1.4. Расчет внутреннего водопровода

Расчет внутреннего водопровода состоит из определения общего водопотребления здания или объекта и расчетных расходов воды, потерь напора в трубопроводах, арматуре, измерительных устройствах на участке от ввода в здание до наиболее удаленной и высокорасположенной точки (диктующая точка), расчета и подбора установок и оборудования, применяемых для данной системы водоснабжения.

Расход воды для принятой системы водоснабжения здания определяют с учетом удовлетворения нужд всех водопотребителей. Чтобы определить общий расход воды, необходимо знать всех потребителей, нормы и режимы водопотребления.

Нормы водопотребления, т. е. количество воды в единицу времени или на единицу изготовляемой продукции, весьма различны и зависят от ряда факторов: степени благоустройства зданий, климатических условий, требований технологии.

Потребление воды в зданиях обычно неравномерно во времени. Неравномерность наблюдается на только в течение года, месяца, недели, но и в течение суток и часа.

Сети внутреннего водопровода рассчитывают на пропуск расчетных секундных расходов воды ко всем водоразборным устройствам. Критерием водообеспеченности сети служит подача к диктующему водоразборному устройству (наиболее высоко расположенному и наиболее удаленному от ввода) нормативного удельного расхода под рабочим напором.

Для обеспечения бесперебойной работы сети необходимо рассчитывать её на наиболее неблагоприятный режим работы. Таким режимом является подача системой максимального расхода.

1.4.1 Гидравлический расчет внутреннего водопровода холодной воды

Основным назначением гидравлического расчета водопроводной сети является определение наиболее экономичных диаметров трубопроводов для пропуска расчетных расходов воды, а также условий, обеспечивающих подачу воды ко всем потребителям в необходимом количестве и с наименьшими потерями напора.

Гидравлический расчет стальных водопрорводных труб в соответствии со СНиП 2.04.02–84 производится по формулам ВНИИ ВОДГЕО. По этим формулам составлены расчетные таблицы, приведенные в приложении В.

При расчете сетей хозяйственно-питьевых, производственных и противопожарных водопроводов следует обеспечивать необходимые напоры воды у приборов, указанные в приложении Б.

Гидравлический расчет трубопроводов из полипропилена производится по номограмме, приведенной в приложении Г.

Форма записи гидравлического расчета приведена в приложении Д.

Расчет системы внутреннего хозяйственно-питьевого водопровода холодной воды производится в следующей последовательности.

1. На планах этажей показывают расположение водопроводных стояков и подводок к водоразборным устройствам.

2. На планах подвала (чердака) показывают расположение магистралей. Подводок к стоякам, запорно-регулирующую арматуру.

3. По планам вычерчивают аксонометрическую схему внутреннего водопровода.

4. По аксонометрической схеме и генплану намечают расчетную точку (диктующую) и расчетное направление движения воды от точки присоединения ввода к городскому водопроводу) до расчетной точки.

5. Расчетное направление разбивают на расчетные участки (участком называется часть трубопровода с неизменным расходом воды).

6. Определяют расчетные расходы воды на всех расчетных участках.

Максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети , л/с, следует определять по формуле:

,

где , л/с – секундный расход воды водоразборным прибором, который следует определять:

- отдельным прибором – согласно приложению Б;

- различными приборами, обслуживающими одинаковых водопотребителей на участке тупиковой сети, - согласно приложению Ж;

α – коэффициент, определяемый согласно приложению И в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р. Величина принимается в зависимости от произведения NР.

Для жилых зданий, в которых размещаются одинаковые потребители, вероятность действия приборов следует определять по формуле:

,

где - число водопотребителей; N – число санитарных приборов.

q_hr,u – норма расхода воды в час наибольшего водопотребления, определяется по приложению Ж.

7. В зависимости от максимального секундного (расчетного) расхода на расчетном участке определяют диаметр трубопровода, скорость движения воды и гидравлический уклон 1000i (по таблицам гидравлического расчета для стальных трубопроводов, приложение В, или по номограмме для полипропиленовых трубопроводов, приложение Г). При этом учитывают рекомендуемые скорости в трубопроводах.

