Hydraulische berekening van een watervoorzieningssysteem - een reeks berekeningen uitgevoerd in de ontwerpfase van een gebouw (gebouw met meerdere verdiepingen, huisje). De rol van dit soort werk is erg belangrijk - een onjuist ontworpen watertoevoersysteem zal niet normaal functioneren. Dit kan zich uiten in een zwakke waterdruk op de bovenste verdiepingen van hoogbouw en in frequente doorbraken van keldercommunicatie als gevolg van hoge ingangsdruk.
Doelstellingen van het uitvoeren van de hydraulische berekening van watervoorzieningsnetwerken
- berekening van het maximale waterverbruik in afzonderlijke delen van het waterleidingsysteem;
- bepaling van de bewegingssnelheid van water in leidingen;
- berekening van de binnendiameter van leidingen voor de installatie van verschillende delen van het waterleidingnet;
- berekening van het verlies van waterdruk wanneer deze vanaf de hoofdleiding tot een bepaalde hoogte wordt toegevoerd;
- bepaling van de capaciteit van pompapparatuur en de haalbaarheid van het gebruik ervan, rekening houdend met de gemaakte berekeningen.
Berekeningen worden uitgevoerd op basis van gegevens en methoden SNiP 2.04.01-85 "Interne watervoorziening en riolering van gebouwen".
Opties voor de hydraulische berekening van waterleidingnetwerken
Afhankelijk van de doelen zijn er twee soorten hydraulische berekening van watervoorzieningsnetwerken - ontwerp en kalibratie (inbedrijfstelling).
Project
Dit type hydraulische berekening wordt uitgevoerd bij het ontwerpen van het watervoorzieningssysteem van een gebouw. Met zijn hulp wordt het type pijpleiding bepaald voor verschillende delen van het netwerk, het debiet daarin.
Naast berekeningen omvat dit type berekening een schematische opstelling van de elementen van het interne watertoevoersysteem - het invoerknooppunt, keldercommunicatie, stijgleidingen, waterinlaatknooppunten.
Verificatie
De belangrijkste doelen van dit type hydraulische berekening zijn het bepalen van de verdeling van stromen in het watertoevoersysteem, het berekenen van de druk van bronnen met vooraf berekende binnendiameters van leidingen en wateronttrekkingen op knooppunten.
De resultaten van de verificatieberekening zijn:
- waterverbruik en hoofdverliezen in alle secties van het watervoorzieningssysteem;
- het volume van de watertoevoer vanaf de bron (hoofdwatervoorziening, watertoren of tegenreservoir);
- piëzometrische koppen op verschillende aftappunten.
Alle waarden die als resultaat van deze berekening zijn verkregen, worden gebruikt om de locatie van de aftappunten - sanitaire voorzieningen - in het geprojecteerde gebouw te ontwerpen.
Nauwkeurige en redelijk snelle inbedrijfstellingsberekening van watervoorzieningsnetwerken met verschillende configuraties (van een eenvoudig doodlopend watertoevoersysteem tot een meer complex ringsysteem) kan worden uitgevoerd met behulp van de programma's: "HydroModel", "Smart Water", "WaterSupply", "Hydraulische berekening van de pijpleiding".
Hydraulische berekeningsprocedure:
- Bepaling van het aantal tappunten - hiervoor wordt volgens het standaard bouwplan het aantal wastafels, baden en toiletpotten in het gebouw bepaald.
- Opstellen van een schematische afbeelding (axonometrisch diagram) van het interne waterleidingnetwerk - handmatig of met speciale software wordt een diagram opgesteld van de locatie van de watertoevoerleidingen en de aangesloten sanitaire voorzieningen. Tegelijkertijd is elke toevoerleiding voor warm en koud water voor het gemak van verder werk gemarkeerd met verschillende kleuren (respectievelijk rood en blauw).
- Opdelen van het waterleidingnet in gescheiden berekende horizontale en verticale delen, bestaande uit leidingen en kranen. De grenzen van elke sectie zijn kleppen en sanitaire voorzieningen.
- Berekening van de kans op gelijktijdig inschakelen van alle watervouweenheden van de berekende sectie (P) - de berekening van de waarde van deze waarde wordt uitgevoerd volgens de volgende formule:
P = Q max.inlaat × U / Qapp × N × 3600;
WaarQ max water –Waterverbruik tijdens uren met maximaal waterverbruik, l/u per 1 inwoner;
u - het aantal bewoners dat wordt voorzien van watercommunicatie en watervouweenheden van het woongebied, personen;
Qapp. - standaard debiet door de waterinlaateenheid van gemiddeld 0,18 l/s;
nee - het aantal watertappunten (sanitair armaturen) inbegrepen in de berekende oppervlakte, stuks
3600 Is de coëfficiënt die wordt gebruikt om liters per uur om te rekenen naar liters per seconde.
- Bepaling van het maximale tweede waterverbruik door de leiding en waterinlaateenheden van het berekende gebied volgens de formule:
Q max.stroom in = 5 × Q in.prib × a; l / s
Waar Q c.prib - het totale standaarddebiet door de waterinlaatknooppunten van de site;
een - dimensieloze hoeveelheid. De waarde ervan wordt gevonden volgens speciale tabellen in SNiP 2.04.01-85.
