Obliczenia hydrauliczne systemu zaopatrzenia w wodę - zestaw obliczeń wykonanych na etapie projektowania budynku (budynek wielokondygnacyjny, domek). Rola tego rodzaju pracy jest bardzo ważna - niewłaściwie zaprojektowany system zaopatrzenia w wodę nie będzie działał normalnie. Można to wyrazić słabym ciśnieniem wody na wyższych piętrach wieżowców i częstym wybuchem komunikacji w piwnicy z powodu wysokiego ciśnienia wejściowego.
Cele obliczeń hydraulicznych sieci wodociągowych
Główne cele obliczeń hydraulicznych systemu zaopatrzenia w wodę w budynku to:
- obliczenie maksymalnego przepływu wody w poszczególnych sekcjach systemu zaopatrzenia w wodę;
- określenie prędkości ruchu wody w rurach;
- obliczanie wewnętrznej średnicy rur do instalacji różnych odcinków sieci wodociągowej;
- obliczanie straty ciśnienia wody, gdy jest ona dostarczana z głównego rurociągu na określoną wysokość;
- określenie mocy urządzeń pompujących i zasadności ich wykorzystania, z uwzględnieniem wykonanych obliczeń.
Obliczenia są wykonywane na podstawie danych i metod SNiP 2.04.01-85 „Wewnętrzne zaopatrzenie w wodę i kanalizacja budynków”.
Opcje obliczeń hydraulicznych sieci wodociągowych
W zależności od celów rozróżnia się dwa rodzaje obliczeń hydraulicznych sieci wodociągowych - projekt i kalibracja (uruchomienie).
Projekt
Ten rodzaj obliczeń hydraulicznych jest wykonywany podczas projektowania systemu zaopatrzenia w wodę w budynku. Z jego pomocą określ rodzaj rurociągów dla różnych odcinków sieci natężenie przepływu w nich.
Oprócz obliczeń ten rodzaj obliczeń obejmuje schematyczne rozmieszczenie elementów wewnętrznego zaopatrzenia w wodę - jednostkę wejściową, komunikację w piwnicy, piony, jednostki czerpalne.
Weryfikacja
Głównymi celami tego rodzaju obliczeń hydraulicznych jest określenie rozkładu przepływów w systemie zaopatrzenia w wodę, obliczenie ciśnienia źródeł z uprzednio obliczonymi średnicami wewnętrznymi rur i poboru wody w punktach węzłowych.
Wyniki obliczeń weryfikacyjnych są następujące:
- zużycie wody i straty ciśnienia we wszystkich częściach systemu zaopatrzenia w wodę;
- objętość dostarczanej wody ze źródła (główny system zaopatrzenia w wodę, wieża ciśnień lub przeciwstawny zbiornik);
- głowice piezometryczne w różnych punktach czerpania.
Wszystkie wartości uzyskane w wyniku tych obliczeń służą do zaprojektowania położenia punktów wodnych - armatury - w projektowanym budynku.
Dokładne i dość szybkie obliczenia konfiguracji sieci wodociągowych o różnych konfiguracjach (od prostego ślepego systemu zaopatrzenia w wodę do bardziej złożonego układu pierścieniowego) można wykonać za pomocą programów: HydroModel, Smart Water, WaterSupply i Hydraulic Pipeline Calculation.
Procedura obliczeń hydraulicznych
Obliczenia hydrauliczne systemu zaopatrzenia w wodę obejmują następujące kroki:
- Określenie liczby punktów poboru - w tym celu liczbę umywalek, wanien i muszli klozetowych w budynku określa standardowy plan budynku.
- Opracowując schematyczny obraz (schemat aksonometryczny) wewnętrznej sieci wodociągowej - ręcznie lub przy użyciu specjalnego oprogramowania, ustala się położenie pionów i podłączonych do nich urządzeń hydraulicznych. Ponadto, dla wygody dalszej pracy, każdy rurociąg doprowadzający ciepłą i zimną wodę jest oznaczony różnymi kolorami (odpowiednio czerwony i niebieski).
- Podział sieci wodociągowej na osobne obliczone sekcje poziome i pionowe, składające się z rurociągów i jednostek dystrybucji wody. Granice każdego miejsca to zawory odcinające i armatura sanitarna.
- Obliczanie prawdopodobieństwa równoczesnego włączenia wszystkich jednostek gromadzących wodę w obliczonym odcinku (P) - obliczenie wartości tej wartości odbywa się zgodnie z następującym wzorem:
P = Q maks. Woda × U / Q w przybliżeniu × N × 3600;
GdzieQ maks. Woda –Zużycie wody w godzinach przy maksymalnym zużyciu wody, l / h na 1 mieszkańca;
U - liczba mieszkańców zaopatrywanych w wodę za pośrednictwem węzłów komunikacyjnych i czerpalnych wody w miejscu rozliczenia, ludzie;
Qapp. - standardowe natężenie przepływu przez jednostkę pompującą wynosi średnio 0,18 l / s;
N. - liczba jednostek analizy wody (armatury) zawartych w dziale projektowania, szt .;
3600 - współczynnik stosowany do przeliczenia litrów na godzinę na litry na sekundę.
