2. Расчет внутренних водопроводов

Внутренний водопровод рассчитывается по максимальному секундному расходу хозяйственного водопотребления. При устройстве в здании объединенного хозяйственно - противопожарного водопровода сеть должна быть проверена расчетом на пропуск суммарного пожарно-хозяйственного расхода, при этом расход воды на пользование душами, мытье полов, поливку территории не учитывается.

При расчете сети внутреннего водопровода решаются два вопроса: назначаются наиболее экономичные диаметры труб участков сети и определяется потребный напор в точке присоединения ввода к наружному водопроводу.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. На основании аксонометрической схемы сети строится ее расчетная схема, на которой выбирают расчетное направление. За расчетное принимают направление от врезки в наружную сеть до самой удаленной и высокорасположенной водоразборной точки, требующей наибольшего свободного напора (диктующая точка). От нее против движения воды нумеруются по порядку все узловые точки расчетного направления, в которых меняется расход или диаметр. Точки системы, не попадающие в расчетное направление, не нумеруются. Соседние узловые точки образуют расчетные участки, имеющие свои расчетные расходы. Каждый расчетный участок обозначают цифрами 1–2, 2–3, 3–4 и т. д. Нумерацию ведут от диктующей точки сверху вниз. На каждом участке проставляют его длину и количество обслуживаемых приборов, которое определяется нарастающим итогом по ходу движения воды, а после гидравлического расчета – диаметр. Расчетная схема приводится в пояснительной записке и может строиться без масштаба. При расчете кольцевой симметричной схемы сети рассчитывается ее любая половина, при несимметричной – та ее часть, в которой больше приборов.

2. Определяется вероятность действия приборов Р для всех участков сети, обслуживающих в зданиях группы одинаковых потребителей по формуле:

, (2)

Рис.9. Аксонометрическая схема внутреннего водопровода.

где: – норма расхода воды (всей или холодной) потребителем в час наибольшего потребления, л/ч, принимаемая согласно прил. 3 [1] или приложению 4 указаний;

U – общее число одинаковых потребителей в здании;

– секундный расход воды (общий или холодной) водоразборной арматурой (прибором), отнесенный к одному прибору, л/с; следует принимать: отдельным прибором – по прил. 2 [1]; различными приборами, обслуживающими одинаковых водопотребителей на участках тупиковой сети, – по прил. 3 [1] или прил. 4 указаний;

N – общее число приборов, обслуживающих U потребителей.

Значения и принимаются для зданий, оборудованных холодным водопроводом и местными водонагревателями, а также для закрытых систем горячего водоснабжения при расчете участков трубопровода от места врезки ввода в наружную магистраль до отвода на водонагреватель. Значения и – при расчете внутреннего водопровода и наличии централизованного горячего водоснабжения в здании (за исключением указанных выше участков).

В жилых и общественных зданиях, по которым отсутствуют сведения о расходах воды и характеристиках санитарно-технических приборов, допускается принимать:

л/с; л/с

Если здание оборудовано различными приборами, обслуживающими разных потребителей, величину следует определять в соответствии с п. 3.2 [1] (по формуле 1).

Если в здании число санитарно - технических приборов неизвестно, то вероятность действия Р допускается определять по формуле (2), принимая N равным U.

Вероятность действия приборов для участков сети трубопроводов , обслуживающих разных потребителей (т. е. когда в здании блокируются помещения с разными технологическими процессами, например гостиница с рестораном, административное здание с общежитием и столовой, школа с пищеблоком и др.), следует определять в соответствии с п. 3.4 [1] (по формуле 4).

3. Определяется максимальный секундный расход воды на каждом расчетном участке сети , л/с, по формуле:

, (3)

где: – коэффициент, зависящий от общего числа приборов N на расчетном участке и вероятности их действия Р; определяется: при Р>0,1 и N 200 согласно прил. 4 [1] (табл. 1); при других значениях Р и N согласно прил. 4 [1] (табл. 2) или по аппроксимационным формулам, приведенным в табл. 3.

Таблица 3

Приближенные формулы для определения  или _hr

NP или NPhr	Формула для определения  или hr
От 0,0015 до 0,37	 = 5,934P3 - 4,780P 2 + 2,076P + 0,178
От 0,38 до 6,5	 = 0,003P 3 - 0,058 P2 + 0,627P + 0,38
От 6,7 до 28,5	 =- 0.0014P 2 + 0.3202 P + 1.0541
От 29 до 138	 = - 0.0001P 2 + 0.2504 P + 2.089
От 140 до 1000	 = 0,214P + 5,652

При проектировании внутренних водопроводов промышленных предприятий расчетный секундный расход воды следует определять как сумму расходов воды технологическим оборудованием при условии совпадения работы оборудования по времени. Для вспомогательных зданий промышленных предприятий значение расчетного расхода q допускается определять как сумму расходов воды на бытовые нужды по формуле (3) и душевые нужды – по числу установленных душевых сеток по прил. 2 [1] или прил. 3 указаний.

