Možnosti hydraulického výpočtu vodovodných sietí

Hydraulický výpočet vodovodného systému - súbor výpočtov vykonávaných vo fáze projektovania budovy (viacpodlažná budova, chata). Úloha tohto typu práce je veľmi dôležitá - nesprávne navrhnutý systém zásobovania vodou nebude fungovať normálne. To sa dá vyjadriť slabým tlakom vody v horných poschodiach výškových budov a častými prienikmi suterénnych komunikácií v dôsledku vysokého vstupného tlaku.

Ciele vykonania hydraulického výpočtu vodovodných sietí

Hlavné ciele hydraulického výpočtu vodovodného systému budovy sú:

• výpočet maximálnej spotreby vody v jednotlivých úsekoch vodovodu;
• stanovenie rýchlosti pohybu vody v potrubiach;
• výpočet vnútorného priemeru rúrok na inštaláciu rôznych častí vodovodnej siete;
• výpočet straty tlaku vody, keď sa dodáva z hlavného potrubia do určitej výšky;
• určenie kapacity čerpacieho zariadenia a uskutočniteľnosti jeho použitia s prihliadnutím na vykonané výpočty.

Výpočty sa vykonávajú na základe údajov a metód SNiP 2.04.01-85 „Vnútorný vodovod a kanalizácia budov“.

Možnosti hydraulického výpočtu vodovodných sietí

V závislosti od cieľov sa rozlišujú dva typy hydraulického výpočtu vodovodných sietí - návrh a kalibrácia (uvedenie do prevádzky).

Projekt

Tento typ hydraulického výpočtu sa vykonáva pri návrhu vodovodného systému budovy. S jeho pomocou sa určuje typ potrubí pre rôzne sekcie siete prietok v nich.

Okrem výpočtov tento typ výpočtu zahŕňa aj schematické usporiadanie prvkov vnútorného vodovodného systému - vstupný uzol, suterénne komunikácie, stúpačky, uzly prívodu vody.

Overenie

Hlavným cieľom tohto typu hydraulického výpočtu je určiť rozloženie prietokov vo vodovodnom systéme, vypočítať tlak zdrojov s vopred vypočítanými vnútornými priemermi potrubí a odbermi vody v uzlových bodoch.

Výsledky overovacieho výpočtu sú:

• spotreba vody a tlakové straty vo všetkých častiach vodovodného systému;
• objem prívodu vody zo zdroja (hlavný vodovod, vodárenská veža alebo protizásobník);
• piezometrické hlavice v rôznych odoberacích bodoch.

Všetky hodnoty získané v dôsledku tohto výpočtu sa používajú na návrh umiestnenia odberných miest - vodovodných armatúr - vo vnútri projektovanej budovy.

Presný a pomerne rýchly výpočet uvedenia do prevádzky vodovodných sietí rôznych konfigurácií (od jednoduchého slepého systému zásobovania vodou až po zložitejší kruhový systém) je možné vykonať pomocou programov: „HydroModel“, „Smart Water“, „WaterSupply“, "Hydraulický výpočet potrubia".

Postup hydraulického výpočtu

Hydraulický výpočet vodovodného systému zahŕňa tieto etapy:

• Stanovenie počtu odberných miest - za to sa podľa štandardného stavebného plánu určuje počet umývadiel, vaní a toaletných misiek v budove.
• Vypracovanie schematického obrazu (axonometrický diagram) vnútornej vodovodnej siete - manuálne alebo pomocou špeciálneho softvéru sa vyhotoví schéma umiestnenia vodovodných potrubí a pripojených vodovodných armatúr. Pre pohodlie ďalšej práce je zároveň každé potrubie na dodávku teplej a studenej vody označené rôznymi farbami (červenou, respektíve modrou).
• Rozdelenie vodovodnej siete na samostatné vypočítané vodorovné a zvislé časti pozostávajúce z potrubí a kohútikov. Hranicami každej časti sú ventily a vodovodné armatúry.
• Výpočet pravdepodobnosti súčasného zapnutia všetkých vodných skladacích jednotiek vypočítaného úseku (P) - výpočet hodnoty tejto hodnoty sa vykonáva podľa tohto vzorca:

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

KdeQ max voda – Spotreba vody v priebehu hodín s maximálnou spotrebou vody, l / h na 1 obyvateľa;

U - počet obyvateľov, ktorým je poskytnutá voda na komunikácie a jednotky na skladanie vody v oblasti osídlenia, ľudia;

Qapp. - štandardný prietok jednotkou na prívod vody v priemere 0,18 l / s;

N - počet odoberacích uzlov vody (vodovodné armatúry) zahrnutých do vypočítanej plochy, ks;

3600 - koeficient používaný na prepočet litrov za hodinu na litre za sekundu.

