5.1.3 Определение расчетных расходов воды в системах водоснабжения и гидравлический расчет

Системы холодного водоснабжения и водоотведения должны обеспечивать подачу воды и отведение сточных вод, которые в свою очередь должны соответствовать расчетному числу водопотребителей или количеству установленных санитарно-технических приборов.

Максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети q, л/с, определяют по формуле

,

где q₀ – расход воды прибором, л/с; α – коэффициент, определяемый согласно рекомендациям норм [1] или приложение З настоящих указаний.

Секундный расход воды q0 водоразборной арматуры (прибором), отнесенный к. одному прибору, следует определять для различных приборов, обслуживающих одинаковых потребителей на участке тупиковой сети, согласно приложению 3 норм [1] или приложению К настоящих указаний.

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках водопроводной сети при одинаковых потребителях в здании без учета изменения соотношения U/N определяют по формуле

,

где – норма расхода холодной воды в час наибольшего потребления, л/ч; U – число водопотребителей; N – число санитарно-технических приборов.

Гидравлический расчет тупиковой водопроводной сети выполняют в следующей последовательности. Аксонометрическую схему водопровода (прил. Д) разбивают на расчетные участки – части сети с постоянным расходом и диаметром трубы (обычно между двумя водоразборными точками), определяют их длины. Первый расчётный участок начинается от диктующего прибора, наиболее удаленного от ввода. При выборе диктующего водоразборного устройства следует учитывать величину его рабочего давления (свободный напор H_f м.вод.ст.), принимаемую по нормативным требованиям или приложению К настоящих указаний.

Результат расчета удобно оформлять в таблицу

Таблица 5.1 Параметры гидравлического расчета водопроводной

сети

№ участка	Число приборов N	Вероятноть одновременного действия Р	NP	α	q0, л/с	q=5αq0,л/с	dтр,мм	V,м/с	1000i,мм/м	lуч,м	hl=lуч1000i, мм.вод.ст.	H=1,3hl, мм.вод.ст.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13

Пример расчета таблицы для данного варианта (см. приложение В)

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1-2	2	0,00708	0,014	0,2	0,2	0,2	15	1,17	354	1,52	538,79	700,42
2-3	3	0,00708	0,021	0,217	0,2	0,217	15	1,17	354	0,55	193,64	251,73
3-4	4	0,00708	0,028	0,233	0,2	0,233	15	1,32	453	3,44	1556,96	2024,05

11-12	72	0,00708	0,510	0,685	0,2	0,685	25	1,32	214	0,48	103,36	134,37
12-13	91	0,00708	0,644	0,773	0,2	0,773	25	1,452	236	0,44	104,08	135,30
13-14	146	0,00708	1,034	0,982	0,2	0,982	32	1,03	86	3,74	321,55	418,02
ΣH =													9533,23
ввод	146	0,00708	1,034	0,982	0,2	0,982	32	1,03	86	3,74	7333,26	418,02

Пример расчета:

Диктующий прибор выбираем самый удаленный – ванна с умывальником – и обозначаем участок 1-2 (см. приложение Д). На данном участке действуют два прибора (ванна и умывальник).

Вероятность одновременного действия приборов определяем по формуле

,

где – норма расхода холодной воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч;

- расход холодной воды санитарно-техническим прибором, л/с.

Значение определим по разности общей нормы расхода воды и расхода горячей воды , л/ч (прил. К):

,

Секундный расход холодной воды принимаем (прил. К) равным 0,2 л/с (для ванны как для прибора, имеющего наибольшее значение расхода). Тогда

,

По величине N∙P = 2∙0.00708 = 0,014 для участка 1-2 определяем коэффициент α=0,2 (по приложению И). Расчетный расход , л/с, на первом участке

,

Аналогично определяем расчетные расходы для других участков сети.

По расчетному расходу воды (приложение Л) для наиболее экономичных скоростей на каждом участке находим диаметры труб и величину гидравлических потерь напора - 1000i.

Скорость движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей не должна превышать 3 м/с (оптимально 0,9-1,3 м/с), а потери напора (1000i) должны быть минимальными.

Для участка 1-2: расход воды q=0,2 л/с

Выбираем трубу d =15 мм, V=1,17м/с (это больше, чем 0,9 и меньше 1,3 м/с) и отсюда 1000i = 354. Длину участка смотрят на плане этажа и аксонометрической проекции водопровода. Диаметр условного прохода счетчика воды (водомера) следует выбирать исходя из среднечасового расхода воды за период потребления (сутки, смена),который не должен превышать эксплуатационный, принимаемый по таблице 5.2.