- Określenie maksymalnego drugiego natężenia przepływu wody przez rurociąg i węzły poboru wody obliczonego obszaru zgodnie ze wzorem:
Q maks. Pobór wody = 5 × Q in. Surf × a; l / s
Gdzie Q wieku surfowania - całkowity standardowy przepływ przez witryny;
za - rozmiar jest bezwymiarowy. Jego wartość znajduje się w specjalnych tabelach w SNiP 2.04.01-85.
- Wybór optymalnej średnicy wewnętrznej rurociągu - jest wybierany z uwzględnieniem zaleceń dotyczących użytkowania i ekonomicznej wykonalności zastosowania w tych warunkach.
- Obliczanie prędkości wody - obliczane za pomocą specjalnych pomocy metodologicznych, w oparciu o wewnętrzną średnicę wybranego rurociągu.
- Obliczanie utraty głowy (Hl) zgodnie ze wzorem:
Hl = L × i × (1 + Kl); m. kolumna wodna,
Gdzie L. - długość obliczonego odcinka, m;
ja - specyficzna strata ciśnienia podczas tarcia wody o wewnętrzne ściany rurociągu, wartość ta jest mierzona w milimetrach słupa wody / metr rurociągu;
Kl - współczynnik korygujący przy projektowaniu budynków mieszkalnych i domków mieszkalnych jego wartość wynosi 0,3.
- W przypadku budynków o 2 lub więcej piętrach obliczenia hydrauliczne wymaganego ciśnienia (Ntr) wlotu wody w punkcie połączenia z zewnętrznym głównym rurociągiem przeprowadza się zgodnie z następującym wzorem:
Htr = 10 + (n-1) × 4,
Gdzie n - numer piętra;
4 - ciśnienie niezbędne do podniesienia wody dla każdej podłogi znajdującej się powyżej pierwszej, m.
- Rzeczywista wymagana wysokość głowy w punkcie wejścia (Nf) można znaleźć, sumując obliczoną wysokość wejściową (Ntr) ze stratami ciśnienia w sekcjach projektowych (Hl):
Нф = Htr + Нl część obliczeniowa 1 + Нl część obliczeniowa 2 + Нl część obliczeniowa 3 + Нl część obliczeniowa 4 + Нl część obliczeniowa n
Wyniki tego obliczenia są zapisywane w tabeli przestawnej.
Ciśnienie 10 metrów wody jest równe ciśnieniu w przewodzie wodnym równym 1 atmosferze (1 bar).
Przykład obliczeniowy zaopatrzenia w zimną wodę
Wstępne dane:
Budynek to 2-kondygnacyjny dom z piwnicą, jedną pionową wysokością pionową od piwnicy do góry -6 m, 5 punktów czerpalnych (zlew kuchenny, wanna i kran umywalkowy, muszla klozetowa, na pierwszym piętrze; muszla klozetowa i kran prysznicowy - na drugim piętro). 6-osobowa rodzina mieszka w domu.
Sekwencja obliczeń:
- Zaprojektowany wewnętrzny system zaopatrzenia w wodę jest podzielony na 2 sekcje osadnicze - pierwsze i drugie piętro. Długość połączenia pierwszej sekcji wynosi 5 m, pionowy pion i pozioma komunikacja drugiej sekcji wynoszą 5,5 m.
- Wykorzystując dane tabelaryczne SNiP, oblicza się prawdopodobieństwo jednoczesnego włączenia wszystkich jednostek gromadzących wodę dla pierwszej i drugiej sekcji projektowej:
P1 = 15,6 × 6 / (0,1 + 0,18 + 1,4) × 3600 = 0,015;
P2 = 15,6 × 6 / (1,4 + 0,18) × 3600 = 0,016.
- Maksymalne zużycie tych sekcji, z uwzględnieniem odpowiednich wartości współczynników podanych w tabelach za będzie równa:
Q maks. Zużycie wody 1 = 5 × wiek Q. Surf × a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l / s;
Qmax. Strumień wody 2 = 5 × Q.prib × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s
- Biorąc pod uwagę uzyskane wartości przepływu wody, wewnętrzny dopływ wody jest zaprojektowany z prostej rury polipropylenowej o średnicy 25 mm (poziome zagięcia od pionu) i 32 mm (pionowy pion).
- W oparciu o wartości długości pierwszej i drugiej sekcji osadniczej wartość współczynnika ja i Kl (dla takich warunków są one odpowiednio równe 0,083 i 0,3) strata ciśnienia w pierwszej i drugiej sekcji obliczeń będzie równa:
Н1 miejsce 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0,083 × 1,3 = 0,54 m. Woda. filar;
Н1 miejsce 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m. Woda. filar.
Całkowita strata ciśnienia w dwóch obliczonych sekcjach będzie równa 1,14 słupa wody lub 0,114 atmosfery.
- Wymagane ciśnienie w punkcie wejścia dla takiego budynku będzie równe:
Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 metrów wody lub 1,4 atmosfery
- Rzeczywiste wymagane ciśnienie w punkcie wejścia dla tego domku będzie równe:
Нф = Нтр + Нl obszar obliczeniowy 1 + Нl obszar obliczeniowy 2 = 14 + 1,14 = 15,14 metrów słupa wody lub 1,5 atmosfery
Dzięki obliczeniom właściciel domu na etapie projektowania, biorąc pod uwagę ciśnienie głównego rurociągu wodociągowego swojej osady, może zaplanować pewien schemat wewnętrznej sieci wodociągowej.
