Càlcul hidràulic d’un sistema de subministrament d’aigua: conjunt de càlculs realitzats a l’etapa de disseny d’un edifici (edifici de diverses plantes, caseta). El paper d’aquest tipus de treballs és molt important: un sistema d’abastiment d’aigua mal dissenyat no funcionarà amb normalitat. Això es pot expressar en una pressió d'aigua feble als pisos superiors dels edificis de gran alçada i en freqüents avenços en les comunicacions del soterrani a causa de la pressió d'entrada elevada.
Objectius de realitzar el càlcul hidràulic de xarxes de subministrament d’aigua
- càlcul del consum màxim d'aigua en seccions individuals del sistema de subministrament d'aigua;
- determinació de la velocitat de moviment de l'aigua a les canonades;
- càlcul del diàmetre interior de les canonades per a la instal·lació de diversos trams de la xarxa de subministrament d’aigua;
- càlcul de la pèrdua de pressió de l'aigua quan es subministra des de la canonada principal fins a una alçada determinada;
- determinació de la capacitat dels equips de bombament i la viabilitat del seu ús, tenint en compte els càlculs realitzats.
Els càlculs es realitzen sobre la base de dades i mètodes SNiP 2.04.01-85 "Subministrament intern d'aigua i clavegueram dels edificis".
Opcions per al càlcul hidràulic de xarxes de subministrament d’aigua
Segons els objectius, es distingeixen dos tipus de càlcul hidràulic de les xarxes de subministrament d’aigua: disseny i calibratge (posada en marxa).
Projecte
Aquest tipus de càlcul hidràulic es realitza en dissenyar el sistema de subministrament d'aigua d'un edifici. Amb la seva ajuda, es determina el tipus de canonades per a diferents seccions de la xarxa, el cabal en elles.
A més dels càlculs, aquest tipus de càlcul inclou una disposició esquemàtica dels elements del sistema intern de subministrament d’aigua: el node d’entrada, comunicacions del soterrani, elevadors, nodes d’entrada d’aigua.
Verificació
Els principals objectius d’aquest tipus de càlcul hidràulic és determinar la distribució dels cabals al sistema d’abastiment d’aigua, calcular la pressió de les fonts amb diàmetres interns pre-calculats de canonades i extracció d’aigua en punts nodals.
Els resultats del càlcul de verificació són:
- consum d'aigua i pèrdues de capçal en totes les seccions del sistema de subministrament d'aigua;
- el volum de subministrament d’aigua de la font (subministrament principal d’aigua, torre d’aigua o contra-embassament);
- caps piezomètrics en diversos punts d’arrencada.
Tots els valors obtinguts com a resultat d’aquest càlcul s’utilitzen per dissenyar la ubicació dels punts d’extracció (accessoris de fontaneria) a l’interior de l’edifici projectat.
Es pot realitzar un càlcul precís i bastant ràpid de posada en marxa de xarxes de subministrament d’aigua de diverses configuracions (des d’un senzill sistema de subministrament d’aigua sense sortida fins a un sistema d’anells més complex) mitjançant els programes: "HydroModel", "Smart Water", "WaterSupply", "Càlcul hidràulic de la canonada".
Procediment de càlcul hidràulic
- Determinació del nombre de punts d’extracció: per a això, segons el pla estàndard de construcció, es determina el nombre de lavabos, banyeres i lavabos de l’edifici.
- Elaboració d’una imatge esquemàtica (diagrama axonomètric) de la xarxa de subministrament d’aigua interna - manualment o mitjançant un programari especial, s’elabora un diagrama de la ubicació de les canonades de subministrament d’aigua i de les instal·lacions de fontaneria connectades a elles. Al mateix temps, per comoditat de continuar treballant, cada canonada d’abastiment d’aigua calenta i freda es marca amb diferents colors (vermell i blau, respectivament).
- Dividir la xarxa de subministrament d’aigua en seccions verticals i horitzontals calculades separades, que consisteixen en canonades i aixetes. Els límits de cada secció són vàlvules i accessoris de fontaneria.
- Càlcul de la probabilitat d’encendre simultàniament totes les unitats de plegat d’aigua de la secció calculada (P): el càlcul del valor d’aquest valor es realitza segons la fórmula següent:
P = Q entrada màxima × U / Qapp. × N × 3600;
OnQ aigua màxima –Consum d’aigua durant les hores amb el màxim consum d’aigua, l / h per 1 habitant;
U - el nombre de residents als quals se’ls proporciona aigua per a les unitats de comunicació i plegament d’aigua de la zona d’assentament, persones;
Qapp. - Cabal estàndard a través de la unitat d’entrada d’aigua de 0,18 l / s de mitjana;
N - el nombre de nodes d’extracció d’aigua (accessoris de fontaneria) inclosos a la zona calculada, unitats;
3600 - coeficient utilitzat per convertir litres per hora en litres per segon.
