Cálculo hidráulico de um sistema de abastecimento de água - um conjunto de cálculos realizados na fase de projeto de um edifício (edifício de vários andares, casa de campo). O papel desse tipo de trabalho é muito importante - um sistema de abastecimento de água mal projetado não funcionará normalmente. Isso pode ser expresso em uma fraca pressão da água nos andares superiores de arranha-céus e em frequentes interrupções nas comunicações do porão devido à alta pressão de entrada.
Os objetivos do cálculo hidráulico das redes de abastecimento de água
Os principais objetivos do cálculo hidráulico do sistema de abastecimento de água do edifício são:
- cálculo do fluxo máximo de água em seções individuais do sistema de abastecimento de água;
- determinação da velocidade de movimento da água em tubulações;
- cálculo do diâmetro interno dos tubos para a instalação de várias seções da rede de abastecimento de água;
- cálculo da perda de pressão da água quando é fornecida a partir da tubulação principal até uma certa altura;
- determinação da potência do equipamento de bombeamento e da adequação de seu uso, levando em consideração os cálculos efetuados.
Os cálculos são realizados com base nos dados e métodos do SNiP 2.04.01-85 “Abastecimento interno de água e esgoto de edifícios”.
Opções para cálculo hidráulico de redes de abastecimento de água
Dependendo dos objetivos, são distinguidos dois tipos de cálculo hidráulico de redes de abastecimento de água - projeto e calibração (comissionamento).
Projeto
Esse tipo de cálculo hidráulico é realizado ao projetar o sistema de abastecimento de água do edifício. Com sua ajuda, determine o tipo de gasoduto para diferentes seções da rede, a taxa de fluxo nelas.
Além dos cálculos, esse tipo de cálculo inclui um arranjo esquemático dos elementos do sistema interno de abastecimento de água - a unidade de entrada, comunicações no porão, risers e unidades de coleta de água.
Verificação
Os principais objetivos desse tipo de cálculo hidráulico são determinar a distribuição de vazões no sistema de abastecimento de água, calcular a pressão das fontes com diâmetros internos previamente calculados de tubulações e captação de água em pontos nodais.
Os resultados do cálculo de verificação são:
- consumo de água e perdas de pressão em todas as partes do sistema de abastecimento de água;
- o volume de abastecimento de água da fonte (sistema principal de abastecimento de água, torre de água ou contra-reservatório);
- cabeças piezométricas em vários pontos da retirada.
Todos os valores obtidos como resultado deste cálculo são usados para projetar a localização dos pontos de água - instalações sanitárias - dentro do edifício projetado.
O cálculo de ajuste preciso e razoavelmente rápido das redes de abastecimento de água de várias configurações (de um sistema simples de abastecimento de água sem saída a um sistema de anéis mais complexo) pode ser realizado usando os programas: HydroModel, Smart Water, WaterSupply e Hydraulic Pipeline Calculation.
Procedimento de cálculo hidráulico
O cálculo hidráulico do sistema de abastecimento de água inclui as seguintes etapas:
- Determinação do número de pontos de retirada - para isso, o número de lavatórios, banheiras e vasos sanitários no edifício é determinado pelo plano de construção padrão.
- Ao elaborar uma imagem esquemática (diagrama axonométrico) da rede interna de abastecimento de água - manualmente ou usando software especial, é feito um arranjo da localização dos risers e das instalações hidráulicas a eles conectados. Além disso, para a conveniência de mais trabalhos, cada canal de abastecimento de água quente e fria é marcado com cores diferentes (vermelho e azul, respectivamente).
- Dividir a rede de abastecimento de água em seções horizontais e verticais calculadas separadas, consistindo em tubulações e unidades de distribuição de água. Os limites de cada local são válvulas de fechamento e acessórios de encanamento.
- Cálculo da probabilidade de inclusão simultânea de todas as unidades de captação de água da seção calculada (P) - o cálculo do valor desse valor é realizado de acordo com a seguinte fórmula:
P = Q max água × U / Q aprox. × N × 3600;
OndeQ max água – Consumo de água em horas com consumo máximo de água, l / h por 1 habitante;
você - o número de residentes que são abastecidos com água por nós de comunicação e extração de água do local do assentamento, pessoas;
Qapp. - a vazão padrão através da unidade de bombeamento é em média 0,18 l / s;
N - o número de unidades de análise de água (instalações hidráulicas) incluídas na seção de projeto, unidades;
3600 - coeficiente usado para converter litros por hora em litros por segundo.
