Определение расходов воды во внутреннем водопроводе

Расчет внутреннего водопровода состоит из определения расходов воды на объекте и отдельных участках сети, из гидрав­лического расчета водопроводной сети, из расчета и подбора установок и оборудования, применяемых для данной системы водоснабжения.

Определение расходов воды во внутреннем водопроводе. Расход воды для принятой системы водоснабжения здания определяют с учетом удовлетворения нужд всех водопотребителей, норм и режима водопотребления.

Расход воды в единицу времени на потребителя (одного человека, единицу изготовляемой продукции, единицу установленного оборудования), так называемые нормы водопотребления, весьма различны и зависят от ряда факторов: степени благоустройства зданий, климатических условий, требований технологии.

Потребление воды в зданиях обычно неравномерно не только в течение года, месяца, недели, но и в течение суток, часа и более короткого времени. Режим водопотребления, т. е. изменение суточных или часовых расходов воды, может быть представлен в виде ступенчатых или интегральных графиков и оцениваться коэффициентами неравномерности, представляющими побои отношение максимальных расходов к средним.

Максимальный суточный расход хозяйственно-питьевой воды в жилых зданиях, м³/сут, определяют по формуле

(1)

где q - норма максимального потребления воды на одного жителя, л/сут; u - расчетное число жителей в здании, приближенно равное отно­шению всей жилой площади к норме площади на одного человека; К_сут — коэффициент суточной неравномерности, для жилых зданий равный 1.1-1.3.

Расход воды и режим ее потребления на производственные нужды принимают по данным технологов. Например, расход воды на производственные нужды, м³/сут, определяют по формуле

(2)

где q_m - норма расхода воды на единицу продукции, л; m - количество единиц выпускаемой продукции в смену: z - число смен в сутки.

Таблица 3 - Нормы расхода воды на пожаротушение в жилых и общественных зданиях принимают по СНиП 2.04.01-85 * (не менее)

В общественных зданиях различного назначения объемом до 25 000 м3	одна струя 2,5 л/с
В жилых зданиях высотой 12—16 этажей и в общественных зданиях объемом 25 000 м3	две струи по 2,5 л/с
В жилых зданиях высотой 17—25 этажей	две струи по 2,5 л/с
То же, при длине коридора свыше 10 м	три струи по 2,5 л/с
Здания управлений высотой 6—10 этажей объемом 25 000 м3	три струи по 2,5 л/с

В производственных зданиях высотой до 50 м расход воды на внутреннее пожаротушение принимается из расчета действия двух струй по 2,5 л/с каждая, а высотой более 50 м и объемом до 50 000 м³ — четырех струй по 5 л/с каждая, а при большем объеме восемь струй по 5 л/с каждая.

Расход воды (расчетный) на пожаротушение определяют с учетом рабочего напора перед пожарным краном и необходимого радиуса действия компактной части струи (таблица 3).

В зрелищных предприятиях противопожарный водопровод проектируют по специальным нормам.

Определение расчетных расходов воды. Сети внутреннего водопровода рассчитывают на пропуск рас­четных секундных расходов воды ко всем водоразборным устройствам.

Критерием водообеспеченности сети служит подача нормативного расхода к диктующему водоразборному устройству (наиболее высоко расположенному и удаленному от ввода прибору с максимальным рабочим напором).

Расход воды, вытекающей из водоразборной арматуры, зависит от ее гидравлического сопротивления и напора перед арматурой.

Минимальный рабочий напор перед водоразборной арматурой, обеспечивающей подачу воды с нормативным расходом, принимают по прил. 2 СНиП 2.04.01—85*.

В жилых, общественных, производственных и вспомога­тельных зданиях промышленных предприятий расчет водопроводной сети производят по максимальному секундному рас­ходу воды q, л/с, который определяют по формуле

(3)

где q₀ - нормативный расход воды водоразборным устройством, принимают по прил. 2 СНиП 2.04.01-85*; α - величина, зависящая, от числа водоразборных точек N на расчетном участке сети и от вероятности их действия Р (α = f (NP)). Величину α принимают по прил. 3, 4 СНиП 2.04.01—85*.

Для систем с одинаковыми потребителями при установке различных водоразборных устройств значение q_o принимают по тому из них, расход которого является наибольшим; при этом устройств с таким расходом должно быть не менее 10% общего числа N.

