Cálculo hidráulico de un sistema de suministro de agua: un conjunto de cálculos realizados en la etapa de diseño de un edificio (edificio de varios pisos, cabaña). El papel de este tipo de trabajo es muy importante: un sistema de suministro de agua mal diseñado no funcionará normalmente. Esto se puede expresar en una presión débil de agua en los pisos superiores de los rascacielos y en frecuentes brotes de comunicaciones en el sótano debido a la alta presión de entrada.
Los objetivos del cálculo hidráulico de las redes de suministro de agua.
Los objetivos principales del cálculo hidráulico del sistema de suministro de agua del edificio son:
- cálculo del flujo máximo de agua en secciones individuales del sistema de suministro de agua;
- determinación de la velocidad de movimiento del agua en tuberías;
- cálculo del diámetro interno de las tuberías para la instalación de varias secciones de la red de suministro de agua;
- cálculo de la pérdida de presión del agua cuando se suministra desde la tubería principal a cierta altura;
- determinación de la potencia de los equipos de bombeo y la idoneidad de su uso, teniendo en cuenta los cálculos realizados.
Los cálculos se realizan con base en los datos y métodos de SNiP 2.04.01-85 "Suministro interno de agua y alcantarillado de edificios".
Opciones para el cálculo hidráulico de redes de abastecimiento de agua.
Dependiendo de los objetivos, se distinguen dos tipos de cálculo hidráulico de redes de suministro de agua: diseño y calibración (puesta en servicio).
Diseño
Este tipo de cálculo hidráulico se realiza al diseñar el sistema de suministro de agua del edificio. Con su ayuda determina el tipo de tuberías para diferentes secciones de la red, el caudal en ellas.
Además de los cálculos, este tipo de cálculo incluye una disposición esquemática de los elementos del suministro interno de agua: unidad de entrada, comunicaciones en el sótano, elevadores, unidades de extracción.
Verificación
Los objetivos principales de este tipo de cálculo hidráulico es determinar la distribución de flujos en el sistema de suministro de agua, calcular la presión de las fuentes con diámetros internos de tubería calculados previamente y extracciones de agua en puntos nodales.
Los resultados del cálculo de verificación son:
- consumo de agua y pérdidas de presión en todas las partes del sistema de suministro de agua;
- el volumen de suministro de agua desde la fuente (sistema principal de suministro de agua, torre de agua o contra reservorio);
- Cabezas piezométricas en varios puntos del sorteo.
Todos los valores obtenidos como resultado de este cálculo se utilizan para diseñar la ubicación de los puntos de agua (accesorios de plomería) dentro del edificio diseñado.
El cálculo de ajuste preciso y bastante rápido de las redes de suministro de agua de varias configuraciones (desde un sistema de suministro de agua sin salida simple a un sistema de anillo más complejo) se puede realizar utilizando los programas: HydroModel, Smart Water, WaterSupply y Hydraulic Pipeline Calculation.
Procedimiento de Cálculo Hidráulico
El cálculo hidráulico del sistema de suministro de agua incluye los siguientes pasos:
- Determinación de la cantidad de puntos de extracción: para esto, la cantidad de lavabos, bañeras y tazas de inodoro en el edificio está determinada por el plan de construcción estándar.
- Al elaborar una imagen esquemática (diagrama axonométrico) de la red interna de suministro de agua, de forma manual o con un software especial, se hace un arreglo de la ubicación de las tuberías ascendentes y los accesorios de plomería conectados a ellas. Además, para la conveniencia de un trabajo adicional, cada tubería de suministro de agua fría y caliente está marcada con diferentes colores (rojo y azul, respectivamente).
- Dividiendo la red de suministro de agua en secciones horizontales y verticales calculadas separadas, que consisten en tuberías y unidades de distribución de agua. Los límites de cada sitio son válvulas de cierre y accesorios de plomería.
- Cálculo de la probabilidad de la inclusión simultánea de todas las unidades de recolección de agua de la sección calculada (P): el cálculo del valor de este valor se realiza de acuerdo con la siguiente fórmula:
P = Q max agua × U / Q aprox. × N × 3600;
DóndeQ max agua –El consumo de agua en horas con consumo máximo de agua, l / h por 1 habitante;
U - el número de residentes que reciben agua por medio de comunicaciones y nodos de extracción de agua del sitio del asentamiento, personas
Qapp. - el caudal estándar a través de la unidad de bombeo promedia 0,18 l / s;
norte - el número de unidades de análisis de agua (accesorios de plomería) incluidas en la sección de diseño, piezas;
3600 - coeficiente utilizado para convertir litros por hora en litros por segundo.
