Таблица 1 - Гидравлический расчет внутреннего водопровода
Номер расчетного участка
| Длина участка L, м
| Число водоразборных устройств N
| Секундный расход воды прибором, q0 л/с
| Вероятность действия водоразборных устройств, Р
|
N*P
| Значение α
| Расчетный расход воды на участке qh , л/с
| Диаметр участка D, мм
| Скорость движения воды на участке U, м/с
|
Потери напора, м | |
на единицу длины, i | на участке, il, м | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
В графу 3 заносят число приборов, которые обеспечиваются водой, проходящей через данный расчетный участок. Например, на участке от колодца уличной сети до водомерного узла число приборов будет равно общему их количеству, установленному в здании, т.е. число приборов в одной квартире, умноженное на количество квартир на этаже и на количество этажей.
Для определения расчетных расходов необходимо рассчитать вероятность действия санитарно-технических приборов в здании. При этом ванну и умывальник считают как разные сантехнические приборы, не смотря на то, что для них используется один смеситель.
Вероятность действия санитарно-технических приборов Р (Ptot , Ph, Р c ) на участках сети надлежит определять при одинаковых водопотребителях в здании без учета изменения соотношения U/N по формуле [1, п. 3.4, ф. 3] :
(2)
где q hr, u tot – общая норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л/с, принимается по приложению Б настоящих методических указаний, согласно [1, прил. 3] в зависимости от благоустройства здания, которое характеризуется нормой общего водопотребления на одного жителя в сутки наибольшего водопотребления;
U – число водопотребителей (жителей);
N – число санитарно-технических приборов;
q0 – секундный расход воды прибором, л/с, назначается по прил. Б, согласно [1, прил. 3] в зависимости от благоустройства здания, которое характеризуется нормой общего водопотребления на одного жителя в сутки наибольшего водопотребления.
При проектировании жилых зданий с местными водонагревателями принимают q0 = q0 tot (общий расход). В зданиях с централизованным горячим водоснабжением на участке от городской магистрали до ЦТП также принимают q0 = q0 tot, а на всех других участках ведут расчет раздельно для холодной и горячей воды, т.е принимают q0 = q0 с.
Принятые значения записывают в графу 4 табл. 1.
Число водопотребителей U в жилых зданиях определяют по средней заселенности в квартирах, принимая норму общей площади f на одного человека равной 15-20 м2, т.е.
(3)
где F1 – строительная площадь этажа, м2;
n – количество этажей, шт.
Так как величины, входящие в формулу вероятности для конкретного задания являются постоянными, то и значение Р, вносимые в графу 5 табл. 1 будут постоянными на всех участках, где не меняется q0.
Графу 6 табл. 1 заполняют, производя вычисление произведения величины вероятности на число приборов на каждом расчетном участке (N·P).
Расчетный (максимальный) расход воды, л/с, на участках определяют по формуле
qh = 5· q0 · α (4)
где q0 – то же, что в ф. 2;
α – коэффициент, определяемый по прил. В, при Р (Phr) £ 0,1 и любом числе N, а также при Р (Phr) > 0,1 и числе N > 200, согласно [1, прил. 4, табл. 1,2] в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р, вычисляемой по ф. 2.
Расчет воды на первых расчетных участках сети следует принимать по расчету, но не менее максимального секундного расхода воды одним из установленных санитарно-технических приборов. Величины вычисленных значений α и q для каждого участка сети записывают соответственно в графы 7 и 8 расчетной таблицы 1.
По вычисленному расчетному расходу назначают диаметр трубопроводов на расчетном участке. Диаметры следует назначать минимальными по таблицам для гидравлического расчета водопроводных трубопроводов, в зависимости от материала труб по прил. Г. Назначенный диаметр труб, значения скорости и потерь напора на единицу длины выписать в табл. 1 (графы 9, 10 и 11).
При этом по экономическим и санитарным требованиям скорость в магистральных трубопроводах и стояках должна быть в пределах 1- 1,5 м/с, а в подводящих трубопроводах внутри квартиры до 2- 2,5 м/с.
Для принятого диаметра вычисляются потери напора на участке, которые определяются по формуле, м:
H1= i· L·(1+K1) (5)
где i – потери напора на единицу длины трубопровода, м (см. табл. 1, графа 11);
L - протяженность расчетного участка, м;
K1 – коэффициент, учитывающий местные сопротивления (К1 = 0,3 - в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых и общественных зданий; 0,2 - в сетях объединенных хозяйственно-противопожарных водопроводов жилых и общественных зданий, а также в сетях производственных водопроводов; 0,15 - в сетях объединенных производственных противопожарных водопроводов; 0,1 - в сетях противопожарных водопроводов) [1, п. 7.7].
Вычисленные значения вписывают в графу 12 расчетной таблицы 1. Для определения потерь напора на расчетном направлении необходимо суммировать потери напора на отдельных участках, т.е. H1, tot = ∑Hi, м.
