Hydraulische Berechnung eines Wasserversorgungssystems - eine Reihe von Berechnungen, die in der Entwurfsphase eines Gebäudes (mehrstöckiges Gebäude, Cottage) durchgeführt werden. Die Rolle dieser Art von Arbeit ist sehr wichtig - ein falsch ausgelegtes Wasserversorgungssystem funktioniert nicht normal. Dies kann sich in einem schwachen Wasserdruck in den oberen Stockwerken von Hochhäusern und in häufigen Durchbrüchen von Kellerkommunikationen durch hohen Eingangsdruck äußern.
Ziele der Durchführung der hydraulischen Berechnung von Wasserversorgungsnetzen
- Berechnung des maximalen Wasserverbrauchs in einzelnen Abschnitten des Wasserversorgungssystems;
- bestimmung der Bewegungsgeschwindigkeit von Wasser in Rohren;
- Berechnung des Innendurchmessers von Rohren für die Installation verschiedener Abschnitte des Wasserversorgungsnetzes;
- Berechnung des Wasserdruckverlustes, wenn es aus der Hauptleitung auf eine bestimmte Höhe geliefert wird;
- Bestimmung der Kapazität von Pumpanlagen und der Durchführbarkeit ihrer Verwendung unter Berücksichtigung der durchgeführten Berechnungen.
Die Berechnungen werden auf der Grundlage von Daten und Methoden SNiP 2.04.01-85 "Interne Wasserversorgung und Abwasserentsorgung von Gebäuden" durchgeführt.
Möglichkeiten zur hydraulischen Berechnung von Wasserversorgungsnetzen
Abhängig von den Zielen gibt es zwei Arten der hydraulischen Berechnung von Wasserversorgungsnetzen - Auslegung und Kalibrierung (Inbetriebnahme).
Projekt
Diese Art der hydraulischen Berechnung wird bei der Planung des Wasserversorgungssystems eines Gebäudes durchgeführt. Mit seiner Hilfe wird die Art der Rohrleitungen bestimmt für verschiedene Abschnitte des Netzwerks die Durchflussmenge in ihnen.
Neben Berechnungen umfasst diese Art der Berechnung eine schematische Anordnung der Elemente des internen Wasserversorgungssystems - Eingangsknoten, Kellerkommunikation, Steigleitungen, Wasseraufnahmeknoten.
Überprüfung
Die Hauptziele dieser Art der hydraulischen Berechnung sind die Bestimmung der Strömungsverteilung im Wasserversorgungssystem, die Berechnung des Drucks von Quellen mit vorberechneten Innendurchmessern von Rohren und Wasserentnahmen an Knotenpunkten.
Die Ergebnisse der Nachweisrechnung sind:
- Wasserverbrauch und Druckverluste in allen Abschnitten des Wasserversorgungssystems;
- das Volumen der Wasserversorgung aus der Quelle (Hauptwasserversorgung, Wasserturm oder Gegenreservoir);
- Piezometrische Köpfe an verschiedenen Entnahmestellen.
Alle als Ergebnis dieser Berechnung erhaltenen Werte werden verwendet, um die Lage der Entnahmestellen - Sanitärarmaturen - innerhalb des geplanten Gebäudes zu bestimmen.
Eine genaue und relativ schnelle Inbetriebnahmeberechnung von Wasserversorgungsnetzen verschiedener Konfigurationen (von einem einfachen Sackgassen-Wasserversorgungssystem bis hin zu einem komplexeren Ringsystem) kann mit den Programmen "HydroModel", "Smart Water", "WaterSupply", "Hydraulische Berechnung der Rohrleitung".
Hydraulisches Berechnungsverfahren
- Ermittlung der Anzahl der Entnahmestellen – dazu wird laut Standardbauplan die Anzahl der Waschbecken, Badewannen und Toilettenschüsseln im Gebäude ermittelt.
- Erstellen eines schematischen Bildes (axonometrisches Diagramm) des internen Wasserversorgungsnetzes - manuell oder mit einer speziellen Software wird ein Diagramm der Lage der Wasserversorgungsrohre und der daran angeschlossenen Sanitärarmaturen erstellt. Gleichzeitig ist zur Erleichterung der weiteren Arbeit jede Warm- und Kaltwasserversorgungsleitung mit unterschiedlichen Farben (rot bzw. blau) gekennzeichnet.
- Aufteilung des Wasserversorgungsnetzes in getrennt berechnete horizontale und vertikale Abschnitte, bestehend aus Rohrleitungen und Wasserhähnen. Die Grenzen jedes Abschnitts sind Ventile und Sanitärarmaturen.
- Berechnung der Wahrscheinlichkeit des gleichzeitigen Einschaltens aller Wasserfalteinheiten des berechneten Abschnitts (P) - die Berechnung des Wertes dieses Wertes erfolgt nach folgender Formel:
P = Q max.Einlass × U / Qapp. × N × 3600;
WoQ max Wasser –Wasserverbrauch während Stunden mit maximalem Wasserverbrauch, l / h pro 1 Einwohner;
U - die Anzahl der Einwohner, die mit Wasserkommunikations- und Wasserfaltungseinheiten des Siedlungsgebiets ausgestattet sind, Menschen;
Qapp. - Standarddurchflussmenge durch die Wassereinlasseinheit von durchschnittlich 0,18 l / s;
Nein - die Anzahl der Wasserentnahmeknoten (Sanitärarmaturen), die in der berechneten Fläche enthalten sind, Stück
3600 Der Koeffizient, der verwendet wird, um Liter pro Stunde in Liter pro Sekunde umzurechnen.
- Ermittlung des maximalen zweiten Wasserverbrauchs durch die Rohrleitung und Wasseraufnahmeeinheiten der berechneten Fläche nach der Formel:
Q max.Durchfluss in = 5 × Q in.prib × a; l / s
Wo Q c.prib - der gesamte Standarddurchfluss durch die Wassereinlassknoten des Standorts;
ein - dimensionslose Menge. Sein Wert wird gemäß speziellen Tabellen in SNiP 2.04.01-85 ermittelt.
