Možnosti hydraulického výpočtu vodovodních sítí

Hydraulický výpočet vodovodního systému - soubor výpočtů prováděných ve fázi návrhu budovy (vícepodlažní budova, chata). Role tohoto typu práce je velmi důležitá - nesprávně navržený systém zásobování vodou nebude fungovat normálně. To lze vyjádřit slabým tlakem vody v horních patrech výškových budov a častými průlomy suterénních komunikací v důsledku vysokého vstupního tlaku.

Cíle provádění hydraulického výpočtu vodovodních sítí

Hlavní cíle hydraulického výpočtu vodovodu budovy jsou:

• výpočet maximální spotřeby vody v jednotlivých úsecích vodovodu;
• stanovení rychlosti pohybu vody v potrubí;
• výpočet vnitřního průměru trubek pro instalaci různých částí vodovodní sítě;
• výpočet ztráty tlaku vody, když je dodáván z hlavního potrubí do určité výšky;
• stanovení kapacity čerpacího zařízení a proveditelnosti jeho použití s ​​přihlédnutím k provedeným výpočtům.

Výpočty se provádějí na základě údajů a metod SNiP 2.04.01-85 „Vnitřní vodovod a kanalizace budov“.

Možnosti hydraulického výpočtu vodovodních sítí

V závislosti na cílech existují dva typy hydraulického výpočtu vodovodních sítí - návrh a kalibrace (uvedení do provozu).

Projekt

Tento typ hydraulického výpočtu se provádí při návrhu vodovodního systému budovy. S jeho pomocí je určen typ potrubí pro různé části sítě průtok v nich.

Kromě výpočtů zahrnuje tento typ výpočtu schematické uspořádání prvků vnitřního vodovodu - vstupní uzel, komunikace sklepa, stoupačky, uzly přívodu vody.

Ověření

Hlavním cílem tohoto typu hydraulického výpočtu je určit rozložení průtoků ve vodovodním systému, vypočítat tlak zdrojů s předem vypočítanými vnitřními průměry potrubí a odběry vody v uzlových bodech.

Výsledky ověřovacího výpočtu jsou:

• spotřeba vody a tlakové ztráty ve všech částech vodovodního systému;
• objem dodávky vody ze zdroje (hlavní vodovod, vodárenská věž nebo protizásobník);
• piezometrické hlavy v různých bodech odběru.

Všechny hodnoty získané v důsledku tohoto výpočtu se použijí k návrhu umístění odběrných bodů - vodovodní instalace - uvnitř projektované budovy.

Přesný a poměrně rychlý výpočet uvedení do provozu vodovodních sítí různých konfigurací (od jednoduchého slepého vodovodu po složitější kruhový systém) lze provést pomocí programů: „HydroModel“, „Smart Water“, „WaterSupply“, "Hydraulický výpočet potrubí".

Postup hydraulického výpočtu

Hydraulický výpočet systému zásobování vodou zahrnuje následující etapy:

• Stanovení počtu odběrných míst - k tomu se podle standardního stavebního plánu stanoví počet umyvadel, koupelen a toaletních mís v budově.
• Vypracování schematického obrazu (axonometrického diagramu) vnitřní vodovodní sítě - ručně nebo pomocí speciálního softwaru je sestrojeno schéma umístění vodovodních potrubí a k nim připojených vodovodních instalací. Pro usnadnění dalších prací je zároveň každé potrubí pro přívod teplé a studené vody označeno různými barvami (červenou, respektive modrou).
• Rozdělení vodovodní sítě na samostatné vypočítané vodorovné a svislé úseky, skládající se z potrubí a kohoutků. Hranicemi každé sekce jsou ventily a vodovodní armatury.
• Výpočet pravděpodobnosti současného zapnutí všech jednotek skládání vody vypočítaného úseku (P) - výpočet hodnoty této hodnoty se provádí podle následujícího vzorce:

P = Q max. Vstup × U / Qapp. × N × 3600;

KdeQ max. Voda – Spotřeba vody v hodinách s maximální spotřebou vody, l / h na 1 obyvatele;

U - počet obyvatel, kterým jsou poskytovány vodní komunikace a vodní skládací jednotky v oblasti osídlení, lidé;

Qapp. - standardní průtok jednotkou pro příjem vody v průměru 0,18 l / s;

N - počet uzlů odběru vody (vodovodní instalace) zahrnutých do vypočítané plochy, ks

3600 Je koeficient použitý k převodu litrů za hodinu na litry za sekundu.

• Stanovení maximální druhé spotřeby vody potrubím a jednotkami příjmu vody vypočtené plochy podle vzorce:

Q max. Přítok = 5 × Q in. Cena × a; l / s

Kde Q c. Cena - celkový standardní průtok skrz uzly přívodu vody v místě;

A - bezrozměrné množství. Jeho hodnota se nachází podle speciálních tabulek v SNiP 2.04.01-85.

