Гидравлический расчет водопровода

Гидравлический расчет водопровода

Гидравлический расчет водопровода: простые способы

Для чего выполняется гидравлический расчет водопроводной сети? Какие конкретно как раз параметры нуждаются в расчете? Существуют ли какие-то простые схемы расчетов, доступные для новичка? Сходу оговорим: данный материал ориентирован в первую очередь на обладателей маленьких частных домов; соответственно, такие параметры, как возможность одновременного применения всех сантехнических устройств в здании, нам определять не требуется.

Что рассчитывается

Гидравлический расчет внутреннего водопровода сводится к определению следующих параметров:

  1. Расчетного расхода воды на отдельных участках водопровода.
  2. Скорости потока воды в трубах.

Подсказка: для внутренних водопроводов нормой считаются скорости от 0,7 до 1,5 м/с. Для пожарного водопровода допустима скорость до трех метров/с.

  1. Оптимального диаметра водопровода, снабжающего приемлемое падение напора. Как вариант – может определяться утрата напора при известном диаметре каждого участка. В случае если с учетом утрат напор на сантехнических устройствах будет меньше нормированного, локальная сеть водоснабжения испытывает недостаток в установке подкачки.

Расход воды

Нормативы расхода воды отдельными сантехническими устройствами возможно найти в одном из приложений к СНиП 2.04.01-85, регламентирующему сооружение внутренних канализационных сетей и водопроводов. Приведем часть соответствующей таблицы.

ПриборРасход ХВС, л/сНеспециализированный расход (ХВС и ГВС), л/с
Умывальник (водоразборный кран)0,100,10
Умывальник (смеситель)0,080,12
Мойка (смеситель)0,080,12
Ванна (смеситель)0,170,25
Душевая кабинка (смеситель)0,080,12
Унитаз со сливным бачком0,100,10
Унитаз с краном прямой подачи воды1,41,4
Кран для полива0,30,3

При предполагаемого одновременного применения нескольких сантехнических устройств расход суммируется. Так, в случае если в один момент с применением туалета на первом этаже предполагается работа душевой кабинки на втором – будет в полной мере логичным сложить расход воды через оба сантехнических прибора: 0,10+0,12=0,22 л/с.

Особенный случай

Для пожарных водопроводов действует норма расхода в 2,5 л/сна одну струю. Наряду с этим расчетное количество струй на один пожарный гидрант при пожаротушении в полной мере предсказуемо определяется его площадью и типом здания.

Параметры зданияКоличество струй при тушении пожара
Жилое здание в 12 – 16 этажей1
То же, при длине коридора более 10 метров2
Жилое здание в 16 – 25 этажей2
То же, при длине коридора более 10 метров3
Здания управления (6 – 10 этажей)1
То же, при объеме более 25 тыс. м32
Здания управления (10 и более этажей, количество до 25000 м3)2
То же, количество больше 25 тыс. м33
Публичные сооружения (до 10 этажей, количество 5 – 25 тыс. м3)1
То же, количество больше 25 тыс. м32
Публичные сооружения (более 10 этажей, количество до 25 тыс. м3)2
То же, количество больше 25 тыс. м33
Администрации фирм (количество 5 – 25 тыс. м3)1
То же, количество более 25000 м32

Скорость потока

Предположим, что наша задача – гидравлический расчет тупиковой водопроводной сети с известным пиковым расходом через нее. Нам необходимо выяснить диаметр, который обеспечит приемлемую скорость перемещения потока через трубопровод (напомним, 0,7-1,5 м/с).

Формулы

Расход воды, скорость ее потока и размер трубопровода увязываются между собой следующей последовательностью формул:

  • S – площадь сечения трубы в квадратных метрах;
  • ? – число “пи”, принимаемой равным 3,1415;
  • r – радиус внутреннего сечения в метрах.

Полезно: для металлических и чугунных труб радиус в большинстве случаев принимается равным половине их ДУ (условного прохода). У многих пластиковых труб внутренний диаметр на ход меньше номинального наружного: так, у полипропиленовой трубы наружным диаметром 40 мм внутренний примерно равен 32 мм.

  • Q – расход воды (м3);
  • V – скорость водяного потока (м/с) ;
  • S &очень плохо;#8212; площадь сечения в квадратных метрах.

Пример

Давайте выполним гидравлический расчет пожарного водопровода для одной струи с расходом 2,5 л/с.

Как мы уже узнали, в этом случае скорость водяного потока ограничена м/с.

