Гідравлічний розрахунок внутрішнього водопроводу

Залежно від прийнятої схеми господарсько-питну мережу необхідно розраховувати на господарсько-питну витрату, в разі використання об’єднаної господарсько-протипожежної системи її необхідно перевіряти на випадок господарчого водовикористання з витратою на гасіння пожежі.

Метою гідравлічного розрахунку внутрішнього водопроводу є визначення діаметрів труб і потрібного напору для забезпечення безперервного водопостачання всіх споживачів у будинку.

Послідовність гідравлічного розрахунку мережі:

- обрати на аксонометричній схемі розрахункову гілку від водоміру на вводі до найбільш віддаленої і високо розміщеної від уводу точки відбору;

- розділити гілку на розрахункові ділянки (між двома точками водовідбору);

- визначити кількість приладів на розрахункових ділянках N, імовірність дії приладів Р, коефіцієнт a, розрахункові секундні витрати q (за формулою 1);

- підібрати за розрахунковими витратами (q) і рекомендованими швидкостями (v) діаметри труб (d);

- визначити за формулами гідравліки або за таблицями втрати напору по довжині на тертя під час руху води в мережі, на місцеві опори і в лічильнику води (за формулою 6);

- визначити потрібний напір у вводі в будинок (за формулою 5);

- підібрати підвищувальні установки (за недостатнього напору в міській мережі водопроводу) (за формулою 7).

У практиці проектування розрахункові секундні витрати води на розрахунковій ділянці визначають за числом установлених санітарних приладів та імовірності їх дії за формулою, л/с:

q = 5q_oa, (1)

де q_о - секундна витрата води водорозбірною арматурою (приладом), визначена для окремого приладу за додатком Є; для різних приладів, які обслуговують однакових споживачів на ділянці тупикової мережі – за додатком Ж);

a - коефіцієнт, визначений за додатком І залежно від загального числа приладів N на розрахунковій ділянці мережі та імовірності їх дії Р.

Імовірність дії санітарно-технічних приладів Р на ділянках мережі з однаковими водоспоживачами в будинках і постійним відношенням U/N визначається за формулою:

, (2)

де q _hr,u - загальна норма витрати води споживачем за годину найбільшого водоспоживання, л (див. додаток Ж);

U - кількість водоспоживачів (кількість квартир, визначених відповідно до завдання, помножити на середню заселеність однієї квартири, яку приймають залежно від району будівництва будинку; можна приймати 3,5; 3,6; 3,8; 4,1 чол./кв. і т. ін);

q_o - витрата води одним приладом , л/c;

N - загальна кількість приладів, шт.

За відсутності даних про кількість санітарно-технічних приладів у будівлях або спорудах значення P допускається знаходити за формулою (2), приймаючи N=U.

Далі знаходять значення a, що залежить від добутку NР (див. додаток І).

Результати розрахунку доцільно записати в вигляді таблиці (табл. 1).

Таблиця 1 - Розрахунок внутрішньої водопровідної мережі

Номер ділянки	Довжина ділянки l, м	Кількість санітарних приладів N, шт	NP	a	Розра- хункова витрата q, л/с	Діа-метр d, мм	Швид-кість u, м/с	Питомі втрати і, м	Втрати напору на ділянці і·l, м
1-2
2-3
3-4
									Shl
Увід									hув

Діаметри труб підбирають за розрахунковими витратами, виходячи з умови, що швидкість руху води не повинна перевищувати 3 м/с, у випадку пропускання господарсько-питної витрати її приймають в межах 1-1,7 м/с.

Під час підбору діаметра труб і розрахунку втрат напору на тертя по довжині в мережі водопроводу використовують таблиці для гідравлічного розрахунку сталевих, чавунних водопровідних труб (див. додаток К) або [6]. Знаходячи діаметри, враховують максимальне використання гарантійного напору в точці приєднання до міської мережі.

Втрати напору на розрахованих ділянках знаходять як добуток питомої втрати (див. додаток К) на довжину ділянки l_i.

h_li.= 1000і∙l_i/1000, м. (3)

Втрати напору в водомірі, м:

h_вод.= Sq², (4)

де S - гідравлічний опір лічильника (див.табл. 2), м/(м³/год);

q - розрахункова витрата, що проходить через водомір (лічильник), м³/год.

