Гидравлический расчет внутреннего водопровода при простой схеме водоснабжения

Задачей расчета является подбор таких диаметров трубопроводов, при которых обеспечивается нормальная работа всех санитарно-технических приборов и максимально используется гарантийный напор в наружной водопроводной сети Н_гар. В качестве расчетной схемы используется аксонометрическая схема внутреннего водопровода.

Расчет рекомендуется выполнять в следующем порядке:

1. На расчетной схеме выбирается диктующий (наиболее удаленный от ввода и высоко расположенный) санитарно-технический прибор, выделяются и нумеруются участки расчетной ветви от этого прибора до точки присоединения ввода к наружной сети, границами которых являются точки разветвления потоков.

2. Определяется вероятность действия санитарно-технических приборов в здании Р^С

, (5.1)

 

где – норма расхода холодной воды (л) потребителем в час наибольшего потребления, для жилых зданий = 5,6 л/час; U – число потребителей (жителей) в здании, назначается в соответствии с количеством и планировкой квартир; – расход холодной воды, л/с (санитарно-техническим прибором, для приборов, обычно используемых в жилых зданиях = 0,18 л/с); N – число санитарно-технических приборов в здании.

3. Определяются расчетные расходы на всех участках расчетной ветви q^C, л/с:

 

, (5.2)

 

где – коэффициент, определяемый по прил. 1 в соответствии с произведением NP^C для каждого участка, при этом N – количество санитарно-технических приборов, снабжаемых водой по этому участку.

Следует иметь в виду, что в зданиях с закрытой системой горячего водоснабжения ввод и водомер обслуживают и холодный и горячий водопровод и рассчитываются на пропуск общего расхода воды q^tot, л/с,

 

, (5.3)

 

где = 0,25 л/с, а – определяется в соответствии с общей вероятностью Р^tot:

 

, (5.4)

где = 15,6 л/час.

4. Назначаются диаметры трубопроводов на участках расчетной ветви, и по таблицам для гидравлического расчета (прил. 2) определяются скорости V и гидравлические уклоны 1000i. При этом следует ориентироваться на экономичные скорости от 0,7 до 1,5 м/с, но не более 3 м/с и предусматривать постоянные диаметры на всем стояке, на всей магистрали. Обычно назначаются: на подводках к приборам – 15 мм, стояк – 20–25 мм, магистраль – 25–40 мм, ввод – 50 мм.

5. Определяются потери напора на отдельных участках и во всей расчетной ветви Н_l, м:

 

Н_l = (1+k₁)∑(il), (5.5)

 

где k_l – коэффициент, учитывающий местные потери напора, для хозяйственно-питьевых водопроводов k_l = 0,3; il – потери напора по длине на участках, l – длина соответствующих участков, м.

6. Производится подбор марки и калибра (диаметра условного прохода) счетчика воды на вводе в здание. В жилых зданиях обычно используются счетчики типа ВСКМ (водосчетчик “сухоход” крыльчатый, многоструйный). Для выбранного калибра эксплуатационный расход (прил. 3) должен быть больше среднего часового расхода воды q_т, м³/час, определенного при открытой (независимой) системе горячего водоснабжения:

 

, (5.6)

 

для зданий с закрытой системой горячего водоснабжения:

 

, (5.7)

 

где , – соответственно норма расхода холодной воды и общего расхода (л) потребителем в сутки: для жилых зданий – 180 л/чел.; – 300 л/чел.

Счетчик с принятым диаметром условного прохода проверяется на пропуск расчетного максимального секундного расхода воды, при этом потери напора в крыльчатых счетчиках Н_вод,зд не должны превышать 5м:

 

H_вод.зд= Sq², (5.8)

 

где S – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л/с)², принимается по прил. 3; q – расчетный расход (по данным гидравлического расчета на участке ввода, где установлен счетчик), л/с.

Если потери напора превышают допустимые, назначается и проверяется больший калибр счетчика.

7. Без подбора назначается минимальный калибр счетчика 15мм на вводе в квартиру, и по формуле (5.8) определяются потери напора в нем Н_вод.кв, м.