  1. Пересчитываем расход в единицы СИ: 2,5 л/с = 0,0025 м3/с.
  2. Вычисляем по второй формуле минимальную площадь сечения. При скорости в 3 м/с она равна 0,0025/3=0,00083 м3.
  3. Рассчитываем радиус внутреннего сечения трубы: r^2 = 0,00083/3,1415 = 0,000264; r = 0,016 м.
  4. Внутренний диаметр трубопровода, так, должен быть равен как минимум 0,016 х 2 = 0,032 м, либо 32 миллиметра. Это соответствует параметрам металлической трубы ДУ32.

Обратите внимание: при получении промежуточных значений между стандартными размерами труб округление выполняется в громадную сторону. Цена труб с диаметром, отличающимся на ход, различается не через чур очень сильно; в это же время уменьшение диаметра на 20% влечет за собой практически полуторакратное падение пропускной свойстве водопровода.

Несложный расчет диаметра

Для стремительного расчета может употребляться следующая таблица, конкретно увязывающая расход через трубопровод с его размером.

Расход, л/сМинимальный ДУ трубопровода, мм
0,210
0,615
1,220
2,425
432
640
1050

Утрата напора

Формулы

Инструкция по расчету утраты напора на участке известной длины достаточно несложна, но подразумевает знание изрядного количества переменных. К счастью, при жажде их возможно отыскать в справочниках.

Формула имеет форму H = iL(1+K).

  • H – искомое значение утраты напора в метрах.

Справка: избыточное давление в 1 атмосферу (1 кгс/см2) при атмосферном давлении соответствует водяному столбу в 10 метров. Для компенсации падения напора в 10 метров, так, давление на входе в водораспределительную сеть необходимо поднять на 1 кгс/см2.

  • i – гидравлический уклон трубопровода.
  • L – его протяженность в метрах.
  • K – коэффициент, зависящий от назначения сети.

Кое-какие элементы формулы очевидно требуют комментариев.

Несложнее всего с коэффициентом К. Его значения заложены в уже упоминавшийся нами СНиП за номером 2.04.01-85:

Назначение водопроводаЗначение коэффициента
Хозяйственно-питьевой0,3
Производственный, хозяйственно-противопожарный0,2
Производственно-противопожарный0,15
Противопожарный0,1

А вот с понятием гидравлического уклона намного сложнее. Он отражает то сопротивление, которое труба оказывает перемещению воды.

Гидравлический уклон зависит от трех параметров:

  1. Скорости потока. Чем она выше, тем больше гидравлическое сопротивление трубопровода.
  2. Диаметра трубы. Тут зависимость обратная: уменьшение сечения ведет к росту гидравлического сопротивления.
  3. Шероховатости стенок. Она, со своей стороны, зависит от материала трубы (сталь владеет менее ровной поверхностью если сравнивать с полипропиленом либо ПНД) и, в некоторых случаях, от возраста трубы (известковые отложения и ржавчина увеличивают шероховатость).

К счастью, проблему определения гидравлического уклона всецело решает таблица гидравлического расчета водопроводных труб (таблица Шевелева). В ней приводятся значения для различных материалов, скоростей и диаметров потока; помимо этого, таблица содержит коэффициенты поправок для ветхих труб.

Уточним: поправки на возраст не требуются всем типам полимерных трубопроводов. Металлопластик, полипропилен, простой и сшитый полиэтилен не меняют структуру поверхности целый период эксплуатации.

Размер таблиц Шевелева делает неосуществимой их публикацию полностью; но для ознакомления мы приведем маленькую выдержку из них.

Вот справочные данные для пластиковой трубы диаметром 16 мм.

Расход в литрах в секундуСкорость в метрах в секунду1000i (гидравлический уклон для протяженности в 1000 метров)
0,080,7184
0,090,8103,5
0,10,88124,7
0,131,15198,7
0,141,24226,6
0,151,33256,1
0,161,41287,2
0,171,50319,8

При расчете падения напора необходимо учитывать, что большинство сантехнических устройств для обычной работы требует определенного избыточного давления. В СНиП тридцатилетней давности приводятся данные для устаревшей сантехники; более современные образцы бытовой и санитарной техники требуют для обычной работы избыточного давления, равного как минимум 0,3 кгс/см (3 метра напора).

Но: на практике лучше закладывать в расчет пара большее избыточное давление – 0,5 кгс/см2. Запас нужен для компенсации неучтенных утрат на подводках к устройствам и их собственного гидравлического сопротивления.

Примеры

Давайте приведем пример гидравлического расчета водопровода, выполненного своими руками.

Читайте также:  Шланг с подогревом для водопровода на даче

Предположим, что нам необходимо вычислить утрату напора в домашнем пластиковом водопроводе диаметром 15 мм при его длине в 28 метров и максимально допустимой скорости потока воды, равной 1,5 м/с.