- Determinação da segunda vazão máxima de água pela tubulação e os nós de entrada de água da área calculada de acordo com a fórmula:
Q máx. Entrada de água = 5 × Q pol. Surf × a; l / s
Onde Q surf do século - a vazão total padrão dos locais do local;
uma - o tamanho é adimensional. Seu valor é encontrado em tabelas especiais no SNiP 2.04.01-85.
- A seleção do diâmetro interno ideal da tubulação - é selecionada levando em consideração as recomendações de uso e a viabilidade econômica do uso nessas condições.
- Cálculo da velocidade da água - calculado por auxílios metodológicos especiais, com base no diâmetro interno da tubulação selecionada.
- Cálculo de perda de carga (Hl) de acordo com a fórmula:
Hl = L × i × (1 + Kl); m. coluna de água,
Onde eu - o comprimento da seção calculada, m;
Eu - perda de pressão específica durante o atrito da água contra as paredes internas da tubulação, esse valor é medido em milímetros de coluna de água / metro da tubulação;
Kl - fator de correção, ao projetar edifícios residenciais e casas de campo, seu valor é 0,3.
- Para edifícios com 2 ou mais pisos, o cálculo hidráulico da pressão requerida (Ntr) da entrada de água no ponto de sua conexão com a tubulação principal externa é realizado de acordo com a seguinte fórmula:
Htr = 10 + (n-1) × 4,
Onde n - número de pisos;
4 -a pressão necessária para elevar a água para cada andar localizado acima do primeiro, m.
- Cabeçote real necessário no ponto de entrada (Nf) são encontrados somando a cabeça de entrada calculada (Ntr) com perdas de pressão nas seções de projeto (Hl):
Нф = Htr + Нl parte do cálculo 1 + Нl parte do cálculo 2 + Нl parte do cálculo 3 + Нl parte do cálculo 4 + Нl parte do cálculo n
Os resultados deste cálculo são registrados na tabela dinâmica.
Uma pressão de 10 metros de água é igual à pressão no cano principal igual a 1 atmosfera (1 Bar).
Exemplo de cálculo da provisão de água fria
Dados iniciais:
O edifício é uma casa de 2 andares com um porão, uma altura vertical do subsolo até o topo -6 m, 5 pontos de extração (pia da cozinha, torneira para banheira e lavatório, vaso sanitário, no primeiro andar; vaso sanitário e torneira do chuveiro - no segundo chão). Uma família de 6 pessoas mora na casa.
Sequência de cálculo:
- O sistema interno de abastecimento de água projetado é dividido em duas seções de assentamento - o primeiro e o segundo andares. O comprimento das comunicações da primeira seção é de 5 m, o riser vertical e as comunicações horizontais da segunda seção são de 5,5 m.
- Usando os dados tabulares do SNiP, é calculada a probabilidade da inclusão simultânea de todas as unidades de coleta de água para a primeira e a segunda seções de projeto:
P1 = 15,6 × 6 / (0,1 + 0,18 + 1,4) × 3600 = 0,015;
P2 = 15,6 × 6 / (1,4 + 0,18) × 3600 = 0,016.
- Consumo máximo dessas seções, levando em consideração os valores dos coeficientes correspondentes encontrados nas tabelas uma será igual a:
Q máx. Consumo de água1 = 5 × século Q. Surf × a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l / s;
Qmax.spray água2 = 5 × Q.prib × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s
- Dados os valores obtidos do fluxo de água, o suprimento interno de água é projetado a partir de um simples tubo de polipropileno com um diâmetro de 25 mm (dobras horizontais do riser) e 32 mm (riser vertical).
- Com base nos valores de comprimento da primeira e da segunda seção de liquidação, o valor do coeficiente Eu e Kl (para tais condições são iguais a 0,083 e 0,3, respectivamente), a perda de pressão na primeira e na segunda seção de cálculo será igual a:
Sitel local 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0,083 × 1,3 = 0,54 m Água. pilar;
Partl parte 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m Água. pilar.
A perda total de pressão nas duas seções calculadas será igual a 1,14 coluna de água ou 0,114 atmosfera.
- A pressão exigida no ponto de entrada de um edifício será igual a:
Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 metros de água ou 1,4 atmosferas
- A pressão real necessária no ponto de entrada para esta casa de campo será igual a:
Нф = +тр + Нl da área de cálculo 1 + Нl da área de cálculo 2 = 14 + 1,14 = 15,14 metros de coluna d'água ou 1,5 atmosfera
Graças ao cálculo, o proprietário da casa na fase de projeto, levando em consideração a pressão do oleoduto principal de seu assentamento, pode planejar um determinado esquema da rede interna de abastecimento de água.
