Расчет водоснабжения с примером

Расчет водоснабжения с примером

Система водоснабжения — это совокупность трубопроводов и устройств, которые обеспечивают бесперебойную подачу воды к различным санитарно-техническим приборам и другим устройствам, для работы которых она требуется. В свою очередь расчет водоснабжения — это комплекс мероприятий, в результате которого изначально определяется максимальный секундный, часовой и суточный расход воды. Причем, рассчитывается не только общий расход жидкости, но и расход холодной и горячей воды в отдельности. Остальные же параметры, описанные в СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» [1], а также диаметр трубопровода, находятся уже в зависимости от показателей расхода воды. Например, одним из таких параметров является диаметр условного прохода счетчика.

В настоящей статье представлен пример расчета водоснабжения на внутренний водопровод для частного 2-х этажного дома. В результате данного расчета найдены общий секундный расход воды и диаметры трубопроводов для сантехприборов, расположенных в ванной комнате, в туалете и на кухне. Также здесь определено минимальное сечение для входной трубы в дом. То есть имеется в виду труба, которая берет свое начало у источника водоснабжения и заканчивается в месте разветвления ее по потребителям.

Что касается других параметров, приведенных в упомянутом нормативном документе, то практика показывает, что их рассчитывать для частного дома не обязательно.

Пример расчета водоснабжения

Исходные данные

Количество проживающих людей в доме — 4 человека.

В доме имеются следующие санитарно-технические приборы.

Ванная комната:

Ванная со смесителем — 1 шт.

Сан. узел:

Унитаз со смывным бачком — 1 шт.

Кухня:

Умывальник со смесителем — 1 шт.

Расчет

Формула максимального секундного расхода воды:

Где: q₀ tot — общий расход жидкости, одного потребляемого прибора, определяемый согласно п. 3.2 [1]. Принимаем по прил. 2 [1] для ванной комнаты — 0,25 л/с, сан. узла — 0,1 л/с, кухни — 0,12 л/с.

α — коэффициент, определяемый согласно прил. 4 [1] в зависимости от вероятности Р и количества сантехприборов N.

Определение вероятности действия санитарно-технических приборов:

P = (U·q_hr,u tot ) / (q₀ tot ·N·3600) = (4·10,5) / (0,25·3·3600) = 0,0155 ,

Где: U = 4 чел. — количество водопотребителей.

q_hr,u tot = 10,5 л — общая норма расхода воды в литрах, потребителем в час наибольшего водопотребления. Принимаем согласно прил. 3 [1] для жилого дома квартирного типа с водопроводом, канализацией и ваннами с газовыми водонагревателями.

N = 3 шт. — количество сантехприборов.

Определение расхода воды для ванной комнаты:

α = 0,2035 — принимаем по табл. 2 прил. 4 [1] в зависимости от NP = 1·0,0155 = 0,0155.

q _с = 5·0,25 ·0,2035 = 0,254 л/с.

Определение расхода воды для сан. узла:

α = 0,2035 — ровно столько же, что и в предыдущем случае, так как количество приборов одинаково.

q _с = 5·0,1 ·0,2035 = 0,102 л/с.

Определение расхода воды для кухни:

α = 0,2035 — как и в предыдущем случае.

q _с = 5·0,12 ·0,2035 = 0,122 л/с.

Определение общего расхода воды на частный дом:

α = 0,267 — так как NP = 3·0,0155 = 0,0465.

q _с = 5·0,25 ·0,267 = 0,334 л/с.

Формула определения диаметра водопровода на расчетном участке:

Где: d — внутренний диаметр трубопровода на рассчитываемом участке, м.

V — скорость потока воды, м/с. Принимаем равной 2,5 м/с согласно п. 7.6 [1], в котором сказано, что скорость жидкости во внутреннем водопроводе не может превышать 3 м/с.

q_c — расход жидкости на участке, м 3 /с.

Определение внутреннего сечения трубы для ванной комнаты:

d = √((4·0, 000254) /(3,14·2,5)) = 0,0114 м = 11,4 мм.

Определение внутреннего сечения трубы для сан. узла :

d = √((4·0, 000102) /(3,14·2,5)) = 0,0072 м = 7,2 мм.

Определение внутреннего сечения трубы для кухни:

d = √((4·0, 000122) /(3,14·2,5)) = 0,0079 м = 7,9 мм.

Определение внутреннего сечения входной трубы в дом:

d = √((4·0, 000334) /(3,14·2,5)) = 0,0131 м = 13,1 мм.

Вывод: для снабжения водой ванну со смесителем требуется труба с внутренним диаметром не менее 11,4 мм, унитаза в сан. узле — 7,2 мм, умывальника на кухне — 7,9 мм. Что касается входного диаметра водопровода в дом (для снабжения 3-х приборов), то он должен составлять не менее 13,1 мм.