  1. Гидравлический уклон для длины в 1000 метров будет равным 319,8. Потому, что в формуле расчета падения напора употребляется i, а не 1000i, это значение направляться поделить на 1000: 319,8 / 1000 = 0,3198.
  2. Коэффициент К для хозяйственно-питьевого водопровода будет равным 0,3.
  3. Формула в целом купит вид H = 0,3198 х 28 х (1 + 0,3) = 11,64 метра.

Так, избыточное давление в 0,5 атмосферы на концевом сантехническом приборе мы будем иметь при давлении в магистральном водопроводе в 0,5+1,164=1,6 кгс/см2. Условие в полной мере выполнимо: давление в магистрали в большинстве случаев не ниже 2,5 – 3 атмосфер.

К слову: опробования водопровода при сдаче в эксплуатацию проводятся давлением, как минимум равным рабочему с коэффициентом 1,3. Акт гидравлических опробований водопровода обязан включать отметки как об их длительности, так и об испытательном давлении.

А сейчас давайте выполним обратный расчет: определим минимальный диаметр пластикового трубопровода, снабжающего приемлемое давление на концевом смесителе для следующих условий:

  • Давление в автостраде образовывает 2,5 атмосферы.
  • Протяженность водопровода до концевого смесителя равна 144 метрам.
  • Переходы диаметра отсутствуют: целый внутренний водопровод будет монтироваться одним размером.
  • Пиковый расход воды образовывает 0,2 литра в секунду.

  1. Допустимая утрата давления образовывает 2,5-0,5=2 атмосферы, что соответствует напору в 20 метров.
  2. Коэффициент К и в этом случае равен 0,3.
  3. Формула, так, будет иметь вид 20=iх144х(1+0,3). Несложный расчет даст значение i в 0,106. 1000i, соответственно, будет равным 106.
  4. Следующий этап – поиск в таблице Шевелева диаметра, соответствующего 1000i = 106 при искомом расходе. Ближайшее значение – 108,1 – соответствует диаметру полимерной трубы в 20 мм.

Заключение

Сохраняем надежду, что не переутомили глубокоуважаемого читателя избытком формул и цифр. Как уже упоминалось, нами приведены предельно простые схемы расчетов; специалисты вынуждены применять куда более сложные решения. Как в большинстве случаев, дополнительная тематическая информация найдется в видео в данной статье. Удач!

Гидравлический расчет внутреннего водопровода

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

1) Подсчитывается жилая площадь всего дома

где Fэт – сумма площадей жилых комнат одного этажа (подсчитывается по плану типового этажа);

n – количество этажей.

2) Количество людей, проживающих в данном доме,

где U – количество человек;

f – санитарная норма площади на одного человека, f=12 м 2

3) Определяется количество санитарно-технических приборов в доме, (по плану типового этажа).

4) Подсчитывается вероятность одновременного открытия приборов в доме по формуле

где Qч – норма водопотребления холодной воды в часы наибольшего потребления, берется по СНиП в зависимости от способа приготовления горячей воды (таблица 3 приложения),

q– удельный расход воды водоразборных устройств, (таблица 3 приложения).

4) Далее расчет ведется по участкам. Для каждого участка вычисляются расчетные расходы на участках по формуле

Q=5 q α,

где α – безразмерная величина, берется по таблице 1 приложения в зависимости от произведения РN

5) Назначая скорость 1м/с (по данным проектных организаций скорости воды во внутреннем водопроводе в пределах 0,9-1,2 м/с), определяется диаметр трубы по формуле

d= ,

согласно сортаменту труб принимается стандартный диаметр.

6) По таблице 2 приложения в зависимости от значения стандартного диаметра и расхода воды на участке уточняются скорость и уклон

7) Определяются потери напора по длине рассматриваемого участка по зависимости

где l– длина участка.

Расчет для исходных данных приведен ниже

1) Fжил =117,2·3=351,6 м 2 (с плана типового этажа)

2) U=351,6/12=29 человек

3) N=24 (с плана типового этажа)

Т.к. способ приготовления горячей воды задан газовый, принимаем

q =0,3л/с, Qч=10,5л/ч. Далее проводим гидравлический расчет трубопровода по участкам, показанным на аксонометрической схеме (рисунок 1.3),