- Selectie van de optimale binnendiameter van de pijpleiding - wordt geselecteerd rekening houdend met de aanbevelingen voor gebruik en de economische haalbaarheid van gebruik in deze omstandigheden.
- Berekening van de watersnelheid - berekend volgens speciale methodologische handleidingen, gebaseerd op de binnendiameter van de geselecteerde pijpleiding.
- Berekening van het hoofdverlies (Hl) volgens de formule:
Hl = L × i × (1 + Kl); m waterkolom,
Waar L - de lengte van de berekende sectie, m;
ik - specifieke drukverliezen bij wrijving van water tegen de binnenwanden van de leiding, deze waarde wordt gemeten in millimeters waterkolom/meter van de leiding;
Kl - de correctiefactor, bij het ontwerpen van residentiële appartementsgebouwen en huisjes, is de waarde 0,3.
- Voor gebouwen met 2 of meer verdiepingen wordt de hydraulische berekening van de vereiste druk (Htr) van de watertoevoer op de plaats van aansluiting op de externe hoofdleiding uitgevoerd volgens de volgende formule:
Htr = 10 + (n-1) × 4,
Waar nee - aantal verdiepingen;
4 - de hoogte die nodig is om het water te verhogen voor elke verdieping boven de eerste, m.
- De werkelijk benodigde opvoerhoogte op het injectiepunt (Nf) wordt gevonden door de berekende invoerkop (Htr) met hoofdverliezen in de berekende secties (Hl):
Нф = Htr + Нl calc Eenheid 1 + Нl calc Unit 2 + Нl calc Unit 3 + Нl calc Unit 4 + Нl calc Unit n
De resultaten van deze berekening worden vastgelegd in een samenvattende tabel.
De opvoerhoogte van 10 meter water is gelijk aan de druk in de waterleiding gelijk aan 1 atmosfeer (1 Bar).
Voorbeeld berekening koudwatervoorziening cold
Initiële data:
Het gebouw is een 2 verdiepingen tellend gebouw met een kelderverdieping, een verticale stijgbuis van de kelder tot de bovenkant van -6 m, 5 waterpunten (aanrecht, bad en wastafelmengkraan, toiletpot, - op de eerste verdieping; toiletpot en douchecabinemengkraan - op de tweede verdieping). In het huis woont een gezin van 6 personen.
Berekeningsvolgorde:
- Het geprojecteerde interne watervoorzieningssysteem is verdeeld in 2 berekende gebieden - de eerste en tweede verdieping. De lengte van de communicatie van de eerste sectie is 5 m, de verticale stijgbuis en horizontale communicatie van de tweede sectie zijn 5,5 m.
- Met behulp van de SNiP-tabelgegevens wordt de waarschijnlijkheid berekend van de gelijktijdige opname van alle watervouweenheden voor de eerste en tweede berekende secties:
P1 = 15,6 × 6 / (0,1 + 0,18 + 1,4) × 3600 = 0,015;
P2 = 15,6 × 6 / (1,4 + 0,18) × 3600 = 0,016.
- Het maximale verbruik van deze secties, rekening houdend met de overeenkomstige waarden van de coëfficiënt gevonden in de tabellen een zal gelijk zijn aan:
Q max.stroom water1 = 5 × Q v.prib × a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l/s;
Qmax debiet water2 = 5 × Qw.app. × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l/s
- Rekening houdend met de verkregen waarden van het waterverbruik, is het interne watertoevoersysteem ontworpen uit een eenvoudige polypropyleen buis met een diameter van 25 mm (horizontale takken van de stijgbuis) en 32 mm (verticale stijgbuis).
- Op basis van de waarden van de lengte van de eerste en tweede berekende sectie, de waarde van de coëfficiënt ik en Kl (voor dergelijke omstandigheden zijn ze respectievelijk gelijk aan 0,083 en 0,3) het drukverlies in de eerste en tweede berekende secties zal gelijk zijn aan:
Нl oppervlakte 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0,083 × 1,3 = 0,54 m.water. pijler;
Нl oppervlakte 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m.water. pijler.
Het totale drukverlies in de twee berekende gebieden zal gelijk zijn aan 1,14 waterkolom of 0,114 atmosfeer.
- De vereiste opvoerhoogte op het punt van binnenkomst voor een dergelijk gebouw is gelijk aan:
Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 meter waterkolom of 1,4 atmosfeer
- Het werkelijke vereiste hoofd op het punt van binnenkomst voor dit huisje is:
Нф = Нтр + Нl calc.Eenheid 1 + Нl calc.Eenheid 2 = 14 + 1.14 = 15.14 meter waterkolom of 1.5 atmosfeer
Dankzij de gemaakte berekening kan de eigenaar van het huis in de ontwerpfase, rekening houdend met de druk van de hoofdwaterleiding van zijn nederzetting, een bepaald schema van het interne watervoorzieningsnetwerk plannen.
