Opcje obliczeń hydraulicznych sieci wodociągowych

Obliczenia hydrauliczne systemu zaopatrzenia w wodę - zestaw obliczeń wykonanych na etapie projektowania budynku (budynek wielokondygnacyjny, domek). Rola tego rodzaju pracy jest bardzo ważna - niewłaściwie zaprojektowany system zaopatrzenia w wodę nie będzie działał normalnie. Można to wyrazić słabym ciśnieniem wody na wyższych piętrach wieżowców i częstym wybuchem komunikacji w piwnicy z powodu wysokiego ciśnienia wejściowego.

Cele obliczeń hydraulicznych sieci wodociągowych

Główne cele obliczeń hydraulicznych systemu zaopatrzenia w wodę w budynku to:

  • obliczenie maksymalnego przepływu wody w poszczególnych sekcjach systemu zaopatrzenia w wodę;
  • określenie prędkości ruchu wody w rurach;
  • obliczanie wewnętrznej średnicy rur do instalacji różnych odcinków sieci wodociągowej;
  • obliczanie straty ciśnienia wody, gdy jest ona dostarczana z głównego rurociągu na określoną wysokość;
  • określenie mocy urządzeń pompujących i zasadności ich wykorzystania, z uwzględnieniem wykonanych obliczeń.

Obliczenia są wykonywane na podstawie danych i metod SNiP 2.04.01-85 „Wewnętrzne zaopatrzenie w wodę i kanalizacja budynków”.

Opcje obliczeń hydraulicznych sieci wodociągowych

W zależności od celów rozróżnia się dwa rodzaje obliczeń hydraulicznych sieci wodociągowych - projekt i kalibracja (uruchomienie).

Projekt

Ten rodzaj obliczeń hydraulicznych jest wykonywany podczas projektowania systemu zaopatrzenia w wodę w budynku. Z jego pomocą określ rodzaj rurociągów dla różnych odcinków sieci natężenie przepływu w nich.

Oprócz obliczeń ten rodzaj obliczeń obejmuje schematyczne rozmieszczenie elementów wewnętrznego zaopatrzenia w wodę - jednostkę wejściową, komunikację w piwnicy, piony, jednostki czerpalne.

Weryfikacja

Głównymi celami tego rodzaju obliczeń hydraulicznych jest określenie rozkładu przepływów w systemie zaopatrzenia w wodę, obliczenie ciśnienia źródeł z uprzednio obliczonymi średnicami wewnętrznymi rur i poboru wody w punktach węzłowych.

Wyniki obliczeń weryfikacyjnych są następujące:

  • zużycie wody i straty ciśnienia we wszystkich częściach systemu zaopatrzenia w wodę;
  • objętość dostarczanej wody ze źródła (główny system zaopatrzenia w wodę, wieża ciśnień lub przeciwstawny zbiornik);
  • głowice piezometryczne w różnych punktach czerpania.

Wszystkie wartości uzyskane w wyniku tych obliczeń służą do zaprojektowania położenia punktów wodnych - armatury - w projektowanym budynku.

Dokładne i dość szybkie obliczenia konfiguracji sieci wodociągowych o różnych konfiguracjach (od prostego ślepego systemu zaopatrzenia w wodę do bardziej złożonego układu pierścieniowego) można wykonać za pomocą programów: HydroModel, Smart Water, WaterSupply i Hydraulic Pipeline Calculation.

Procedura obliczeń hydraulicznych

Obliczenia hydrauliczne systemu zaopatrzenia w wodę obejmują następujące kroki:

  • Określenie liczby punktów poboru - w tym celu liczbę umywalek, wanien i muszli klozetowych w budynku określa standardowy plan budynku.
  • Opracowując schematyczny obraz (schemat aksonometryczny) wewnętrznej sieci wodociągowej - ręcznie lub przy użyciu specjalnego oprogramowania, ustala się położenie pionów i podłączonych do nich urządzeń hydraulicznych. Ponadto, dla wygody dalszej pracy, każdy rurociąg doprowadzający ciepłą i zimną wodę jest oznaczony różnymi kolorami (odpowiednio czerwony i niebieski).
  • Podział sieci wodociągowej na osobne obliczone sekcje poziome i pionowe, składające się z rurociągów i jednostek dystrybucji wody. Granice każdego miejsca to zawory odcinające i armatura sanitarna.
  • Obliczanie prawdopodobieństwa równoczesnego włączenia wszystkich jednostek gromadzących wodę w obliczonym odcinku (P) - obliczenie wartości tej wartości odbywa się zgodnie z następującym wzorem:

P = Q maks. Woda × U / Q w przybliżeniu × N × 3600;

GdzieQ maks. Woda –Zużycie wody w godzinach przy maksymalnym zużyciu wody, l / h na 1 mieszkańca;

U - liczba mieszkańców zaopatrywanych w wodę za pośrednictwem węzłów komunikacyjnych i czerpalnych wody w miejscu rozliczenia, ludzie;

Qapp. - standardowe natężenie przepływu przez jednostkę pompującą wynosi średnio 0,18 l / s;

N. - liczba jednostek analizy wody (armatury) zawartych w dziale projektowania, szt .;

3600 - współczynnik stosowany do przeliczenia litrów na godzinę na litry na sekundę.