Q = 3,6q. (5)

Діаметр умовного проходу лічильника визначають, виходячи з розрахункової витрати, яка не повинна перевищувати експлуатаційну витрату (табл. 2).

Таблиця 2 - Дані для підбору лічильників води

Діаметр умовного проходу лічильника, мм	Витрати води, м3/год	Поріг чутливості (м3/год) не більше за	Максимальний об'єм води на добу, м3	Гідравлічний опір лічильника, м/(м3/год)2
Мінімальні	Експлуатаційні	Максимальні
	0,03	1,2		0,015		1,11
	0,05			0,025		0,4
	0,07	2,8		0,035		0,204
	0,1			0,05		0,12
	0,16	6,4		0,08		0,039
	0,3			0,15		0,011
	1,5			0,6		0,0063
				0,7		0,002
				1,2		0,000059
				1,6		0,00001

Лічильник з прийнятим діаметром умовного проходу перевіряють на пропускання максимальної (розрахункової) секундної витрати води:

а) на господарсько-питні та інші потреби (втрати напору в крильчастих лічильниках не повинні перебільшувати 2,5 м, турбінних – 1 м);

б) на внутрішнє пожежогасіння з урахуванням подачі розрахункової витрати води (втрати напору в лічильнику не повинні перебільшувати 10 м).

Розрахунок внутрішньої водопровідної мережі дозволяє розрахувати потрібний напір, що забезпечить безперебійне водопостачання будинку за формулою, м:

H_потр = H_gеоm + Sh + H_f , (6)

де H_gеom – геометрична висота підйому води від місця приєднання вводу до вуличної магістралі до найвищого розташування водорозбірного крана (умовно приймаємо 1,5 м як геометричну висоту від місця вводу до підлоги першого поверху і висоту від підлоги до крана (душа) 2,2 м;

H_gеom = (n_пов–1)∙h_пов +1,5 + 2,2, (7)

де n_пов – кількість поверхів;

h_пов – висота поверху, м;

Sh – сума втрат напору за розрахунковим напрямком, м;

Sh = h_вв + Sh_l + h_м+ h_вод, (8)

де h_вв – втрати напору на вводі (див. табл.1), м;

Sh_l – втрати напору на ділянках трубопроводів розрахункового напрямку від лічильника до диктуючої точки, м (див. табл. 1);

h_м – втрати напору на подолання місцевих опорів, приймаються як 30% від втрат на ділянках трубопроводу (див. [2, п.77] ), (h_м = 0,3∙Sh_l);

h_вод – втрати напору в лічильнику, м;

H_f – вільний напір розрахункового санітарно-технічного приладу, м (див. додаток Є).

Величину одержаного потрібного напору Н_потр. порівнюють з гарантійним напором у міській мережі Н_гар. Якщо Н_потр.> Н_гар,, то проектують підвищувальну установку.

Внутрішня каналізація

Внутрішня каналізація призначена для відведення стічних вод із житлових і громадських будинків. Вона складається з внутрішніх каналізаційних пристроїв, що знаходяться всередині будинку і внутрішньоквартальної мережі каналізації, розміщеної на території кварталу.

Стічні води від санітарних приладів надходять по відвідних трубопроводах у каналізаційний стояк; а далі через випуск - у внутрішньоквартальну і вуличну мережу на очисні споруди. Вентиляція каналізаційної мережі здійснюється через стояк, який закінчується вентиляційною трубою над дахом будинку. Відвід стічних вод слід передбачати по закритим самопливним трубопроводам.

Вибір системи каналізації

Систему каналізації у житлових і громадських будинках передбачають залежно від вимог, що висуваються до збирання стічних вод.

Існують такі системи внутрішньої каналізації:

-господарсько-побутова – для відведення стічних вод від санітарно-технічних приладів (унітазів, ванн, умивальників, мийок, раковин і т. ін.);

- виробнича – для відведення стічних вод різних виробництв;

- об’єднана – для відведення побутових і виробничих стічних вод за можливих умов їх сумісного транспортування і очищення;

- внутрішні водостоки для відведення дощових і талих вод із дахів будинків.