В1

Рисунок 1.1. План типового этажа, М 1:100

В1

Рисунок 1.2. План подвала, М 1:100

Рисунок 1.3. Аксонометрическая схема внутреннего водопровода, М1:100

d= = = =0,022 м

Принимаем d=20мм, тогда

V= ·8,4+0,93=1,190 м/с

1000i= ·8,4+153=245,4

Потери напора по длине участка:

d= = = =0,0246 м

Принимаем d=25мм, тогда

V= ·7,7+0,75=0,896 м/с

1000i= ·7,7+74,8=104,21

Потери напора по длине участка:

d= = = =0,0264 м

Принимаем d=25мм, тогда

V= ·5,1+0,94=1,037м/с

1000i= ·5,1+113=136,46

Потери напора по длине участка:

d= = = =0,304 м

Принимаем d=32мм, тогда

V= ·2,6+0,73=0,759м/с

1000i= ·2,6+49,5=53,1

Потери напора по длине участка:

Принимаем диаметр трубы на один больше предыдущего участка d=40мм. тогда

V= ·2,6+0,56=0,759м/с

1000i= ·2,6+24,6=26,4

Определяем потери напора по длине участка:

Таким образом, для устройства ввода применяются стальные трубы с противокоррозийной битумной изоляцией диаметром 40 мм.

Расчет сводим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Гидравлический расчет внутреннего водопровода

№ уч-каКол-во водоразборных приборов, NРNαРасчетный расход на уч-кеQ, л/сДиаметр трубопровода d, ммДлина расчетного уч-ка l, мСкорость движводыv, м/сУклон iПотеринапора по длине hi, м
1-240,040,2560,3842031,1900,2450,735
2-380,080,3180,4772530,8960,1040,312
3-4120,120,3670,551256,81,0370,1360,925
4-вв240,240,4850,726323,80,7590,05311,28
∑h1= 3,252
ввод240,240,4850,72640200,5810,0260,52

Вычисляется величина общего напора, требуемого для внутреннего водопровода с учетом геометрической высоты подачи воды до диктующего водоразборного устройства согласно формуле:

где Hг – геометрическая высота подачи воды от поверхности земли до самой высокой водоразборной точки:

hпл – планировочная высота (превышение пола первого этажа над поверхностью земли);

п – количество этажей;

hпр – высота расположения диктующего прибора над полом;

∑ h – потери напора в сети, это сумма местных потерь напора, потерь по длине, потерь на вводе, потерь в водомерном узле:

где ∑h1– сумма потерь напора по длине расчетных участков (в таблице гидравлического расчета);

hм– местные потери напора, принимаются в размере 30% от потерь напора по длине, hм=0,3 ∑h1;

hвв – потери напора на вводе, hвв=ilвв (в таблице гидравлического расчета);

hвод– потери в водомерном узле, находятся по формуле

где S – гидравлическое сопротивление водомера, выбирается из таблицы в зависимости от калибра водомера (таблица 5 приложения);

Q – расчетный (максимальный) расход воды в здании, л/с. При этом расчетный расход не должен превышать максимального кратковременного расхода для данного калибра водомера (таблица 4 приложения). Потери напора в водомерах, учитывающих расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, не должны превышать допустимых величин: для крыльчатых водомеров – 2,5 м, для турбинных – 1м;

h – свободный напор у прибора, зависит от вида прибора. Максимальный свободный напор для унитаза со смывным бачком принимаетсяh=5м.

Для рассматриваемого случая, подсчитывается геометрическая высота подачи воды от поверхности земли до самой высокой водоразборной точки:

Для определения потерь напора в сети, из таблицы гидравлического расчета выписываются ∑h1=3,252м и hвв=0,52м, тогда местные потери hм=0,3∑h1=0,3·3,252=0,9765м. По значению расхода Q=0,726л/с подбираем водомер (таблица 4 приложения). Подошел водомер ВК30 (крыльчатый, калибр 30), для него сопротивление S=1,3 (таблица 5 приложения). Тогда потери в водомере hвод=SQ 2 =1,3·(0,726) 2 =0,6852м, что удовлетворяет условию 0,5м

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10470 – | 7726 – или читать все.

Варианты гидравлического расчета водопроводных сетей

Гидравлический расчет водопровода – совокупность вычислений, производимых на этапе проектирования здания (многоэтажного дома, коттеджа). Роль данного вида работ очень важна – неправильно спроектированная система водоснабжения не будет нормально функционировать. Выражаться это может в слабом напоре воды на верхних этажах высоток и в частых прорывах подвальных коммуникаций из-за высокого давления ввода.