4. Выполняется гидравлический расчет внутреннего водопровода. На основании известных секундных расходов и задавшись значениями скоростей движения воды (рекомендуется диапазон 0,7 – 1,2 м/с) по таблицам [7], подбирают диаметры трубопроводов. Скорость движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей, в том числе при пожаротушении, не должна превышать 3 м/с.

Диаметры подводок к санитарным приборам принимаются по приложению 2 [1].

Диаметры трубопроводов водозаборных стояков, объединенных верхней кольцующей перемычкой в секционированный узел (см. рис. 1) следует выбирать по расчетному расходу воды в стояке, определенному по формуле (3), с коэффициентом 0,7.

Диаметры трубопроводов кольцующих перемычек следует принимать не менее наибольшего диаметра водоразборного стояка.

По известным значениям расхода воды и диаметра труб расчетного участка определяют потери напора Н, м, по формуле:

, (4)

где: i – гидравлический уклон, принимаемый по таблицам [7];

l – длина расчетного участка, м;

– коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления; принимается: 0,3 – в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых и общественных зданий; 0,2 – в сетях объединенных хозяйсвенно-противопожарных водопроводов жилых и об­щественных зданий, а также в сетях производственных водопроводов; 0,15 – в сетях объединенных производственно-противопожарных водопроводов; 0,1 – в сетях противопожарных водопроводов. Для пластмассовых и металлополимерных трубопроводов рекомендуется применять дополнительный повышающий коэффициент 1,2, поскольку линейные потери в таких гладкостенных трубопроводах крайне незначительны, а местные потери имеют то же значение, что и в металлических трубопроводах.

При объединении стояков в секционные узлы потери напора в узле следует определять по формуле

, (5)

где: f – коэффициент, учитывающий характер водоразбора в системе и принимаемый: 0,5 – для систем хозяйственного водопровода; 0,3 – для систем хозяйственно-противопожарного водопровода;

m – число стояков в узле.

Потери напора несложно также рассчитать по формуле Дарси – Вейсбаха:

, (6)

где: - скорость воды, м/с;

и - длина и диаметр трубопровода;

- коэффициент Дарси, определяемый по формуле:

, (7)

где: - коэффициент эквивалентной шероховатости, м, принимаемый равным 0,0005 м для стальных и 0,00002 м для пластмассовых и металлополимерных труб (если производители не указывают других значений);

- критерий Рейнольдса, определяемый как:

, (8)

где: - коэффициент кинематической вязкости, принимаемый 1,538*10^-6 м²/с.

При расчетах потерь напора по длине по формуле (6) местные потери учитываются дополнительно в том же порядке, что и при расчетах по формуле (4).

Гидравлический расчет водопроводных сетей, питаемых несколькими вводами, следует производить с учетом выключения одного из них. При двух вводах каждый из них должен быть рассчитан на 100%-ный, а при большем количестве вводов – на 50%-ный расход воды.

Весь расчет сети внутреннего водопровода здания сводится в таблицу (см. табл. 4).

Таблица 4

Ведомость расчета сети внутреннего водопровода

Расчетный участок	Длина участка l, м	Общее число приборов на расчетном участке N	Вероятность действия приборов P	Величина α	Расчетный расход на участке q, л/с	Диаметр труб участка d, мм	Принятая скорость V, м/с	Потери напора, м
								на 1 м длины i	на участке il	С учетом местных сопротивлений (l+kl)il
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11

Итого во внутреннем водопроводе

Примечание: В производственных зданиях при объединенной системе водоснабжения в табл. 4 после графы «Расчетный расход» добавляются еще графы «Расход на производственные нужды» и «Общий расход».

При устройстве в здании объединенного противопожарного водопровода сеть должна быть проверена расчетом на пропуск пожарно-хозяйственного расхода. В этом случае в табл.4, после графы «Расчетный расход», добавляют еще две графы: «Расход на противопожарные нужды» и «Общий пожарно-хозяйственный расход». Проверочный расчет сети начинают с самого удаленного от ввода пожарного крана. Диаметр противопожарного стояка и питающей его магистрали при расходе 2,5 л/с на одну струю принимают одинаковым по всей высоте и равным D_y = 50 мм, а при расходе 5,0 л/с — D_у = 65 мм.

Норма расхода воды и число струй на внутреннее пожаротушение принимаются по приложению 3 указаний.