  • Określenie maksymalnego drugiego natężenia przepływu wody przez rurociąg i węzły poboru wody obliczonego obszaru zgodnie ze wzorem:

Q maks. Pobór wody = 5 × Q in. Surf × a; l / s

Gdzie Q wieku surfowania - całkowity standardowy przepływ przez witryny;

za - rozmiar jest bezwymiarowy. Jego wartość znajduje się w specjalnych tabelach w SNiP 2.04.01-85.

  • Wybór optymalnej średnicy wewnętrznej rurociągu - jest wybierany z uwzględnieniem zaleceń dotyczących użytkowania i ekonomicznej wykonalności zastosowania w tych warunkach.
  • Obliczanie prędkości wody - obliczane za pomocą specjalnych pomocy metodologicznych, w oparciu o wewnętrzną średnicę wybranego rurociągu.
  • Obliczanie utraty głowy (Hl) zgodnie ze wzorem:

Hl = L × i × (1 + Kl); m. kolumna wodna,

Gdzie L. - długość obliczonego odcinka, m;

ja - specyficzna strata ciśnienia podczas tarcia wody o wewnętrzne ściany rurociągu, wartość ta jest mierzona w milimetrach słupa wody / metr rurociągu;

Kl - współczynnik korygujący przy projektowaniu budynków mieszkalnych i domków mieszkalnych jego wartość wynosi 0,3.

  • W przypadku budynków o 2 lub więcej piętrach obliczenia hydrauliczne wymaganego ciśnienia (Ntr) wlotu wody w punkcie połączenia z zewnętrznym głównym rurociągiem przeprowadza się zgodnie z następującym wzorem:

Htr = 10 + (n-1) × 4,

Gdzie n - numer piętra;

4 - ciśnienie niezbędne do podniesienia wody dla każdej podłogi znajdującej się powyżej pierwszej, m.

  • Rzeczywista wymagana wysokość głowy w punkcie wejścia (Nf) można znaleźć, sumując obliczoną wysokość wejściową (Ntr) ze stratami ciśnienia w sekcjach projektowych (Hl):

Нф = Htr + Нl część obliczeniowa 1 + Нl część obliczeniowa 2 + Нl część obliczeniowa 3 + Нl część obliczeniowa 4 + Нl część obliczeniowa n

Wyniki tego obliczenia są zapisywane w tabeli przestawnej.

Ciśnienie 10 metrów wody jest równe ciśnieniu w przewodzie wodnym równym 1 atmosferze (1 bar).

Przykład obliczeniowy zaopatrzenia w zimną wodę

Wstępne dane:

Budynek to 2-kondygnacyjny dom z piwnicą, jedną pionową wysokością pionową od piwnicy do góry -6 m, 5 punktów czerpalnych (zlew kuchenny, wanna i kran umywalkowy, muszla klozetowa, na pierwszym piętrze; muszla klozetowa i kran prysznicowy - na drugim piętro). 6-osobowa rodzina mieszka w domu.

Sekwencja obliczeń:

  • Zaprojektowany wewnętrzny system zaopatrzenia w wodę jest podzielony na 2 sekcje osadnicze - pierwsze i drugie piętro. Długość połączenia pierwszej sekcji wynosi 5 m, pionowy pion i pozioma komunikacja drugiej sekcji wynoszą 5,5 m.
  • Wykorzystując dane tabelaryczne SNiP, oblicza się prawdopodobieństwo jednoczesnego włączenia wszystkich jednostek gromadzących wodę dla pierwszej i drugiej sekcji projektowej:

P1 = 15,6 × 6 / (0,1 + 0,18 + 1,4) × 3600 = 0,015;

P2 = 15,6 × 6 / (1,4 + 0,18) × 3600 = 0,016.

  • Maksymalne zużycie tych sekcji, z uwzględnieniem odpowiednich wartości współczynników podanych w tabelach za będzie równa:

Q maks. Zużycie wody 1 = 5 × wiek Q. Surf × a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l / s;

Qmax. Strumień wody 2 = 5 × Q.prib × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s

  • Biorąc pod uwagę uzyskane wartości przepływu wody, wewnętrzny dopływ wody jest zaprojektowany z prostej rury polipropylenowej o średnicy 25 mm (poziome zagięcia od pionu) i 32 mm (pionowy pion).
  • W oparciu o wartości długości pierwszej i drugiej sekcji osadniczej wartość współczynnika ja i Kl (dla takich warunków są one odpowiednio równe 0,083 i 0,3) strata ciśnienia w pierwszej i drugiej sekcji obliczeń będzie równa:

Н1 miejsce 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0,083 × 1,3 = 0,54 m. Woda. filar;

Н1 miejsce 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m. Woda. filar.

Całkowita strata ciśnienia w dwóch obliczonych sekcjach będzie równa 1,14 słupa wody lub 0,114 atmosfery.

  • Wymagane ciśnienie w punkcie wejścia dla takiego budynku będzie równe:

Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 metrów wody lub 1,4 atmosfery

  • Rzeczywiste wymagane ciśnienie w punkcie wejścia dla tego domku będzie równe:

Нф = Нтр + Нl obszar obliczeniowy 1 + Нl obszar obliczeniowy 2 = 14 + 1,14 = 15,14 metrów słupa wody lub 1,5 atmosfery

Dzięki obliczeniom właściciel domu na etapie projektowania, biorąc pod uwagę ciśnienie głównego rurociągu wodociągowego swojej osady, może zaplanować pewien schemat wewnętrznej sieci wodociągowej.

Ogrzewanie

Wentylacja

Kanalizacja