Цели выполнения гидравлического расчета водопроводных сетей

Основными целями гидравлического расчета системы водоснабжения здания являются:

  • вычисление максимального расхода воды на отдельных участках системы водоснабжения;
  • определение скорости перемещения воды в трубах;
  • расчет внутреннего диаметра труб для монтажа различных участков водопроводной сети;
  • вычисление потери напора воды при подаче ее из магистрального трубопровода на определенную высоту;
  • определение мощности насосного оборудования и целесообразности его использования с учетом произведенных расчетов.
Читайте также:  Виды пластиковых труб для водопровода

Выполняются расчеты на основании данных и методик СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».

Варианты гидравлического расчета водопроводных сетей

В зависимости от целей различают два вида гидравлического расчета водопроводных сетей – проектный и поверочный (наладочный).

Проектный

Данный вид гидравлического расчета производится при проектировании системы водоснабжения здания. С его помощью определяют вид трубопроводов для различных участков сети, скорость потока в них.

Кроме вычислений данный вид расчета включает в себя схематическое расположение элементов внутреннего водопровода – узла ввода, подвальных коммуникаций, стояков, узлов водоразбора.

Поверочный

Основными целями данного вида гидравлического расчета является определение распределения потоков в системе водоснабжения, вычисление напора источников при заранее вычисленных внутренних диаметрах труб и отборах воды в узловых точках.

Результатами поверочного расчета являются:

  • водопотребление и потери напора на всех участках системы водоснабжения;
  • объем подачи воды от источника (магистрального водопровода, водонапорной башни или контррезервуара);
  • пьезометрические напоры в различных точках водоразбора.

Все полученные в результате данного расчета значения используют для проектирования расположения точек водоразбора – сантехнических приборов – внутри проектируемого здания.

Точный и достаточно быстрый наладочный расчет водопроводных сетей различной конфигурации (от простой тупикового водопровода до более сложной кольцевой системы) можно производить при помощи программ: «ГидроМодель», «Умная Вода», «WaterSupply», «Гидравлический расчет трубопровода».

Порядок проведения гидравлического расчета

Гидравлический расчет системы водоснабжения включает в себя следующие этапы:

  • Определение количества точек водоразбора – для этого по типовому плану здания определяют количество умывальников, ванн, унитазов в здании.
  • Составление схематического изображения (аксонометрической схемы) внутренней водопроводной сети – вручную или при помощи специального программного обеспечения составляется схема расположения стояков водоснабжения и подключаемых к ним сантехнических приборов. При этом для удобства дальнейшей работы каждый горячий и холодный водоснабжающий трубопровод отмечают различными цветами (красным и синим соответственно).
  • Разбиение водопроводной сети на отдельные расчетные горизонтальные и вертикальные участки, состоящие из трубопроводов и водоразборных узлов. Границами каждого участка является запорная арматура и сантехнические приборы.
  • Вычисление вероятности одновременного включения всех водоразборных узлов расчетного участка(P) – расчет значения данной величины производится по следующей формуле:

P=Q макс.вод ×U/Qприб.×N×3600;

где Q макс.вод –расход воды в часы с максимальным водопотреблением, л/ч на 1 жителя;

U – количество жителей, которых обеспечивают водой коммуникации и водоразборные узлы расчетного участка, чел;

Qприб. – нормативный расход через узел водоразбора в среднем составляющий 0,18 л/с;

N – количество входящих в расчетный участок узлов водоразбора (сантехнических приборов), шт;

3600 – коэффициент используемый для перевода литров в час в литры в секунду.

  • Определение максимального секундного расхода воды трубопроводом и водозаборными узлами расчетного участка по формуле:

Q макс.расх.вод= 5× Q в.приб×a; л/с

где Q в.приб – суммарный нормативный расход через узлы водоразбора участка;

a – величина безразмерная. Ее значение находят по специальным таблицам в СНиП 2.04.01-85.

  • Подбор оптимального внутреннего диаметра трубопровода – подбирается с учетом рекомендаций по использованию и экономической целесообразности применения в данных условиях.
  • Расчет скорости воды – вычисляют по специальным методическим пособиям, исходя из внутреннего диаметра выбранного трубопровода.
  • Вычисление потерь напора (Нl) по формуле:

где L – длина расчетного участка, м;

i – удельные потери напора при трении воды о внутренние стенки трубопровода, измеряется данная величина в миллиметрах водяного столба/метр трубопровода;

Kl – поправочный коэффициент, при проектировании жилых многоквартирных домов и коттеджей его значение равно 0,3.

  • Для зданий имеющих 2 и более этажей гидравлический расчет требуемого напора(Hтр) водопроводного ввода в месте его подключения к наружному магистральному трубопроводу производится по следующей формуле:

где n – количество этажей;

4 -напор необходимый для поднятия воды для каждого этажа, расположенного выше первого, м.