8. Определяется уточненный требуемый напор для рассчитываемого здания Н_тр, м:

 

H_тр = H_геом+ H₁+ H_вод.зд+ H_вод.кв+ H_св, (5.9)

 

где Н_геом – геометрическая высота подачи воды от трубопровода городской сети до диктующего санитарно-технического прибора, м; H_св – свободный напор, м, диктующего санитарно-технического прибора, необходимый для его нормальной работы, принимается по прил. 4.

В результате расчета требуемый напор Н_тр должен быть меньше гарантированного напора Н_гар. Запас напора (разница между Н_тр и Н_гар) может составлять до 5м.

Если это требование не выполняется, необходимо скорректировать диаметры и соответственно потери напора на вводе и разводящей сети.

Пример 1.

Выбор, конструирование и расчет системы холодного водоснабжения при простой схеме.

Исходные данные: отдельно стоящее жилое пятиэтажное здание, высота этажа от пола до пола – 2,8 м; высота подвала от пола до потолка – 2,2 м; план этажа и подвала показаны на рис. 4.1 и 4.2 соответственно; генеральный план участка приведен на рис. 4.3. Гарантированный напор в наружной водопроводной сети Н_гар = 30 м. Система горячего водоснабжения – закрытая. Район строительства – г. Волгодонск. Глубина заложения наружной водопроводной сети – 3 м.

 

Рис. 5.1. План 1 этажа в примере

Рис. 5.2. План подвала в примере

Рис. 5.3. Генеральный план участка в примере

Решение.

Для выбора системы водоснабжения по формуле (3.1) определяется предварительное значение напора, требуемого для водоснабжения здания, Н_тр = 10+4 (5–1) = 26 м.

Так как Н_гар > Н_тр, применяется простая схема водоснабжения.

Гидростатический напор у приборов первого этажа не определяется, так как при напоре в наружной сети 30 м он не может превышать предельные 45 м.

На генеральном плане (рис. 5.3) произведена трассировка ввода и предусмотрено использование чугунных напорных труб с уклоном 0,002 в сторону наружной сети. В колодце в начале ввода устанавливается задвижка. Глубина заложения назначена, как для наружной сети – 3 м.

В подвале у наружной стены предусмотрен водомерный узел, включающий водомер типа ВСКМ и обводную линию. Водомер размещается на 1 м выше пола подвала.

Разводящие трубопроводы выполняются из стальных оцинкованных труб и прокладываются в подвале вдоль несущих стен на консольных опорах на высоте 1,8 м от пола подвала.

Стояки прокладываются открыто в туалетах. Ответвления в квартирах выполняются на высоте 0,7 м от пола, на ответвлениях устанавливают счетчики воды без обводных линий. Дальнейшая разводка по квартире производится на высоте 0,24 м от пола. Предусмотрен общий смеситель на ванну и умывальник.

По результатам конструирования построена аксонометрическая схема холодного водопровода (рис. 5.4).

Рис. 4.4. Аксонометрическая схема холодного водопровода

На схеме определен диктующий санитарно-технический прибор – мойка на 5–м этаже наиболее удаленного от ввода стояка, выделены и пронумерованы узлы расчетной ветви. При этом назначены точки 4 и 9, в которых расход не изменяется, но возможно изменение диаметра.

Определены отметки относительно первого этажа: отметки ввода в здание (- 3,30), магистрального трубопровода (- 0,90), пола верхнего этажа (+ 11,20), разводки трубопровода по квартире на верхнего этажа (+ 11,90), подводок к приборам (+ 11,40), приборов (+ 12,20).

Исходя из планировки квартир, количество жителей в одной квартире – 4 человека. Общее количество жителей в здании – 40 человек. Общее количество санитарно-технических приборов (мойка, умывальник, ванна, унитаз) – 40 шт. По прил. 4 и 5 = 5,6 л/час и наибольшее значение = 0,18 л/с. По формуле (5.1)

 

.

 

Для участков 1–11 определено: число обслуживаемых санитарно- технических приборов N, произведение N P^c, α – по прил. 1; q^c – по формуле (5.2). Для участка 11–12 по формулам (5.4) и (5.3) определены:

 

 

NP = 0,017×40 = 0,68; α = 0,79;

 

 

Длины участков между узлами 1–11 определены по строительным чертежам, участка 11–12 – по строительным чертежам и генплану. Результаты расчета сведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1