- Determinación de la segunda tasa máxima de flujo de agua por la tubería y los nodos de entrada de agua del área calculada por la fórmula:
Q máx. Entrada de agua = 5 × Q in. Surf × a; l / s
Dónde Surf del siglo q - la tasa de flujo estándar total a través de los sitios del sitio;
una - El tamaño es adimensional. Su valor se encuentra en tablas especiales en SNiP 2.04.01-85.
- Selección del diámetro interno óptimo de la tubería: se selecciona teniendo en cuenta las recomendaciones de uso y la viabilidad económica del uso en estas condiciones.
- Cálculo de la velocidad del agua: calculado mediante ayudas metodológicas especiales, en función del diámetro interno de la tubería seleccionada.
- Cálculo de pérdida de carga (Hl) según la fórmula:
Hl = L × i × (1 + Kl); m. columna de agua,
Dónde L - la longitud de la sección calculada, m;
yo - pérdida de presión específica durante la fricción del agua contra las paredes internas de la tubería, este valor se mide en milímetros de columna de agua / metro de la tubería;
Kl - factor de corrección, al diseñar edificios de apartamentos residenciales y casas de campo, su valor es 0.3.
- Para edificios con 2 o más pisos, el cálculo hidráulico de la presión requerida (Ntr) de la entrada de agua en el punto de su conexión a la tubería principal externa se realiza de acuerdo con la siguiente fórmula:
Htr = 10 + (n-1) × 4,
Dónde norte - numero de pisos;
4 -la presión necesaria para elevar el agua para cada piso ubicado por encima del primero, m.
- Cabeza requerida real en el punto de entrada (Nf) se encuentran sumando el cabezal de entrada calculado (Ntr) con pérdidas de presión en las secciones de diseño (Hl):
Нф = Htr + Нl parte de cálculo 1 + Нl parte de cálculo 2 + Нl parte de cálculo 3 + Нl parte de cálculo 4 + Нl parte de cálculo n
Los resultados de este cálculo se registran en la tabla dinámica.
Una presión de 10 metros de agua es igual a la presión en la tubería de agua igual a 1 atmósfera (1 bar).
Ejemplo de cálculo del suministro de agua fría.
Datos iniciales:
El edificio es una casa de 2 plantas con un sótano, una altura vertical vertical desde el sótano hasta la parte superior -6 m, 5 puntos de extracción (fregadero, grifo de baño y lavabo, inodoro, en el primer piso; inodoro y grifo de ducha - en el segundo suelo). Una familia de 6 vive en la casa.
Secuencia de cálculo:
- El sistema de suministro de agua interno diseñado se divide en 2 secciones de asentamiento: el primer y el segundo piso. La longitud de las comunicaciones de la primera sección es de 5 m, el elevador vertical y las comunicaciones horizontales de la segunda sección son de 5,5 m.
- Usando los datos tabulares de SNiP, se calcula la probabilidad de la inclusión simultánea de todas las unidades de recolección de agua para la primera y segunda secciones de diseño:
P1 = 15,6 × 6 / (0,1 + 0,18 + 1,4) × 3600 = 0,015;
P2 = 15.6 × 6 / (1.4 + 0.18) × 3600 = 0.016.
- Consumo máximo de estas secciones, teniendo en cuenta los valores de coeficientes correspondientes que se encuentran en las tablas una será igual a:
Q consumo máximo de agua1 = 5 × siglo Q. Surf × a = 5 × 0.18 × 0.265 = 0.24 l / s;
Qmax.spray water2 = 5 × Q.prib × a = 5 × 0.18 × 0.241 = 0.22 l / s
- Dados los valores obtenidos del flujo de agua, el suministro interno de agua está diseñado a partir de una tubería de polipropileno simple con un diámetro de 25 mm (curvas horizontales desde el tubo ascendente) y 32 mm (tubo vertical).
- Basado en los valores de longitud de la primera y segunda sección de liquidación, el valor del coeficiente yo y Kl (para tales condiciones son iguales a 0.083 y 0.3, respectivamente) la pérdida de presión en la primera y segunda sección de cálculo será igual a:
En el sitio 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0.083 × 1.3 = 0.54 m. Agua. pilar;
Нl parte 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5.5 × 0.083 × 1.3 = 0.59 m. Agua. pilar.
La pérdida de presión total en las dos secciones calculadas será igual a 1.14 columna de agua o 0.114 atmósfera.
- La presión requerida en el punto de entrada para dicho edificio será igual a:
Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 metros de agua o 1.4 atmósferas
- La presión real requerida en el punto de entrada de esta cabaña será igual a:
Нф = Нтр + Нl área de cálculo 1 + Нl área de cálculo 2 = 14 + 1,14 = 15,14 metros de columna de agua o 1,5 atmósfera
Gracias al cálculo, el propietario de la casa en la etapa de diseño, teniendo en cuenta la presión de la tubería principal de agua de su asentamiento, puede planificar un cierto esquema de la red interna de suministro de agua.