5. ПОДБОР СЧЕТЧИКОВ ХОЛОДНОЙ ВОДЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОГО НАПОРА. ПОДБОР НАСОСОВ
5.1 Подбор счетчиков
Счётчики холодной воды (водомеры) устанавливают по требованиям СНиП [1, п. 11.1*] в жилых зданиях в следующих местах:
1) домовой счетчик на вводе водопровода;
2) квартирные счетчики на ответвлениях в каждую квартиру.
Диаметр условного прохода счетчика воды следует выбирать исходя из среднечасового расхода воды за период потребления (сутки), который не должен превышать эксплуатационный, принимаемый по приложению Д, [1, табл. 4*], и проверять согласно указаниям [1, п. 11.3*.
Среднечасовой расход холодной воды за сутки qcT, определяется по [1, ф. 9], м3/ч:
, (6)
где - норма расхода холодной воды, л, потребителем в сутки наибольшего водопотребления; приложению Б, согласно [1, прил. 3] в зависимости от благоустройства здания.
По прил. Д сопоставляя полученное qcT с эксплуатационным расходом воды, находим диаметр условного прохода счётчика 15 мм. Отметим, что диаметрам 15-40 мм соответствуют крыльчатые водомеры (марка ВК-...), а диаметрам 50 мм и более - турбинные водомеры (марка ВТ-...).
Потери давления в счетчиках h, м, при расчетном секундном расходе воды q (qtot , qc , qh), л/с, следует определять по формуле:
, (7)
где S — гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое согласно по прил. Д.
Согласно [1, п. 11.4 и 11.5*] счетчик с принятым диаметром условного прохода, должен обладать сопротивлением, достаточным для работы при минимальных расходах, т.е. минимальный расход воды через счетчик не может быть меньше паспортного минимального расхода воды счетчика с принятым диаметром по прил. Д, при этом потери напора в счетчиках воды не должны превышать:
для крыльчатых водомеров 0,5 м ≤ hB ≤ 5 м
для турбинных водомеров 0,2 м ≤ hB ≤ 2,5 м
Если потери напора окажутся больше допустимых, то следует принять счетчик воды на один калибр больше, а если потери окажутся меньше допустимых, то следует принять водомер на один калибр меньше, и для новых значений вычислить потери напора.
5.2 Определение требуемого напора в сети внутреннего водопотребления
Потребный напор на вводе водопровода Нтр., м, должен быть:
(8)
где Hgeom - геометрическая высота, т.е высота подачи воды от отметки грунта в колодце городского водопровода, в котором производится подсоединение трубопровода внутреннего водопровода здания, до отметки диктующего водоразборного прибора;
ΣHi - суммарные потери напора во внутреннем водопроводе В1, принимают по таблице гидравлического расчёта, м;
hдом.вод - потери напора на домовом водомере, м;
hкв.вод - потери напора на квартирном водомере, м;
Hf - свободный напор для водоразборного устройства (для умывальника со смесителем или водоразборным краном 2 м; раковины или мойки с водоразборным краном со смесителем – 2 м; ванны со смесителем (в том числе с общим для ванны и умывальника) – 3 м; смывного бачка к унитазу – 2 м; смывного крана к унитазу – 4 м.) [1, прил. 2].
Геометрическая высота определяется по формуле:
Hgeom= hэт(n-1)+ hпр + (z1 – z2), (9)
где hэт – высота этажа здания, м;
n – число этажей в здании;
hпр – высота водоразборной арматуры диктующего прибора над полом, м2.
Z1 – отметка 1-го этажа здания, м;
Z2 – отметка грунта в колодце городского водопровода, м.
Полученное значение Нтр сравним его с наименьшим гарантированным напором в наружной сети водопровода Hg, м. В случае, когда Hg меньше, чем Hтр , то вода не сможет поступать за счёт напора в наружной сети В1 на верхние этажи здания. Следовательно, нужен насос для подкачки воды.
Напор для системы холодного водоснабжения Hp , м, развиваемый повысительной насосной установкой, следует определять с учетом наименьшего гарантированного напора в наружной водопроводной сети по формуле:
Hр= Hтр - Hg (10)
где Нg – наименьший гарантированный напор в наружной водопроводной сети, м, принимается по заданию.
5.3 Подбор насосов
Проектирование насосных установок осуществляют в соответствии с [1, гл. 12].
Повысительный насос подбирается по максимальному секундному расходу воды qн (производительность насоса, равная расчетному расходу воды на вводе В1) и требуемому напору насоса Hp (см. раздел 6.2).
По найденным величинам qн, м3/ч и Hр, м, по технически характеристикам насосов по каталогам и справочникам подбирают насос.
Количество насосов в насосной установке должно быть не менее двух: один рабочий и другой резервный. Эти требования изложены в [1, гл. 7]. Схема обвязки насосов см. рис.6 .
Рис. 6 - Обвязка насосов
Подбором водомеров и насосов заканчивается расчётная часть по водопроводу.