Možnosti hidravličnega izračuna vodovodnih omrežij

Hidravlični izračun vodovodnega sistema je niz izračunov, opravljenih v fazi načrtovanja stavbe (večnadstropna stavba, koča). Vloga te vrste dela je zelo pomembna - nepravilno zasnovan sistem oskrbe z vodo ne bo deloval normalno. To se lahko izrazi v šibkem pritisku vode v zgornjih nadstropjih visokih stavb in v pogostih prebojih kletnih komunikacij zaradi visokega vhodnega tlaka.

Cilji izvedbe hidravličnih izračunov vodovodnih omrežij

Glavni cilji hidravličnega izračuna vodovodnega sistema stavbe so:

• izračun največjega pretoka vode v posameznih odsekih vodovodnega sistema;
• določanje hitrosti gibanja vode v ceveh;
• izračun notranjega premera cevi za vgradnjo različnih odsekov vodovodnega omrežja;
• izračun izgube tlaka vode pri dovajanju iz glavnega cevovoda na določeno višino;
• določitev moči črpalne opreme in izvedljivosti njene uporabe ob upoštevanju opravljenih izračunov.

Izračuni se izvajajo na podlagi podatkov in metod SNiP 2.04.01-85 "Notranja oskrba z vodo in kanalizacija stavb."

Možnosti hidravličnega izračuna vodovodnih omrežij

Glede na namene obstajata dve vrsti hidravličnih izračunov vodovodnih omrežij - načrtovanje in kalibracija (prilagoditev).

Oblikovanje

Ta vrsta hidravličnega izračuna se izvaja pri načrtovanju vodovodnega sistema stavbe. Uporablja se za določitev vrste cevovodov za različne odseke omrežja pretok v njih.

Ta vrsta izračuna poleg izračunov vključuje shematsko razporeditev elementov notranjega sistema oskrbe z vodo - vhodno vozlišče, kletne komunikacije, dvižne cevi, zbiralnice vode.

Preverjanje

Glavni cilji tovrstnega hidravličnega izračuna so določitev porazdelitve pretokov v vodovodnem sistemu, izračun tlaka virov z vnaprej izračunanimi notranjimi premeri cevi in ​​odjemi vode na ključnih mestih.

Rezultati verifikacijskega izračuna so:

• poraba vode in izgube tlaka v vseh odsekih vodovodnega sistema;
• količina vode iz vira (glavni vodovod, vodni stolp ali protirezervoar);
• piezometrični tlaki na različnih točkah dovoda vode.

Vse vrednosti, dobljene kot rezultat tega izračuna, se uporabljajo za načrtovanje lokacije zbiralnikov vode - vodovodne napeljave - znotraj načrtovane stavbe.

Natančne in dokaj hitre prilagoditvene izračune vodovodnih omrežij različnih konfiguracij (od preprostega slepega vodovodnega sistema do bolj zapletenega obročnega sistema) je mogoče narediti s programi: "HydroModel", "Smart Water", "WaterSupply", "Hidravlični izračun cevovodov".

Postopek za izvedbo hidravličnih izračunov

Hidravlični izračun vodovodnega sistema vključuje naslednje korake:

• Določitev števila vodnih točk - za to je število umivalnikov, kopalnih kadi in stranišč v stavbi določeno s standardnim gradbenim načrtom.
• Izdelava shematične slike (aksonometričnega diagrama) notranjega vodovodnega omrežja - ročno ali s posebno programsko opremo je sestavljen diagram lokacije dvižnih vodov in vodovodnih napeljav, povezanih z njimi. Hkrati je za udobje nadaljnjega dela vsak cevovod za toplo in hladno vodo označen z različnimi barvami (rdeča in modra).
• Razdelitev vodovodnega omrežja na ločene izračunane vodoravne in navpične odseke, sestavljene iz cevovodov in vodnih distribucijskih enot. Meje vsakega mesta so zaporni ventili in vodovodne napeljave.
• Izračun verjetnosti hkratne vključitve vseh vodnih distribucijskih točk projektiranega območja (P) - vrednost te vrednosti se izračuna po naslednji formuli:

P=Q maks.voda ×U/Qap.×N×3600;

kje Q max.voda – poraba vode v urah največje porabe vode, l/h na 1 prebivalca;

U – število prebivalcev, ki se oskrbujejo z vodo preko komunikacijskih in vodovodnih točk projektiranega območja, ljudje;

Q pribl. – standardni pretok skozi vodozajemno enoto je v povprečju 0,18 l/s;

n – število vodovodnih enot (vodovodnih napeljav), vključenih v projektno območje, kos;

3600 — koeficient, ki se uporablja za pretvorbo litrov na uro v litre na sekundo.

• Določitev največjega drugega pretoka vode po cevovodih in vodnih enotah projektiranega območja z uporabo formule:

Q maks. pretok vode = 5 × Q vhodni pretok × a; l/s

kje Q in.prihod – skupni standardni pretok skozi zbirališča vode na lokaciji;

a – brezdimenzijska količina.Njegovo vrednost najdemo s pomočjo posebnih tabel v SNiP 2.04.01-85.