- Determinació del segon consum màxim d’aigua per la canonada i les unitats de captació d’aigua de la zona calculada segons la fórmula:
Q cabal màxim in = 5 × Q in.prib × a; l / s
On Q c.prib - cabal total estàndard a través dels nodes d’entrada d’aigua del lloc;
a - quantitat sense dimensions. El seu valor es troba segons les taules especials de SNiP 2.04.01-85.
- La selecció del diàmetre intern òptim de la canonada es selecciona tenint en compte les recomanacions d’ús i la viabilitat econòmica de l’ús en aquestes condicions.
- Càlcul de la velocitat de l'aigua: calculat segons manuals metodològics especials, basat en el diàmetre interior de la canonada seleccionada.
- Càlcul de la pèrdua de cap (Hl) segons la fórmula:
Hl = L × i × (1 + Kl); m columna d'aigua,
On L - la longitud de la secció calculada, m;
jo - pèrdues de pressió específiques durant la fricció de l'aigua contra les parets interiors de la canonada, aquest valor es mesura en mil·límetres de columna d'aigua / metre de la canonada;
Kl - el factor de correcció, en dissenyar edificis d’apartaments i cases rurals, el seu valor és de 0,3.
- Per a edificis de 2 o més plantes, el càlcul hidràulic de la pressió necessària (Htr) del subministrament d’aigua en el lloc de la seva connexió amb la canonada principal externa es realitza segons la fórmula següent:
Htr = 10 + (n-1) × 4,
On n - nombre de plantes;
4 - el cap necessari per aixecar aigua per a cada pis situat per sobre del primer, m.
- El cap real real al punt d'injecció (Nf) es troba sumant el capçal d’entrada calculat (Htr) amb pèrdues de capçalera en les seccions calculades (Hl):
Нф = Htr + Нl calc. Unitat 1 + Нl calc. Unitat 2 + Нl calc. Unitat 3 + Нl calc. Unitat 4 + Нl calc. Unitat n
Els resultats d’aquest càlcul es registren en una taula resum.
El cap de 10 metres d’aigua és igual a la pressió de la xarxa d’aigua igual a 1 atmosfera (1 Bar).
Exemple de càlcul del subministrament d’aigua freda
Dades inicials:
L’edifici és un edifici de 2 plantes amb planta soterrani, un ascensor vertical des del soterrani fins a la part superior de -6 m, 5 punts d’entrada d’aigua (pica de cuina, mesclador de banyera i lavabo, tassa de vàter, - al primer pis; lavabo i mesclador de dutxa - al segon pis). A la casa viu una família de 6 persones.
Seqüència de càlcul:
- El sistema de subministrament intern d’aigua projectat es divideix en 2 àrees calculades: la primera i la segona planta. La longitud de les comunicacions del primer tram és de 5 m, de les comunicacions verticals i horitzontals del segon tram - 5,5 m.
- Mitjançant les dades tabulars SNiP, es calcula la probabilitat d’incloure simultàniament totes les unitats de plegament d’aigua per a la primera i la segona secció calculades:
P1 = 15,6 × 6 / (0,1 + 0,18 + 1,4) × 3600 = 0,015;
P2 = 15,6 × 6 / (1,4 + 0,18) × 3600 = 0,016.
- El consum màxim d’aquestes seccions, tenint en compte els valors corresponents del coeficient trobat a les taules a serà igual a:
Q aigua màxima de cabal1 = 5 × Q v. Aprx a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l / s;
Aigua de cabal Qmax2 = 5 × Qw.app. × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s
- Tenint en compte els valors de consum d’aigua obtinguts, el sistema de subministrament intern d’aigua es dissenya a partir d’una canonada de polipropilè senzilla amb un diàmetre de 25 mm (branques horitzontals des de la barra elevadora) i 32 mm (vertical).
- En funció dels valors de la longitud de la primera i segona secció calculades, el valor del coeficient jo i Kl (per a aquestes condicions, són iguals a 0,083 i 0,3, respectivament) la pèrdua de pressió a la primera i segona secció calculades serà igual a:
Àrea Нl 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0,083 × 1,3 = 0,54 m.w. pilar;
Àrea Нl 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m. D’aigua. pilar.
La pèrdua total de capçal en les dues àrees calculades serà igual a 1,14 columna d’aigua o a 0,144 atmosfera.
- La capçalera requerida al punt d’entrada d’aquest edifici serà igual a:
Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 metres de columna d’aigua o 1,4 atmosferes
- La capçalera real necessària al punt d'entrada d'aquesta casa serà:
Нф = Нтр + Нl calc. Unitat 1 + Нl calc. Unitat 2 = 14 + 1,14 = 15,14 metres de columna d’aigua o 1,5 atmosfera
Gràcies al càlcul realitzat, el propietari de la casa en la fase de disseny, tenint en compte la pressió de la canonada principal d’aigua del seu assentament, pot planificar un determinat esquema de la xarxa interna d’abastiment d’aigua.