  • Фактический требуемый напор в точке ввода (Нф) находят, суммируя расчетный напор ввода (Hтр) с потерями напора на расчетных участках (Нl):

Нф= Hтр+ Нl расч.уч.1+ Нl расч.уч.2+ Нl расч.уч.3+ Нl расч.уч.4+ Нl расч.уч.n

Результаты такого расчета записывают в сводную таблицу.

Напор в 10 метров водного столба равен давлению в водопроводной магистрали равном 1 атмосфере (1 Bar).

Пример расчета холодного водоснабжения

Здание – 2-х этажный дом с цокольным этажом, одним вертикальным стояком высотой от подвала до верха -6 м, 5 точками водоразбора (кухонной мойкой, смесителем ванны и умывальника, унитаза,– на первом этаже; унитазом и смесителем душевой кабины – на втором этаже). В доме живет семья из 6 человек.

  • Проектируемая внутренняя система водоснабжения разбивается на 2 расчетных участка – первого и второго этажа. Длина коммуникаций первого участка равна 5 м, вертикального стояка и горизонтальных коммуникаций второго участка – 5,5 м.
  • Используя табличные данные СНиП, рассчитывается вероятность одновременного включения всех водоразборных узлов для первого и второго расчетных участков:
  • Максимальный расход данных участков с учетом найденных по таблицам соответствующих значений коэффициента a будет равен:

Q макс.расх.вод1= 5× Q в.приб×a = 5×0,18×0,265=0,24л/с;

Qмакс.расх.вод2= 5×Qв.приб×a =5×0,18×0,241=0,22 л/с

  • С учетом полученных значений расхода воды внутренний водопровод проектируют из простой полипропиленовой трубы диаметром 25мм (горизонтальные отводы от стояка) и 32 мм (вертикальный стояк).
  • На основании значений длины первого и второго расчетного участка, величины коэффициента i и Kl (для таких условий они равны 0,083 и 0,3 соответственно) потеря напора на первом и втором расчетном участке будет равна:

Нl уч.1= L1×i×(1+Kl) = 5×0,083×1,3=0,54 м.вод. столба;

Нl уч.2= L1×i×(1+Kl) = 5,5×0,083×1,3=0,59 м.вод. столба.

Суммарная потеря напора на двух расчетных участках будет равна 1,14 водного столба или 0,114 атмосферы.

  • Требуемый напор в точке ввода для такого здания будет равен:

Hтр=10+(2-1)×4=14 метров водяного столба или 1,4 атмосферы

  • Фактический требуемый напор в точке ввода для данного коттеджа будет равен:

Нф= Hтр+ Нl расч.уч.1+ Нl расч.уч.2=14+1,14=15,14 метров водного столба или 1,5 атмосферы

Благодаря произведенному расчету, хозяин дома на этапе проектирования с учетом давления магистрального водопроводного трубопровода своего населенного пункта может планировать определенную схему внутренней водопроводной сети.

2.2. Гидравлический расчет системы внутреннего водопровода.

На основании гидравлического расчета водопроводной сети определяются наиболее экономичные диаметры для пропуска расчетных расходов воды, потери напора и требуемый напор в системе.

Расчеты выполняются в следующем порядке:

Выбирается расчетное направление, которое разбивается на расчетные участки;

Определяются расходы по расчетным участкам;

По расчетным расходом определяется диаметр трубы расчетного участка, потери напора по участкам и скорость движения воды;

Подбирается водомер и определяются потери напора в водомере;

Определяется требуемый напор в системе.

В расчетно-графической работе выполняется расчет только для холодного внутреннего водопровода.

Выбор расчетного направления.

Проектируемый внутренний водопровод должен обеспечить подачу воды с необходимым расходом к любой водоразборной точке здания. Расчет ведется для диктующей водозаборной точки, наиболее высоко расположенной и удаленной от ввода, т.е. по расчетному направлению. Если будет обеспечена подача воды к диктующей точке, то подача к другим точкам будет гарантирована, т.к. они находятся в более благоприятных условиях. Таким образом, в расчетное направление войдут; подводка к диктующему прибору, стояк, часть магистрали и ввод

Расчетное направление разбивается на участки. За расчетный участок принимается участок сети с постоянным расходом. Расчетные участки обозначаются цифрами ( начало и конец участка).

Определение расчетных расходов.

Для определения расчетных расходов необходимо выбрать нормы водопотребления, которые принимаются по СНИП (1) в зависимости от назначения здания и степени его благоустройства. В табл.1 приведены нормы водопотребления для некоторых типов зданий.