• Stanovenie maximálnej druhej spotreby vody potrubím a jednotkami príjmu vody vypočítanej plochy podľa vzorca:

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

Kde Q c. Cena - celkový štandardný prietok cez uzly nasávania vody v mieste;

a - bezrozmerné množstvo. Jeho hodnota sa nachádza podľa osobitných tabuliek v SNiP 2.04.01-85.

• Výber optimálneho vnútorného priemeru potrubia - je vybraný s prihliadnutím na odporúčania pre použitie a ekonomickú uskutočniteľnosť použitia za týchto podmienok.
• Výpočet rýchlosti vody - počíta sa podľa osobitných metodických príručiek na základe vnútorného priemeru vybraného potrubia.
• Výpočet straty hlavy (Hl) podľa vzorca:

Hl = L × i × (1 + Kl); m vodný stĺpec,

Kde Ľ - dĺžka vypočítaného úseku, m;

i - špecifické tlakové straty pri trení vody o vnútorné steny potrubia, táto hodnota sa meria v milimetroch vodného stĺpca / meter potrubia;

Kl - korekčný faktor, pri projektovaní bytových domov a chát je jeho hodnota 0,3.

• Pre budovy s 2 alebo viacerými poschodiami sa hydraulický výpočet požadovaného tlaku (Htr) prívodu vody v mieste jeho pripojenia k vonkajšiemu hlavnému potrubiu vykonáva podľa tohto vzorca:

Htr = 10 + (n-1) × 4,

Kde n - počet poschodí;

4 - hlava potrebná na zvýšenie vody pre každé poschodie umiestnené nad prvým, m.

• Skutočná požadovaná hlava v mieste vpichu (Nf) sa zistí spočítaním vypočítanej vstupnej hlavy (Htr) so stratami hlavy vo vypočítaných úsekoch (Hl):

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

Výsledky tohto výpočtu sú zaznamenané v súhrnnej tabuľke.

Výška 10 metrov vody sa rovná tlaku vo vodovodnom potrubí rovnému 1 atmosfére (1 bar).

Príklad výpočtu dodávky studenej vody

Počiatočné údaje:

Budova je 2-podlažná s podpivničeným podlažím, jednou zvislou stúpačkou od suterénu po vrchol -6 m, 5 bodmi prívodu vody (kuchynský drez, vaňová a umývadlová batéria, WC misa, - na prvom poschodí; WC misa a sprchová batéria - na druhom poschodí). V dome žije 6-členná rodina.

Postupnosť výpočtu:

• Projektovaný vnútorný vodovod je rozdelený na 2 vypočítané oblasti - prvé a druhé poschodie. Dĺžka komunikácií prvého úseku je 5 m, vertikálneho stúpača a vodorovných komunikácií druhého úseku - 5,5 m.
• Pomocou tabuľkových údajov SNiP sa počíta s pravdepodobnosťou súčasného zahrnutia všetkých jednotiek na skladanie vody pre prvý 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.

• Maximálna spotreba týchto úsekov, berúc do úvahy zodpovedajúce hodnoty koeficientu zisteného z tabuliek a bude sa rovnať:

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

Qmax prietoková voda2 = 5 × Qw.ap. × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s

• S prihliadnutím na získané hodnoty spotreby vody je vnútorný vodovod navrhnutý z jednoduchej polypropylénovej rúry s priemerom 25 mm (vodorovné vetvy zo stúpačky) a 32 mm (vertikálna stúpačka).
• Na základe hodnôt dĺžky prvého a druhého vypočítaného úseku hodnota koeficientu i a Kl (za takýchto podmienok sa rovnajú 0,083, respektíve 0,3) bude tlaková strata v prvom a druhom vypočítanom úseku rovná:

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

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

Celková strata hlavy v dvoch vypočítaných oblastiach sa bude rovnať 1,14 vodného stĺpca alebo 0,114 atmosféry.

• Požadovaná výška v mieste vstupu pre takúto budovu sa bude rovnať:

Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 metrov vodného stĺpca alebo 1,4 atmosféry

• Skutočná požadovaná výška v mieste vstupu do tejto chaty bude:

Нф = Нтр + Нl kal. Jednotka 1 + Нl kal. Jednotka 2 = 14 + 1,14 = 15,14 metra vodného stĺpca alebo 1,5 atmosféry

Vďaka vykonanému výpočtu môže vlastník domu vo fáze projektovania, berúc do úvahy tlak hlavného vodovodného potrubia svojej osady, naplánovať určitú schému vnútornej vodovodnej siete.