Гидравлический расчет водоснабжения, способы проведения, примеры

Когда здание проектируют, производят комплекс вычислений, направленных на комфортную для жильцов работу водопровода — без слишком слабого напора или прорывов коммуникаций в подвале. Эти вычисления и называются гидравлический расчет системы водоснабжения.

Также стоит разобраться, какие способы расчета системы снабжения водой существуют, ознакомитесь с примерами того, как можно провести гидравлический расчет внутридомовой системы водоснабжения, расчетом внутреннего диаметра трубы, в зависимости от скорости потока и прочее ниже.

На картинке схематично изображена система водоснабжения частного дома

Виды гидравлического расчета водоснабжения

Проектный

Проектным видом расчета пользуются, когда система только проектируется. В это время определяют, какого вида будет трубопровод, разбивают сеть на участки и определяют, с какой скоростью вода будет перемещаться внутри каждого из них. Кроме этого, на плане располагают элементы внутренней сети.

Проверочный

Когда система снабжения водой уже есть, с помощью проверочного метода можно рассчитать напор и определить распределение потоков внутри нее, с учетом того, что мы уже обладаем всеми данными о ней.

После проведения расчетов, мы будем знать:

• сколько жидкости потребляется и каковы потери давления
• сколько жидкости подается от источника
• уровень давления жидкости

В проведении такого расчета могут помочь специальные программы. Они могут рассчитать и несложный водопровод, и сложную кольцевую схему.

Как просто сделать гидравлический расчет водовода

В ходе него определяют:

• сколько воды расходуется на определенных участках
• с какой скоростью воды будет течь по трубам
• какого диаметра должны быть трубы, чтобы в них был приемлемый напор
• нужна ли подкачка, если напор падает на определенном участке трубы

На картинке показан один из источников расхода воды в частном доме

Чтобы провести гидравлический расчет водопровода нужно:

• знать, сколько будет точек водоразбора
• схематически изобразить внутренний водовод, от руки или специальной программой, на котором отмечаются стояки и подключенная к ним сантехника
• участки трубопровода могут располагаться параллельно или перпендикулярно полу

вычислить вероятность того, что на всем расчетном участке одновременно включатся все водоразборные узлы. Это считают так:

P = ( Qмв * U ) / ( Qпр * N * 3600 )

Qмв — сколько жидкости расходуется в течение часа при максимальном потреблении на одного жильца

U — сколько человек обеспечивается водой

Qпр — сколько жидкости расходуется по нормативу. Как правило, берется 0,18 литров в секунду

N — сколько сантехники входит в водоразборный узел

3600 — с помощью этого коэффициента литры в час переводят в литры в секунду

• определить, сколько максимально может расходоваться жидкости можно с помощью формулы:

Qмрв = 5 * Qвп * a

Qвп — сколько суммарно воды может пройти по нормативам по трубопроводу через водоразборные узлы

a — можно найти в таблицах СНиПа.

• подобрать диаметр трубы, для этого нужно учитывать для каждого конкретного случая, что рекомендуют специалисты, и какой вариант подойдет по цене
• скорость воды рассчитывается по методическим пособиям и зависит от того, какой у трубопровода внутренний диаметр
• рассчитать потери напора так:

На картинке показан результат неправильных расчетов

L — длина участка

i — сколько давления теряется, когда возникает трение между жидкостью и стенками водовода, мм водяного столба на м трубопровода

K — поправочный коэффициент, если объект ваших расчетов жилой многоквартирный дом или коттедж, то он будет 0,3

• если этажей в здании больше двух, то давление в точке подключения магистрального водовода считается по специальной формуле:

Hтр = 10 + ( n — 1 ) * 4

n — сколько в доме этажей

4 — какой напор необходим, чтобы поднять воду на каждый этаж над первым

• посчитать фактически требуемое давление в точке входа:

Hф = Hтр + Hру1 + Hру2 + Hруn

Hтр — напор на входе расчетный

Hру1, Hру2, Hруn — потери напора на каждом расчетном участке системы водоснабжения

Расчет водоснабжения и водоотведения

Предположим, вы делаете расчет водоснабжения для двухэтажного здания, плюс цокольный этаж, в котором один вертикальный стояк, шесть метров от подвала до чердака, пять точек водоразбора: четыре на 1-м этаже и два на 2-м. В доме пять жильцов.