Максимальный секундный расход на расчетном участке следует определять по формуле:

где q ( ) – расчетный расход в л/с;

q .– нормативный расход одним водоразборным устройством с максимальным водопотреблением (исключая расход поливочного крана) в л/с, принимаемый по СНИП (1) или по табл. 2:

– принимается для зданий, оборудованных холодным водопроводом и системами местного горячего водоснабжения.

__принимается при наличии централизованного горячего водоснабжения;

Читайте также:  Домашний водопровод своими руками

α – величина, определяемая в зависимости от числа водоразборных устройств N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р, и принимается по СНИП (1) или по таблице 3.

Вероятность действия приборов (Р) для всего здания, обслуживающих одинаковых потребителей, следует определять по формуле:

P=U/3600q N,

где (– норма расхода воды одним потребителем, л/ч, в час наибольшего водопотребления, которая принимается по СНИП (1) или табл.1;

U – общее число потребителей в здании;

N – общее число приборов, обслуживающих U потребителей.

Общее число потребителей (чел.) в жилом здании, если оно не задано можно определить по формуле:

где k=1,2-1,5 коэффициент перенаселенности;

F – полезная жилая площадь здания в м 2 ;

f – норма жилой площади на 1 человека в м 2 принимается 18м 2 для РФ.

Число приборов и полезная площадь определяется по планам этажей здания.

В зависимости от величины произведения NP определяется коэффициент α по табл. 3 в которой приведены некоторые значения этого коэффициента при NP=0,015÷8,8; при больших значениях NP и Р>0,1 коэффициент α определяется по таблицам СНИП (1).

Таблица 1.Нормы расхода воды потребителями

Норма водопотребления, л

В сутки максимального водопотребления

В час максимального водопотребления

Общая (гор. и холодная)

Гидравлический расчёт сети холодного водопровода

КУРСОВАЯ РАБОТА.

Вариант 18

Исходные данные на проектирование

№ данныхИсходные данные№ варианта 18
1План первого этажа18
2Вариант генплана4
3Количество этажей8
4Глубина промерзания2,4
5Высота этажа, м3,0
6Толщина перекрытия, м0,3
7Высота подвала, м2,5
8Отметка двора участка, м45,0
9Отметка земли у колодца городского водопровода, м45,0
10Отметка верха трубы городского водопровода, м42,3
11Диаметр городского водопровода, мм200
12Минимальный и максимальный напор в городском водопроводе, м40; 42
13Отметка земли у колодца городской канализации, м45,0
14Отметка лотка в колодце городской канализации, м42,6
15Диаметр городской канализации, мм300
16Расстояние от здания до городского водопровода и канализацииL=18, M=26

Пример расчёта холодного водопровода выполняется для жилого здания на32 квартиры, высотой8 этажей. Здание оборудовано центральным горячим водоснабжением, стандартными ваннами, раковинами, умывальниками и унитазами со смывными бачками. Высота этажа в свету hэ=2,7 м, толщина перекрытия hп=0,3 м, высота подвала hпод=2,5 м. Гарантированный напор в городской водопроводной сети Нд=40м. Глубина промерзания грунта hпр=2,4 м.

Нормы расхода воды приняты согласно приложению 3 из методического указания: =300 л/сут – общая норма расхода воды на одного потребителя (человека) в сутки наибольшего водопотребления;

=15,6 л/ч на 1 чел. – общая норма расхода воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления;

=10 л/ч на 1 чел. – норма расхода горячей воды в час наибольшего водопотребления;

=0,3 л/с – общий расход воды санитарно-техническим прибором (водоразборным краном, смесителем);

=0,2 л/с – расход холодной воды санитарно-техническим прибором.

Устройство внутреннего водопровода

Холодный водопровод в жилом здании запроектирован из стальных труб (ГОСТ 3262–75).

На планах этажа и подвала указаны стояки, подводки к приборам, магистральный трубопровод, место расположения водомерного узла. На основании планов выполнена аксонометрическая схема холодного водопровода, по которой осуществляется его расчёт.

Расчётное направление подачи воды принято от точки присоединения к городскому водопроводу до смесителя в кухне (точка 1, Ст В1–1). Это направление разбивают на расчётные участки. За расчётный участок принимается отрезок трубы с постоянным расходом воды, т. е. от подключения до подключения. Расчётные участки пронумеровываются: за начальную точку принимается водоразборный кран самого удалённого прибора. Если в системе имеется водонагреватель, указывается и точка его подключения к холодному водопроводу.

Расчёт холодного водопровода

Расчёт сети холодного водопровода ведётся табличным способом (табл. 2).

Номера расчётных участков заносим в столбец 1.

