Hydraulische Berechnung eines Wasserversorgungssystems - eine Reihe von Berechnungen, die in der Entwurfsphase eines Gebäudes (mehrstöckiges Gebäude, Cottage) durchgeführt wurden. 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 Ausbrüchen der Kellerkommunikation aufgrund des hohen Eingangsdrucks äußern.
Die Ziele der hydraulischen Berechnung von Wasserversorgungsnetzen
Die Hauptziele der hydraulischen Berechnung des Wasserversorgungssystems des Gebäudes sind:
- Berechnung des maximalen Wasserdurchflusses in einzelnen Abschnitten des Wasserversorgungssystems;
- Bestimmung der Bewegungsgeschwindigkeit von Wasser in Rohren;
- Berechnung des Innendurchmessers der Rohre für die Installation verschiedener Abschnitte des Wasserversorgungsnetzes;
- Berechnung des Druckverlustes von Wasser, wenn es von der Hauptleitung bis zu einer bestimmten Höhe zugeführt wird;
- Bestimmung der Leistung von Pumpanlagen und der Angemessenheit ihrer Verwendung unter Berücksichtigung der durchgeführten Berechnungen.
Die Berechnungen basieren auf Daten und Methoden von SNiP 2.04.01-85 „Interne Wasserversorgung und Kanalisation von Gebäuden“.
Optionen für die hydraulische Berechnung von Wasserversorgungsnetzen
Je nach Zielsetzung werden zwei Arten der hydraulischen Berechnung von Wasserversorgungsnetzen unterschieden - Auslegung und Kalibrierung (Inbetriebnahme).
Design
Diese Art der hydraulischen Berechnung wird bei der Planung des Wasserversorgungssystems des Gebäudes durchgeführt. Mit seiner Hilfe bestimmen Sie den Typ der Pipelines für verschiedene Abschnitte des Netzwerks die Durchflussrate in ihnen.
Zusätzlich zu den Berechnungen umfasst diese Art der Berechnung eine schematische Anordnung der Elemente des internen Wasserversorgungssystems - der Eingabeeinheit, der Kellerkommunikation, der Steigleitungen und der Wassersammeleinheiten.
Nachprüfung
Das Hauptziel dieser Art der hydraulischen Berechnung besteht darin, die Verteilung der Strömungen im Wasserversorgungssystem zu bestimmen, den Druck der Quellen mit zuvor berechneten Rohrinnendurchmessern und Wasserentnahmen an Knotenpunkten zu berechnen.
Die Ergebnisse der Verifizierungsberechnung sind:
- Wasserverbrauch und Druckverluste in allen Teilen des Wasserversorgungssystems;
- das Volumen der Wasserversorgung aus der Quelle (Hauptwasserversorgungssystem, Wasserturm oder Gegenreservoir);
- piezometrische Köpfe an verschiedenen Punkten des Abzugs.
Alle als Ergebnis dieser Berechnung erhaltenen Werte werden verwendet, um die Position der Wasserstellen - Sanitärarmaturen - innerhalb des entworfenen Gebäudes zu bestimmen.
Mit den folgenden Programmen kann eine genaue und relativ schnelle Einrichtungsberechnung für Wasserversorgungsnetze verschiedener Konfigurationen (von einem einfachen Sackgassenwasserversorgungssystem bis zu einem komplexeren Ringsystem) durchgeführt werden: HydroModel, Smart Water, WaterSupply und Hydraulic Pipeline Calculation.
Hydraulisches Berechnungsverfahren
Die hydraulische Berechnung des Wasserversorgungssystems umfasst folgende Schritte:
- Bestimmung der Anzahl der Abzugspunkte - hierfür wird die Anzahl der Waschbecken, Badewannen und Toilettenschüsseln im Gebäude durch den Standardbauplan bestimmt.
- Erstellung eines schematischen Bildes (axonometrisches Diagramm) des internen Wasserversorgungsnetzes - manuell oder mithilfe einer speziellen Software - wird die Position der Steigleitungen und der damit verbundenen Sanitärarmaturen angeordnet. Darüber hinaus ist zur Erleichterung weiterer Arbeiten jede Warm- und Kaltwasserversorgungsleitung mit unterschiedlichen Farben (rot bzw. blau) gekennzeichnet.
- Aufteilung des Wasserversorgungsnetzes in getrennte berechnete horizontale und vertikale Abschnitte, bestehend aus Pipelines und Wasserverteilungseinheiten. Die Grenzen jedes Standorts sind Absperrventile und Armaturen.
- Berechnung der Wahrscheinlichkeit der gleichzeitigen Einbeziehung aller Wassersammeleinheiten des berechneten Abschnitts (P) - Die Berechnung des Wertes dieses Wertes erfolgt nach folgender Formel:
P = Q max Wasser × U / Q ungefähr × N × 3600;
WoQ max Wasser –Wasserverbrauch in Stunden mit maximalem Wasserverbrauch, l / h pro 1 Einwohner;
U. - die Anzahl der Einwohner, die durch Kommunikations- und Wasserentnahmeknoten des Siedlungsgebiets mit Wasser versorgt werden, Personen;
Qapp. - Der Standarddurchfluss durch die Pumpeinheit beträgt durchschnittlich 0,18 l / s.
N. - die Anzahl der Wasseranalyseeinheiten (Armaturen), die im Entwurfsabschnitt enthalten sind, Stk.;
3600 - Koeffizient zur Umrechnung von Litern pro Stunde in Liter pro Sekunde.