Как проводится расчет:

• в системе водоснабжения два участка: первый и второй этажи, 4,5 и 5 м соответственно
• по таблицам СНиПа смотрим, с какой вероятностью все водоразборные узлы обоих этажей включатся одновременно

Р1 = 15,6 * 5 / (0,18 * 5 * 3600) = 0,02

Р2 = 15,6 * 5 / (0,18 * 2 * 3600) = 0,06

• найти по таблицам значение а и рассчитать, сколько максимально будет расходоваться воды на каждом участке

Выбор трубы водоснабжения

Qмрв1 = 5 * 0.18 * 0.265 = 0.24 литров в секунду

Qмрв2 = 5×0,18×0,241=0,22 литров в секунду

• изучив все полученные данные можно прийти к выводу, что для внутреннего трубопровода подойдет простая пропиленовая труба 22 миллиметровая для горизонтальных отводов и 32 миллиметра для вертикальных
• зная, какие в длину первый и второй участок, и выяснив, что коэффициент i (0.083) и К (0.3), мы можем вычислить, величину потери напора для первого и второго участков:

H1 = 4,5 * 0,083 * 1,3 = 0,48 метра водяного столба

H2 = 5 * 0,083 * 1,3 = 0,54 метра водяного столба

• в сумме потеря составит 1,2 водяного столба или 0,12 атмосферы
• далее рассчитываем, какой нужен напор на входе, при таких условиях:

Hтр = 9,5 * 1,4 * 1,3 = 17 метров водяного столба или 1,7 атмосферы

• дальше остается только посчитать, какой напор фактически требуется для дома:

Hф = 17 + 1,2 = 18,2 метра водяного столба или 1,8 атмосферы.

Расчет водовода в частном доме: просто о сложном

Схема водопровода частного дома проще схемы многоквартирного дома. Основные отличия следующие:

• горячей воде не обязательно постоянно циркулировать по стоякам и полотенцесушителям
• у водопровода частного дома тупиковая схема и постоянная нагрузка на отдельных частях разводки. В многоквартирном дома схема кольцевая, к каждому участку могут подключаться несколько источников питания, поэтому расчеты водоснабжения должен быть сделаны для каждого варианта подключения.

• сколько воды будет расходоваться во время пикового потребления
• какого сечения должна быть водопроводная труба, чтобы это потребление обеспечить.

Расход

Рассчитывая расход можно опираться на нормы для каждого сантехнического прибора.

На картинке можно увидеть среднечасовой и максимальный расходы воды, в зависимости от типа прибора

Сечение

Чтобы рассчитать сечение трубы можно подобрать значение из таблицы или рассчитать, какая скорость потока допустима.

Несложный расчет диаметра трубы водоснабжения

Определить, каким будет расход жидкости, можно используя специальные таблицы, но только если уже известно, какие трубы будут использоваться.

Расчет системы по скорости потока

Чтобы проводить вычисления было удобно, все переменные стоит перевести в СИ — квадратные и кубические метры в секунду.

На данной картинке формула расчета Внутреннего Диаметра Трубы, которую можно применить, если мы знаем скорость потока.

Расход воды возьмем за 0,32 л/с. В расчетах обычно используется максимально допустимая скорость потока — 1.5 м/с.

1. В величинах СИ расход воды составит 0,00032 м3/с.
2. Площадь сечения составит 0,00032/1,5 = 0,00024.
3. Радиус трубы — 0,00024/пи = 0,00024/3,14 = 0,000076.
4. Квадратный корень радиуса равен: 0,009
5. Внутренний диаметр будет равен последнему полученному числу, умноженному на 2: 0,18. Или 18 мм.

Как видите, величины получаются примерно одинаковые: 10 по таблице и 18 по формуле.

Калькулятор для расчета расхода воды

С помощью онлайн-калькулятора можно, еще пока идет проектирование, определить средние и максимальные величины часового и суточного расхода воды, не задействуя ручные вычисления. С помощью этих данных проектируется система водоснабжения таким образом, чтобы ей была по силам ежедневная нагрузка. Его плюсы в снижении вероятности ошибки, сокращении времени проведения расчетов, проведение их для нескольких построек сразу.

Для вычислений требуется знание строительно-климатического района, типа объекта, вид системы отопление и другая информация об объекте.

Коротко о главном

Было приведено много формул, все они упрощенные, но от того не менее точные. Применив их на практике, вы сможете рассчитать водоснабжение в вашем доме. Правильно проведенный расчет означает, что системы водоснабжения будут работать без поломок, а все подключенные к ней приборы будут качественно функционировать.

Как вы считаете, нужно ли переделывать систему водоснабжения, если количество проживающих в доме меняется?

Источник http://svoydomtoday.ru/vodosnabgeniye/400-raschet-vodosnabgeniya-s-primerom.html

Источник https://akvahit.ru/articles/gidravlicheskiy-raschet-vodosnabzheniya-sposoby-provedeniya-primery/