• Izbira optimalnega notranjega premera cevovoda je izbrana ob upoštevanju priporočil za uporabo in ekonomske izvedljivosti uporabe v danih pogojih.
• Izračun hitrosti vode - izračuna se po posebnih metodoloških priročnikih na podlagi notranjega premera izbranega cevovoda.
• Izračun izgube glave (Hl) po formuli:

Нl= L×i×(1+Kl); m.vodni stolpec,

kje L – dolžina konstrukcijskega odseka, m;

i – specifična izguba tlaka zaradi trenja vode ob notranje stene cevovoda, ta vrednost se meri v milimetrih vodnega stolpca/meter cevovoda;

Kl – korekcijski faktor, pri načrtovanju stanovanjskih stavb in hiš je njegova vrednost 0,3.

• Za stavbe z 2 ali več nadstropji se hidravlični izračun potrebnega tlaka (Htr) dovoda vode na točki njegove povezave z zunanjim glavnim cevovodom izvede po naslednji formuli:

Htr=10+(n-1)×4,

kje n – število nadstropij;

4 - tlak, potreben za dvig vode za vsako nadstropje nad prvim, m.

• Dejanski zahtevani tlak na mestu vbrizgavanja (Nf) se ugotovi s seštevanjem izračunanega vhodnega tlaka (Htr) z izgubami tlaka v izračunanih odsekih (Hl):

Nf= Htr+ Nl izračunano.uč.1+ Nl izračunano.uč.2+ Nl izračunano.uč.3+ Nl izračunano.uč.4+ Nl izračunano.uč.n

Rezultati tega izračuna so zabeleženi v zbirni tabeli.

Tlak 10 metrov vodnega stolpca je enak tlaku v vodovodu, ki je enak 1 atmosferi (1 bar).

Primer izračuna oskrbe s hladno vodo

Začetni podatki:

Objekt je 2-nadstropna hiša s pritličjem, enim vertikalnim dvižnim stolpom višine od kleti do vrha -6 m, 5 vodnimi točkami (kuhinjsko korito, armatura za kad in umivalnik, WC - v nadstropju; WC in tuš mešalnik - v drugem nadstropju). V hiši živi 6-članska družina.

Zaporedje izračuna:

• Projektirani interni vodovod je razdeljen na 2 projektirana dela - prvo in drugo nadstropje. Dolžina komunikacij prvega odseka je 5 m, vertikalnega dvižnega voda in horizontalnih komunikacij drugega odseka 5,5 m.
• Z uporabo tabelarnih podatkov iz SNiP se izračuna verjetnost hkratne vključitve vseh vodnih distribucijskih enot za prvi in ​​drugi konstrukcijski odsek:

P1=15,6×6/(0,1+0,18+1,4)×3600=0,015;

P2 = 15,6×6/(1,4+0,18)×3600 =0,016.

• Največja poraba teh območij ob upoštevanju ustreznih vrednosti koeficientov, ugotovljenih iz tabel a bo enako:

Q maks.pretok.vode1= 5× Q in.prib×a = 5×0,18×0,265=0,24 l/s;

Qmax.flow.water2= 5×Qin.gain×a =5×0,18×0,241=0,22 l/s

• Ob upoštevanju dobljenih vrednosti porabe vode je notranji sistem za oskrbo z vodo zasnovan iz preproste polipropilenske cevi s premerom 25 mm (vodoravni odcepi od dvižnega voda) in 32 mm (navpični dvižni vod).
• Na podlagi vrednosti dolžine prvega in drugega izračunanega odseka se določi vrednost koeficienta i in Kl (za take pogoje so enaki 0,083 oziroma 0,3) bo izguba tlaka v prvem in drugem konstrukcijskem odseku enaka:

Hl enota 1= L1×i×(1+Kl) = 5×0,083×1,3=0,54 m vode. steber;

Hl enota 2= L1×i×(1+Kl) = 5,5×0,083×1,3=0,59 m.vod. steber

Skupna izguba tlaka v obeh konstrukcijskih odsekih bo enaka 1,14 vodnega stolpca ali 0,114 atmosfere.

• Potreben tlak na vstopni točki za takšno zgradbo bo enak:

Htr=10+(2-1)×4=14 metrov vodnega stolpca ali 1,4 atmosfere

• Dejanski zahtevani tlak na vstopni točki za določeno kočo bo enak:

Nf = Htr+ Hl izračunana enota 1 + Hl izračunana enota 2 = 14 + 1,14 = 15,14 metrov vodnega stolpca ali 1,5 atmosfere

Zahvaljujoč opravljenim izračunom lahko lastnik hiše v fazi načrtovanja, ob upoštevanju tlaka glavnega vodovoda svojega kraja, načrtuje določeno shemo notranjega vodovodnega omrežja.