- Bestimmung des maximalen zweiten Wasserdurchflusses durch die Rohrleitung und die Wassereinlassknoten der berechneten Fläche nach folgender Formel:
Q max. Wassereintrag = 5 × Q in. Brandung × a; l / s
Wo Q Jahrhundert Brandung - die gesamte Standarddurchflussrate durch die Standorte des Standorts;
ein - Die Größe ist dimensionslos. Sein Wert wird durch spezielle Tabellen in SNiP 2.04.01-85 ermittelt.
- Auswahl des optimalen Innendurchmessers der Rohrleitung - wird unter Berücksichtigung der Verwendungsempfehlungen und der wirtschaftlichen Durchführbarkeit der Verwendung unter diesen Bedingungen ausgewählt.
- Berechnung der Wassergeschwindigkeit - berechnet mit speziellen methodischen Hilfsmitteln basierend auf dem Innendurchmesser der ausgewählten Rohrleitung.
- Berechnung des Kopfverlusts (Hl) nach der Formel:
Hl = L × i × (1 + Kl); Wassersäule,
Wo L. - die Länge des berechneten Abschnitts m;
ich - spezifischer Druckverlust während der Reibung von Wasser gegen die Innenwände der Rohrleitung, dieser Wert wird in Millimetern Wassersäule / Meter der Rohrleitung gemessen;
Kl - Korrekturfaktor, bei der Gestaltung von Wohnhäusern und Cottages beträgt der Wert 0,3.
- Bei Gebäuden mit 2 oder mehr Stockwerken erfolgt die hydraulische Berechnung des erforderlichen Drucks (Ntr) des Wassereinlasses am Anschlusspunkt an die externe Hauptleitung nach folgender Formel:
Htr = 10 + (n-1) × 4,
Wo n - Anzahl der Etagen;
4 -der Druck, der erforderlich ist, um Wasser für jede Etage über der ersten zu heben, m.
- Tatsächlich erforderlicher Kopf am Eintrittspunkt (Nf) werden durch Summieren des berechneten Eingabekopfes (Ntr) mit Druckverlusten in den Auslegungsabschnitten (Hl):
Нф = Htr + Нl Berechnungsteil 1 + Нl Berechnungsteil 2 + Нl Berechnungsteil 3 + Нl Berechnungsteil 4 + Нl Berechnungsteil n
Die Ergebnisse dieser Berechnung werden in der Pivot-Tabelle aufgezeichnet.
Ein Druck von 10 Metern Wasser entspricht dem Druck in der Wasserleitung von 1 Atmosphäre (1 Bar).
Berechnungsbeispiel für die Kaltwasserversorgung
Ausgangsdaten:
Das Gebäude ist ein 2-stöckiges Haus mit Keller, einer vertikalen Steighöhe vom Keller bis zur Spitze -6 m, 5 Wasserstellen (Küchenspüle, Bad- und Waschbeckenhahn, Toilette, - im ersten Stock; Toilette und Duschhahn - im zweiten Stock Fußboden). Eine 6-köpfige Familie lebt im Haus.
Berechnungssequenz:
- Das geplante interne Wasserversorgungssystem ist in zwei Siedlungsabschnitte unterteilt - den ersten und den zweiten Stock. Die Kommunikationslänge des ersten Abschnitts beträgt 5 m, die vertikale Steigung und die horizontale Kommunikation des zweiten Abschnitts 5,5 m.
- Unter Verwendung der tabellarischen Daten von SNiP wird die Wahrscheinlichkeit des gleichzeitigen Einschlusses aller Wassersammeleinheiten für den ersten und zweiten Entwurfsabschnitt 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.
- Maximaler Verbrauch dieser Abschnitte unter Berücksichtigung der entsprechenden Koeffizientenwerte in den Tabellen ein wird gleich sein:
Q max. Wasserverbrauch1 = 5 × Q Jahrhundert. Brandung × a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l / s;
Qmax.spray water2 = 5 × Q.prib × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s
- Angesichts der erhaltenen Wasserdurchflusswerte wird die interne Wasserversorgung aus einem einfachen Polypropylenrohr mit einem Durchmesser von 25 mm (horizontale Biegungen vom Steigrohr) und 32 mm (vertikales Steigrohr) konstruiert.
- Basierend auf den Längenwerten des ersten und zweiten Abrechnungsabschnitts der Koeffizientenwert ich und Kl (für solche Bedingungen sind sie gleich 0,083 bzw. 0,3) Der Druckverlust im ersten und zweiten Berechnungsabschnitt ist gleich:
Sitel Stelle 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0,083 × 1,3 = 0,54 m Wasser. Säule;
Teil 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m Wasser. Säule.
Der Gesamtdruckverlust in den beiden berechneten Abschnitten beträgt 1,14 Wassersäule oder 0,114 Atmosphäre.
- Der erforderliche Druck am Eingangspunkt für ein solches Gebäude beträgt:
Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 Meter Wasser oder 1,4 Atmosphären
- Der tatsächlich erforderliche Druck am Einstiegspunkt für dieses Cottage beträgt:
Нф = Нтр + Нl Berechnungsbereich 1 + Нl Berechnungsbereich 2 = 14 + 1,14 = 15,14 Meter Wassersäule oder 1,5 Atmosphäre
Dank der Berechnung kann der Eigentümer des Hauses in der Planungsphase unter Berücksichtigung des Drucks der Hauptwasserversorgungsleitung seiner Siedlung ein bestimmtes Schema des internen Wasserversorgungsnetzes planen.