В магистральных трубопроводах и распределительных стояках хозяйственно-питьевых водопроводов, согласно СНиП 2.04.01-85, скорость движения воды рекомендуется принимать не более 1,5-2 м/с, в подводках к водоразборным устройствам - не более 3 м/с. Наиболее экономичными являются скорости в пределах 0,9 - 1,2 м/с.

Диаметры труб внутренних водопроводов назначают из расчета наибольшего использования гарантированного напора воды в наружной водопроводной сети.

8. По расчетному расходу и диаметру (по таблицам гидравлического расчета или номограммам) определяют удельные потери напора на трение на каждом участке 1000 i, мм/м.

9. С учетом длины участка определяют потери напора по всей длине участка:

,

где hе - потери напора на трение в м;

i- удельные потери напора на трение;

l- длина расчетного участка трубопровода данного диаметра;

10. Определяют местные потери напора (h_м) в процентах от потерь напора на трение по длине труб. Для сетей хозяйственно-питьевого водопровода жилых и общественных зданий 30 %;

11. Определяют суммарные потери напора по расчетному направлению.

Суммарные потери равны:

, м,

где h_вв и h_l – потери напора на трение соответственно на вводе (от наружной сети до счетчика воды) и в трубопроводе по расчетному направлению от счетчика воды до диктующего прибора, м;

h_м – сумма потерь напора в местных сопротивлениях; принимается 30 % от потерь на трение (h_вв + h_l) в м;

h_вод – потери напора в счетчике воды определяются по формуле:

,

где , л/с – расчетный секундный расход воды на участке установки счетчика; S – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л/с)² (приложение А).

Диаметр условного прохода счетчика воды следует выбирать исходя из среднечасового расхода воды (40 % от максимального часового расхода), который не должен превышать эксплуатационный (приложение А). Счетчик надлежит проверять на пропуск максимального (расчетного) секундного расхода воды, при котором потери напора в крыльчатых счетчиках холодной воды не должны превышать 5 м, в турбинных – 2,5 м.

Также счетчик проверяют на пропуск малых расходов (порог чувствительности).

Максимальный часовой расход воды , м³/ч, следует определять по формуле

;

где , л/ч, часовой расход воды санитарно-техническим прибором, следует определять при одинаковых водопотребителях в здании (зданиях) или сооружении (сооружениях) согласно приложению Ж.

Значения q_hr,u, q_о,hr и q_о принимать по приложению Ж для различных приборов, обслуживающих одинаковых потребителей.

- коэффициент, определяемый согласно рекомендуемому приложению И в зависимости от общего числа приборов N, обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования, вычисляемой по формуле:

.

12. Определяют величину общего (требуемого) напора, требуемого для внутреннего водопровода с учетом геометрической высоты подачи воды до диктующего водоразборного устройства и необходимого свободного напора.

Необходимый (требуемый) напор определяют по формуле

, м,

где H_r - геометрическая высота подачи воды от точки присоединения ввода к наружной сети до отметки диктующего прибора, м;

H_f – свободный напор у диктующего прибора, приложение Б, м;

∑ h – суммарные потери напора на расчетном направлении от диктующего прибора до наружной сети.

13. Сравнивают требуемый напор с гарантийным, имеющимся в наружной сети, и определяют необходимость установки повысительных насосов.

При расчете внутреннего водопровода необходимо соблюдать условие:

. Если это условие не соблюдается, то нужно подобрать и установить насос. Производительность хозяйственно-питьевых насосных установок принимается не менее максимального секундного расхода воды.

Напор насосной установки определяют по недостающему напору:

, м.

Проектирование насосных установок и определение числа резервных агрегатов следует выполнять согласно СНиП 2.04.02 – 84*. В местной повысительной установке надлежит предусматривать параллельную работу насосов.

Подбор насоса производится по приложению И (по максимально-часовому расходу и недостающему напору).