- Auswahl des optimalen Innendurchmessers der Rohrleitung - wird unter Berücksichtigung der Anwendungsempfehlungen und der Wirtschaftlichkeit des Einsatzes unter diesen Bedingungen ausgewählt.
- Berechnung der Wassergeschwindigkeit - berechnet nach speziellen methodischen Handbüchern, basierend auf dem Innendurchmesser der ausgewählten Rohrleitung.
- Berechnung des Druckverlustes (Hl) nach der Formel:
Hl = L × i × (1 + Kl); m Wassersäule,
Wo L - die Länge des berechneten Abschnitts, m;
ich - spezifische Druckverluste während der Reibung von Wasser an den Innenwänden der Rohrleitung, dieser Wert wird in Millimeter Wassersäule / Meter der Rohrleitung gemessen;
Kl - Der Korrekturfaktor bei der Planung von Wohnhäusern und Cottages beträgt 0,3.
- Bei Gebäuden mit 2 oder mehr Etagen erfolgt die hydraulische Berechnung des erforderlichen Drucks (Htr) der Wasserversorgung anstelle des Anschlusses an die externe Hauptleitung nach folgender Formel:
Htr = 10 + (n-1) × 4,
Wo nein - Anzahl der Etagen;
4 - die erforderliche Wassersäule für jede Etage über der ersten, m.
- Die tatsächlich erforderliche Förderhöhe an der Injektionsstelle (Nf) wird durch Summieren der berechneten Eingangshöhe (Htr) mit Druckverlusten in den berechneten Abschnitten (Hl):
Нф = Htr + Нl ber. Einheit 1 + Нl ber. Einheit 2 + Нl ber. Einheit 3 + Нl ber. Einheit 4 + Нl ber. Einheit n
Die Ergebnisse dieser Berechnung werden in einer zusammenfassenden Tabelle festgehalten.
Die Wassersäule von 10 Metern entspricht dem Druck in der Wasserleitung von 1 Atmosphäre (1 Bar).
Beispiel für die Berechnung der Kaltwasserversorgung
Ausgangsdaten:
Das Gebäude ist ein 2-stöckiges Gebäude mit einem Untergeschoss, einer vertikalen Steigung vom Keller bis zur Spitze von -6 m, 5 Wasserstellen (Küchenspüle, Wannen- und Waschtischmischer, Toilettenschüssel, - im 1. und Duschkabinenmischer - im zweiten Stock). Im Haus wohnt eine 6-köpfige Familie.
Berechnungsreihenfolge:
- Das geplante interne Wasserversorgungssystem ist in 2 berechnete Bereiche unterteilt - den ersten und zweiten Stock. Die Länge der Kommunikation des ersten Abschnitts beträgt 5 m, die vertikale Steigleitung und die horizontale Kommunikation des zweiten Abschnitts betragen 5,5 m.
- Anhand der SNiP-Tabellendaten wird die Wahrscheinlichkeit der gleichzeitigen Einbeziehung aller Wasserfaltungseinheiten für den ersten und zweiten berechneten Abschnitt berechnet:
P1 = 15,6 × 6 / (0,1 + 0,18 + 1,4) × 3600 = 0,015;
P2 = 15,6 × 6 / (1,4 + 0,18) × 3600 = 0,016.
- Der maximale Verbrauch dieser Abschnitte unter Berücksichtigung der entsprechenden Werte des Koeffizienten aus den Tabellen ein wird gleich sein:
Q max.Durchfluss Wasser1 = 5 × Q v.prib × a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l / s;
Qmax Durchfluss Wasser2 = 5 × Qw.app × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s
- Unter Berücksichtigung der erhaltenen Wasserverbrauchswerte besteht das interne Wasserversorgungssystem aus einem einfachen Polypropylenrohr mit einem Durchmesser von 25 mm (horizontale Abzweigungen vom Steigrohr) und 32 mm (vertikales Steigrohr).
- Basierend auf den Werten der Länge des ersten und zweiten berechneten Abschnitts wird der Wert des Koeffizienten ich und Kl (für solche Bedingungen sind sie gleich 0,083 bzw. 0,3) der Druckverlust im ersten und zweiten berechneten Abschnitt ist gleich:
Нl Fläche 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0,083 × 1,3 = 0,54 m.Wasser. Säule;
Нl Fläche 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m.Wasser. Säule.
Der Gesamtdruckverlust in den beiden berechneten Bereichen beträgt 1,14 Wassersäule oder 0,114 Atmosphären.
- Die erforderliche Höhe am Eintrittspunkt für ein solches Gebäude beträgt:
Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 Meter Wassersäule oder 1,4 Atmosphären
- Die tatsächlich erforderliche Kopfhöhe am Eintrittspunkt für dieses Cottage beträgt:
Нф = Нтр + Нl ber. Einheit 1 + l ber. Einheit 2 = 14 + 1,14 = 15,14 Meter Wassersäule oder 1,5 Atmosphäre
Dank der durchgeführten Berechnung kann der Eigentümer des Hauses in der Planungsphase unter Berücksichtigung des Drucks der Hauptwasserleitung seiner Siedlung ein bestimmtes Schema des internen Wasserversorgungsnetzes planen.