• Výběr optimálního vnitřního průměru potrubí - je vybrán s ohledem na doporučení pro použití a ekonomickou proveditelnost použití v těchto podmínkách.
• Výpočet rychlosti vody - počítá se podle zvláštních metodických příruček na základě vnitřního průměru vybraného potrubí.
• Výpočet ztráty hlavy (Hl) podle vzorce:

Hl = L × i × (1 + Kl); m vodní sloupec,

Kde L - délka vypočítaného úseku, m;

i - specifické tlakové ztráty při tření vody o vnitřní stěny potrubí, tato hodnota se měří v milimetrech vodního sloupce / metr potrubí;

Kl - korekční faktor, při navrhování bytových domů a chat je jeho hodnota 0,3.

• U budov se 2 nebo více podlažími se hydraulický výpočet požadovaného tlaku (Htr) přívodu vody v místě jeho připojení k vnějšímu hlavnímu potrubí provádí podle následujícího vzorce:

Htr = 10 + (n-1) × 4,

Kde n - počet pater;

4 - hlava potřebná ke zvedání vody pro každé patro umístěné nad prvním, m.

• Skutečná požadovaná hlava v místě vpichu (Nf) se zjistí sečtením vypočítané vstupní hlavy (Htr) se ztrátami hlavy ve vypočítaných úsecích (Hl):

Нф = Htr + Нl kal. Jednotka 1 + Нl kal. Jednotka 2 + Нl kal. Jednotka 3 + Нl kal. Jednotka 4 + Нl kal. Jednotka n

Výsledky tohoto výpočtu jsou zaznamenány v souhrnné tabulce.

Hlava 10 metrů vody se rovná tlaku ve vodovodu rovnému 1 atmosféře (1 bar).

Příklad výpočtu dodávky studené vody

Počáteční údaje:

Budova je 2-podlažní budova se suterénem, ​​jedna svislá stoupačka ze suterénu na vrchol -6 m, 5 vodních bodů (kuchyňský dřez, vana a umyvadlová baterie, záchodová mísa, - v prvním patře; záchodová mísa a sprchová baterie - ve druhém patře). V domě žije 6členná rodina.

Sekvence výpočtu:

• Projektovaný vnitřní vodovod je rozdělen na 2 vypočítané oblasti - první a druhé patro. Délka komunikací prvního úseku je 5 m, vertikální stoupačka a horizontální komunikace druhého úseku jsou 5,5 m.
• Pomocí tabulkových dat SNiP se vypočítá pravděpodobnost současného zahrnutí všech jednotek skládání vody pro první a druhý vypočítaný úsek:

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

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

• Maximální spotřeba těchto úseků s přihlédnutím k odpovídajícím hodnotám koeficientu zjištěného z tabulek A bude se rovnat:

Q max. Průtoková voda1 = 5 × Q v.cena × a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l / s;

Qmax průtok vody2 = 5 × Qw. Spotřeba × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s

• S ohledem na získané hodnoty spotřeby vody je vnitřní systém zásobování vodou navržen z jednoduché polypropylenové trubky o průměru 25 mm (vodorovné větve od stoupačky) a 32 mm (vertikální stoupačka).
• Na základě hodnot délky prvního a druhého vypočítaného řezu je hodnota koeficientu i a Kl (za takových podmínek jsou rovny 0,083, respektive 0,3) bude tlaková ztráta v prvním a druhém vypočítaném úseku rovna:

Areal plocha 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0,083 × 1,3 = 0,54 m. Voda. pilíř;

Areal plocha 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m. Voda. pilíř.

Celková ztráta hlavy ve dvou vypočítaných oblastech se bude rovnat 1,14 vodního sloupce nebo 0,114 atmosféře.

• Požadovaná výška v místě vstupu pro takovou budovu se bude rovnat:

Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 metrů vodního sloupce nebo 1,4 atmosféry

• Skutečná požadovaná výška v místě vstupu do této chaty bude:

Нф = Нтр + Нl kal. Jednotka 1 + Нl kal. Jednotka 2 = 14 + 1,14 = 15,14 metrů vodního sloupce nebo 1,5 atmosféry

Díky provedenému výpočtu může vlastník domu ve fázi návrhu s přihlédnutím k tlaku hlavního vodovodu své osady naplánovat určité schéma vnitřní vodovodní sítě.