Гидравлический расчет сети внутреннего холодного водопровода

Цель гидравлического расчета – определить экономичные диаметры труб при обеспечении расчетных расходов воды и требуемого напора для всех потребителей в здании.

Гидравлический расчет выполняют в следующем порядке:

1) На аксонометрической схеме внутреннего водопровода выбирают расчетную ветвь от наиболее удаленного и высоко расположенного водоразборного устройства (диктующей точки) до места ввода водопровода в здание. Узловые точки, где происходит смена расчетного расхода воды, нумеруют (рисунок 16). Таким образом определяют расчетные участки и их длины на расчетной ветви аксонометрической схемы. Каждый участок нумеруют цифрами 1-2, 2-3, 3-4 и т.д.

2) Определяют количество приборов N на каждом участке.

3) Определяют секундный расход воды водоразборной арматурой (прибором), отнесенный к одному прибору q₀.

В формулах при расчете водопровода для отдельного прибора (на участке 1-2) секундный расход холодной воды принимают по приложению 2:

q₀ = q₀^c, (2)

где: q₀^c - расход холодной воды санитарно-техническим прибором.

Для различных приборов, обслуживающих одинаковых потребителей (для всех остальных участков), нормы расхода воды принимаются по приложению 3:

– в жилых домах, оборудованных водонагревателями

q₀ = q₀^tot, (3)

где q₀^tot – общий расход воды (холодной и горячей) прибором.

– в жилых домах с централизованным горячим водоснабжением

q₀ = q₀^c. (4)

4) Определяют число жителей U, пользующихся N приборами на каждом участке.

Можно принимать число жителей в однокомнатной квартире – 2 человека, двухкомнатной – 3 человека, трехкомнатной – 4 человека.

5) Определяют вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети по формуле:

, (5)

где U – число жителей, пользующихся N приборами;

N – количество приборов, обслуживаемых расчетным участком сети;

q₀ – расход воды санитарно-техническим прибором, л/с;

q_hr,u^с – норма расхода холодной воды потребителем в час наибольшего водопотребления (принимается по приложению 3), л:

– в жилых домах, оборудованных водонагревателями

q_hr,u^с = q_hr,u^tot; (6)

– в жилых домах с централизованным горячим водоснабжением

q_hr,u^c = q_hr,u^tot – q_hr,u^h, (7)

где q_hr,u^tot – общая норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л;

q_hr,u^h – норма расхода горячей воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л;

6) Определяют величину NP.

7) Определяют коэффициент a, зависящий от NP (по приложению 4).

8) Вычисляют расчетные расходы воды на участках

q = 5 q₀a. (8)

9) Определяют длину расчетных участков L по аксонометрической проекции.

10) По вычисленным расчетным расходам на участках и экономически выгодным скоростям определяют по приложению 5 диаметры труб d участков сети. В соответствии с рекомендациями СНиП 2.04.01-85 оптимальные скорости движения воды в трубах внутреннего водопровода V = 0,8..1,2 м/с, но не более 3 м/с. При этом можно пользоваться таблицами Ф.А.Шeвелева (приложение 5).

11) По приложению 5 интерполированием определяют фактическую скорость v, которая соответствует выбранному диаметру d и расчетному расходу q.

12) По приложению 5 интерполированием определяют гидравлический уклон 1000i, соответствующий выбранной фактической скорости.

13) Вычисляют потери напора по длине расчетного участка, м:

. (9)

14) Потери напора на трение по длине SH_L на расчетной ветви от диктующей точки до ввода в здание получают суммированием потерь напора на всех участках.

15) Потери напора на местные сопротивления труб, фасонных частях и арматуре для сетей внутреннего водопровода жилых и общественныхзданий принимают равными 30% потерь напора по длине.

Общие потери напора на расчетной ветви внутреннего водопровода будут равны сумме потерь напора по длине и местных потерь:

SH_L,tot =1,3SH_L. (10)

Результаты расчета заносят в таблицу 1.

Пример гидравлического расчета. Выполним гидравлический расчет внутреннего водопровода односекционного жилого дома, который имеет централизованное горячее водоснабжение.