Для систем с различными потребителями или при установке однотипных водоразборных устройств либо групп таких устройств значение q_o принимают как средневзвешенное, подсчитываемое с учетом числа приборов, секундных и часовых расходов воды для каждой группы однотипных водоразборных устройств по формуле, например для часовых расходов:

(4)

где N_j - число однотипных водоразборных устройств (подводок к арма­туре) в i-й группе; P_j - вероятность действия однотипных устройств в i-й группе; q_o,_hr,_i - секундные и часовые нормативные расходы воды для i -й группы однотипных водоразборных устройств (приложение 2 и 3 СНиП 2.04.01-85).

Вероятность действия водоразборных устройств Р определя­ют по следующим формулам:

при одинаковых потребителях

(5)

при различных потребителях (административный персонал, рабочие, для приготовления обедов, для групповых душей и т. п.)

(6)

или

(7)

где q_hr,_u - норма расхода воды, л/ч, одним потребителем или i-й потре­бителем (рисунок 36); u и u_j — число одинаковых или различных потребителей.

В зданиях с одинаковыми потребителями на расчетных участках принимают значение Р, определенное для всей системы водоснабжения. Число потребителей и для жилых зданий, напри­мер, можно определить как

(8)

где u₀, - средняя заселенность квартиры, равная отношению жилой пло­щади F_ж к санитарной норме площади на одного человека f. u₀, = F_ж / f; n_кв — число квартир в здании.

Максимальный часовой расход воды, м3/ч, находят по формуле:

(9)

где q₀,_hr - максимальный часовой нормированный расход воды, л/ч одним водоразборным устройством при одинаковых водопотребителях (при различных потребителях принимают как средневзвешенное значе­ние); α_hr - величина, определяемая по приложению 2 СНиП 2.04.01-85*; α_hr = f(NP_r) значение Р_hr - определяют по формуле:

(10)

Секундные и часовые расходы воды можно определять по номограмме (рисунок 36).

На промышленных предприятиях вода расходуется на технологические нужды производства, хозяйственно-питьевые нужды работающих и на пользование душем.

Нормы водопотребления на единицу продукции принимаются по нормативным справочникам или устанавливаются технологом промышленного предприятия в зависимости от производственных процессов.

Рисунок 36 - Номограмма для определения секундных и часовых расходов воды на участках сети внутреннего водопровода при q₀, = 0,2 л/с

Суточное потребление воды на одного человека в смену, м3/с:

(11)

где q ^/ u – норма водопотребления воды на одного человека в смену; N₁ – количество рабочих в сутки (раздельно в холодных и горячих цехах).

Потребление воды в смену, м/с:

(12)

где N ₂ – количество рабочих в смену.

Максимальное секундное потребление воды в данную смену, л/с:

(13)

Расход воды на пользование душем в бытовых помещениях промышленных предприятий:

Суточное потребление воды на пользование душем, м³/сут.:

, (14)

где q_q – норма потребления на одну процедуру в душе; N₃ – количество человек, пользующихся душем.

Потребление воды на пользование душем в смену, м³/cм:

(15)

где N₄ - количество человек, пользующихся душем в смену.

Секундное потребление воды данной смены, л/с:

(16)

где 45 мин – продолжительность действия душевой после смен.

Расчетный расход воды полива территорий:

, (17)

где F – площадь полива в га; q _пол – поливочная норма л/сут * м².

Секундный расход воды для полива л/с:

, (18)

Среднесуточное количество полива за год, м³/cут:

, (19)

где Т_пол. – количество суток в году, когда ведется полив.

Расход воды в столовых промышленного предприятия, м3/сут:

, (20)

где q _cт – норма расхода воды в столовой на одного обедающего 18 - 25л с коэффициентом часовой неравномерности потребления 1,5; N₅ – количество человек обслуживаемых в столовой предприятия в сутки.

Максимальное секундное водопотребление в столовой равно, л/с:

, (21)

где Т _ст.– количество часов работы столовой.

Режим поливочного потребленияявляется неслучайным и управляемым. Принимают 1−2 поливки в сутки общей продолжительностью 6−8 часов. Режим поливочного водопотребления принимают равномерным в течение принятой продолжительности поливки. Часы поливки не должны совпадать с часами максимального водопотребления.

Результаты расчётов сводят в таблицу (приложение 2).