Тип счетчика принимаем турбинный или крыльчатый. Счетчик измеряет только объем воды, прошедший за определенное количество времени.

Счетчик с принятым диаметром условного прохода надлежит проверять на пропуск максимального (расчетного) секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды, при котором потери напора в крыльчатых счетчиках не должны превышать 5 м, турбинных – 2,5 м.

Таблица 5.2 Данные скоростных водомеров типа УВК

Диаметр условного прохода счетчика, мм	Параметры
	Расход воды, м3 /ч			Порог чувствитель ности, м3/ч , не более		Максимальный объем воды за сутки, м3	Гидравлическое сопротивле ние счетчика, S,м/(л-с-1)2
	минимальный	эксплуатационный	максималь ный
Крыльчатые
15	0,03	1,2	3		0,015	45	14,5
20	0,05	2,0	5		0,025	70	5,18
25	0,07	2,8	7		0,035	100	2,64
32	0,10	4,0	10		0,05	140	1,3
40	0,16	6,4	16		0,08	230	0,5
Турбинные
50	0,30	12,0	30		0,15	450	0,143
65	1,50	17,0	70		0,6	610	0,0081
80	2,0	36,0	110		0,7	1300	0,00264
100	3,0	65,0	180		1,2	2350	0,000766

Обводная линия у счетчиков холодной воды обязательна при наличии одного ввода и рассчитывается она на пропуск максимального

расхода.

Потери напора по длине находим как произведение величины 1000i гидравлического уклона на длину участка L.

Потери напора на участках водонапорных систем холодного водоснабжения Н, м вод.ст., определяем по формуле

,

где – потери напора по длине, м; k_l = 0,3 (для сетей хозяйственно-питьевых водопроводов жилых зданий).

Необходимый (требуемый) напор Н_ТР, м вод. ст , в месте присоединения ввода к городской сети, обеспечивающий нормальное водоснабжение диктующего прибора, определяем по формуле

,

где – геометрическая высота подачи воды от места присоединения ввода к трубе городского водопровода до отметки диктующего прибора м;

– свободный напор у диктующего прибора, м вод. ст.;

– суммарные потери напора в здании, м вод. ст.

Суммарные потери напора в здании определяем по формуле

,

где – потери напора в счетчике (водомере), м вод. ст.;

– суммарные потери напора на участке, м вод. ст.;

– потери напора на вводе (находим так же, как и потери по длине), м вод. ст. Потери напора в водомере находим из выражения

,

где – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(м3∙ч-1)2;

- расчетный расход воды для всего здания, л/с.

Пример расчета:

Среднечасовой расход воды

,

где – норма расхода холодной воды, л, потребителем в сутки наибольшего водопотребления (приложение К);

U – число потребителей;

Т – количество часов в сутках

Подбор водомера (для приложения В)

,

Зная среднечасовой расход, по таблице 5.2 принимаем счетчик с диаметром условного прохода 25 мм для которого значение S равно 2,64 м/(м³∙ч^-1)²

Потери давления

.

Потери давления превышают 2,5 м, поэтому принимаем счетчик с

диаметром условного прохода 32 мм, для которого

S = 1,3 м/(м³∙ч-¹)² ,

Тогда

.

Таким образом, окончательно принимаем счетчик с диаметром условного прохода 32 мм.

Геометрическую высоту подачи воды Н_Г, м, находим из выражения

,

где – отметка присоединения диктующего прибора, м;

– отметка верха трубы городского водопровода (по заданию),

,

здесь – отметка пола 1-го этажа, м; n- число этажей; - высота

этажа, м; - высота установки приборов, м (для мойки 0,85 м; для смесителя ванны 1,0 м; для умывальника 0,80 м).

Требуемый напор Н_ТР должен быть меньше или равен Н_ГАР, т.е.

Н_ТР ≤ Н_ГАР. При несоблюдении этого условия необходимо увеличить диаметры труб на отдельных участках или установить повысительный насос.

Напор для системы холодного водоснабжения, развиваемый повысительной установкой Ннас, м, следует определять, с учетом наименьшего гарантированного напора в наружной водопроводной сети по формуле

,

где – наименьший гарантийный напор в наружной водопроводной сети, м.

Пример расчета:

=2,3 м (по заданию из таблицы 2.1);

=0,000 м (по приложению Д);

n = 6 – число этажей;

= 1 – высота установки приборов

=3,0 м

м

м, значит:

= 3м

= м

Так как , то насос не требуется.