Руководствуясь аксонометрической схемой, следует определить наименование и количество приборов, которые снабжают водой расчётный участок (заполнить столбцы 2–6).

Вероятности действия санитарно-техническихприборов в сети холодного водопровода P с и общего водопровода P tot определяют по формулам

и , приняв число потребителей равным числу санитарно-технических приборов (N=U):

P tot =15,6 / 0,3·3600=0,0144.

Расчётные значения заносим в столбец 7.

Произведения NP (число приборов на их вероятность действия) заносим в столбец 8.

Гидравлический расчёт сети холодного водопровода

Номера участков

Приборы на участках

Сумма приборов на участке N

Вероятность действия приборов P

Произведение N*P

α

Q=5q0α

Диаметр участка d, мм

Скорость на участке V, м/с

Гидравлический уклон 1000i

Длина участка l, м

Потери напора на участке h=iL(1+K), м

МойкаУмывальникВаннаСмывной бачок123456789101112131415161-2110,00780,00780,2000,20,20151,178360,50,660,312-31120,00780,01560,2050,20,21151,178360,52,100,983-411130,00780,02340,2220,20,22151,178360,51,000,474-522260,00780,04680,2680,20,27200,936155,33,000,615-633390,00780,07020,3040,20,30200,936155,33,000,616-7120,00780,09360,3360,20,34201,092206,93,000,817-8555150,00780,1170,3670,20,37201,2482663,001,048-9666180,00780,14040,3890,20,39201,2482663,001,049-10777210,00780,16380,4150,20,42201,2482663,001,0410-11888240,00780,18720,4390,20,44250,84191,273,000,3611-12161616480,00780,37440,5880,20,59251,121155,85,281,0712-138161616560,00780,43680,6380,20,64251,215180,61,500,3513-1416161616640,00780,49920,6780,20,68251,308209,52,560,7014-15323232321280,00780,99840,9690,20,97321,04593,6610,031,2215-16

0,35ИТОГО10,93

Параметр – α, определяется соответственно произведениям по прил. 2 (заполнить столбец 9).

Секундные расходы общей и холодной воды водоразборной арматурой – qo tot , qo с , л/с, зависят от степени благоустройства зданий (задаётся по заданию), определяют по приложению 3 (заполнить столбец 10).

Расчётные расходы воды на участках определяются по формулам и (заполнить столбец 11).

При заполнении столбцов 12, 13 и 14 следует использовать таблицы Шевелева Ф.А. [9] или приложение 4 методического указания, руководствуясь при выборе диаметра труб d расходом Qи скоростью V, которая должна быть не более 2–2,5 м/с (рекомендуется V=1,5 м/с). Гидравлические уклоны участков соответствуют расчётным расходам и выбранным диаметрам(в таблице даётся 1000i).

Длины участков определяются по планам этажей, подвала и аксонометрической схеме (заполнить столбец 15).

Потери напоров на участках h, м, определяются по формуле

гдеКкоэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (принимают равным 0,3 – в сетях хозяйственно-питьевого водопровода, 0,2 – в сетях объединённого хозяйственно-противопожарного водопровода).

Суммарное значение столбца 16 соответствует полным потерям напора в трубах внутреннего водопровода ( ).

При диаметре ввода d=50 мм и при гидравлическом уклоне i=0,512 определяем потери напора в нем по формуле ,

hвв=2,4 0,5=2,9м,

где 21 – длина ввода, м (принята по генплану (рис. 1) с учётом длины трубопровода в здании 3 м).

Глубина заложения водопроводного ввода hв.в.,м, считая до низа трубы, назначается из условия промерзания грунта

hвв=0,512 21=10,752 м

По расходу q=4,79 л/с=6,78 м 3 /ч принимаем крыльчатый водомер с диаметром условного прохода 40 мм и гидравлическим сопротивлением 0,039 м/(м 3 /ч) 2 . Тогда потери напора в водомере hвд, м, следует определять по формуле ,

Необходимый (требуемый) напор в сети внутреннего водопровода Hр, м, следует определять по формуле

,

Геометрический напорHgеоm, м, определяется

где 2,5 – высота цоколя здания, м;

3 – высота этажа с перекрытием, м;

8 – количество этажей;

0,85 – высота расположения раковины над отметкой пола, м;

1,5 – глубина заложения водопроводной трубы, м.

Так как требуемый напор насоса не имеет отрицательное значение, то усилительная установка требуется.

Марка насоса 1.5K-8/19a (1.5K-6a) с мощностью 1.5 кВт и напором 14 м.

Дата добавления: 2020-04-04 ; просмотров: 552 ;

Оцените статью
Добавить комментарий