1) Рассмотрим расчетный участок 1-2.

2) Количество приборов N=1 (ванна со смесителем)

3) Определяем секундный расход холодной воды отдельным прибором - мойкой со смесителем (по приложению2):

q₀ = q₀^c = 0,18 л/с.

4) Число жителей U=3 человека, так как мойка установлена в двухкомнатной квартире.

5) Вероятность действия прибора:

,

где q_hr,u^c = q_hr,u^tot – q_hr,u^h =15,6-10=5,6 л (по приложению 2 для жилого дома квартирного типа с ваннами длиной от 1500 до 1700 мм, оборудованных душем).

6) Определяем NP = 1´0,0259 = 0,0259.

7) По приложению 4 для NP = 0,0259 интерполированием находим:

a = 0,226.

8) Расчетный расход воды на участке 1-2:

q = 5q₀a = 5×0,18×0,226 = 0,2 л/с.

9) Длина участка 1-2 по аксонометрической схеме: L = 0,6 м.

10) Зная расход q = 0,2 л/с подберем по приложению 5 такой диаметр условного прохода труб, при котором скорость будет оптимальной v=0,8…1,2м/с:

d = 15 мм.

11) Зная расход q = 0,2 л/с и диаметр d = 15 мм по приложению 5 подбираем интерполяцией фактическую скорость:

v = 1,18 м/с.

Необходимоучитывать, что d = 15 мм – минимальный диаметр трубы на подводке к прибору, поэтому скорость допускается ниже оптимальной.

12) Так же интерполяцией по приложению 5 находим гидравлический уклон:

1000i = 360,5 мм/м.

13) Потери напора по длине на участке 1-2 будут равны:

.

На участке 2-3, снабжающем водой два различных прибора N = 2 (ванна со смесителем и мойка), секундный расход принимаем по приложению 3, пользуясь формулой:

q₀ = q₀^c = 0,2 л/с.

Вероятность действия приборов

.

Произведение NP = 2´0,0078 = 0,016, при этом a = 0,226, максимальный секундный расход воды на участке 2-3:

q = 5´0,2´0,226 = 0,2 л/с.

Для этого расхода: d = 15 мм; V = 1,18м/с; 1000i = 360,5 мм/м.

Длина участка 0,77 м, тогда потери напора H_L = 0,28 м.

Гидравлический расчет сетей внутреннего водопровода сводим в таблицу 1, рассчитываем суммарные потери напора на трение по длине SH_L и общие потери напора SH_L,tot.

Задание: произвести гидравлический расчет сети внутреннего холодного водопровода

Таблица 1 - Гидравлический расчет внутренней водопроводной сети

№ участка	Кол-во приборов N	Секундный расход воды прибором q0, л	Число потреби- телей U	Вероятность действия приборов Р	NР	a	Расчетный расход q, л/с	Длина участка L, м	Диаметр участка d, мм	Скорость V, м/с	Потери напора
1000i, мм/м	На участке HL= iL
1-2		0,18		0,0259	0,025	0,226	0,2	0,6		1,18	360,5	0,22
2-3		0,2		0,01167	0,016	0,205	0,2	0,77		1,18	360,5	0,28
3-4		0,2		0,0078	0,023	0,222	0,2	2,9		1,18	360,5	1,05
4-5		0,2		0,0078	0.047	0,268	0,3	2,9		0,94	154,9	0,45
5-6		0,2		0,0078	0,07	0,304	0,3	2,9		0,94	154,9	0,45
6-7		0,2		0,0078	0,093	0,331	0,3	3,5		0,94	154,9	0,54
7-8		0,2		0,0078	0,187	0,436	0,4	3,1		1,25	265,6	0,82
8-9		0,2		0,0078	0,28	0,518	0,5	4,5		0,93	110,9	0,5
9-10		0,2		0,0078	0,56	0,722	0,7	4,5		1,31	209,6	0,94
											åHL=5,25м

Общие потери напора на расчетной ветви с учетом потерь на местные сопротивления

åH_L,tot=1,3´5,25 = 6,82м