Расчет водоснабжения: Расчет водоснабжения с примером

Расчет водоснабжения с примером

Система водоснабжения — это совокупность трубопроводов и устройств, которые обеспечивают бесперебойную подачу воды к различным санитарно-техническим приборам и другим устройствам, для работы которых она требуется. В свою очередь расчет водоснабжения — это комплекс мероприятий, в результате которого изначально определяется максимальный секундный, часовой и суточный расход воды. Причем, рассчитывается не только общий расход жидкости, но и расход холодной и горячей воды в отдельности. Остальные же параметры, описанные в СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» [1], а также диаметр трубопровода, находятся уже в зависимости от показателей расхода воды. Например, одним из таких параметров является диаметр условного прохода счетчика.

В настоящей статье представлен пример расчета водоснабжения на внутренний водопровод для частного 2-х этажного дома. В результате данного расчета найдены общий секундный расход воды и диаметры трубопроводов для сантехприборов, расположенных в ванной комнате, в туалете и на кухне. Также здесь определено минимальное сечение для входной трубы в дом. То есть имеется в виду труба, которая берет свое начало у источника водоснабжения и заканчивается в месте разветвления ее по потребителям.

Что касается других параметров, приведенных в упомянутом нормативном документе, то практика показывает, что их рассчитывать для частного дома не обязательно.

Пример расчета водоснабжения

Исходные данные

Количество проживающих людей в доме — 4 человека.

В доме имеются следующие санитарно-технические приборы.

Ванная комната:

Ванная со смесителем — 1 шт.

Сан. узел:

Унитаз со смывным бачком — 1 шт.

Кухня:

Умывальник со смесителем — 1 шт.

Расчет

Формула максимального секундного расхода воды:

q_с = 5·q₀^tot·α, л/с, 

Где: q₀^tot — общий расход жидкости, одного потребляемого прибора, определяемый согласно п. 3.2 [1]. Принимаем по прил. 2 [1] для ванной комнаты — 0,25 л/с, сан. узла — 0,1 л/с, кухни — 0,12 л/с.

α — коэффициент, определяемый согласно прил. 4 [1] в зависимости от вероятности Р и количества сантехприборов N.

Определение вероятности действия санитарно-технических приборов:

P = (U·q_hr,u^tot) / (q₀^tot·N·3600) = (4·10,5) / (0,25·3·3600) = 0,0155,

Где: U = 4 чел. — количество водопотребителей.

q_hr,u^tot = 10,5 л — общая норма расхода воды в литрах, потребителем в час наибольшего водопотребления. Принимаем согласно прил. 3 [1] для жилого дома квартирного типа с водопроводом, канализацией и ваннами с газовыми водонагревателями.

N = 3 шт. — количество сантехприборов.

Определение расхода воды для ванной комнаты:

α = 0,2035 — принимаем по табл. 2 прил. 4 [1] в зависимости от NP = 1·0,0155 = 0,0155.

q_с = 5·0,25·0,2035 = 0,254 л/с.

Определение расхода воды для сан. узла:

α = 0,2035 — ровно столько же, что и в предыдущем случае, так как количество приборов одинаково.

q_с = 5·0,1·0,2035 = 0,102 л/с.

 

Определение расхода воды для кухни:

α = 0,2035 — как и в предыдущем случае.

q_с = 5·0,12·0,2035 = 0,122 л/с.

Определение общего расхода воды на частный дом:

α = 0,267 — так как NP = 3·0,0155 = 0,0465.

q_с = 5·0,25·0,267 = 0,334 л/с.

Формула определения диаметра водопровода на расчетном участке:

d = √((4·q_с)/(π·V)) м,

Где: d — внутренний диаметр трубопровода на рассчитываемом участке, м.

V — скорость потока воды, м/с. Принимаем равной 2,5 м/с согласно п. 7.6 [1], в котором сказано, что скорость жидкости во внутреннем водопроводе не может превышать 3 м/с.

q_c — расход жидкости на участке, м³/с.

Определение внутреннего сечения трубы для ванной комнаты:

d = √((4·0,000254)/(3,14·2,5)) = 0,0114 м = 11,4 мм.

Определение внутреннего сечения трубы для сан. узла:

d = √((4·0,000102)/(3,14·2,5)) = 0,0072 м = 7,2 мм.

Определение внутреннего сечения трубы для кухни:

d = √((4·0,000122)/(3,14·2,5)) = 0,0079 м = 7,9 мм.

Определение внутреннего сечения входной трубы в дом:

d = √((4·0,000334)/(3,14·2,5)) = 0,0131 м = 13,1 мм.

Вывод: для снабжения водой ванну со смесителем требуется труба с внутренним диаметром не менее 11,4 мм, унитаза в сан. узле — 7,2 мм, умывальника на кухне — 7,9 мм. Что касается входного диаметра водопровода в дом (для снабжения 3-х приборов), то он должен составлять не менее 13,1 мм.

 

Поделиться статьей с друзьями:

Расчет расходов на водоснабжение для частного дома | Планета Решений

Количество человек:
Характеристика жилого дома:
с водопроводом и канализацией без ванн то же, с газоснабжением с водопроводом, канализацией и ваннами с водонагревателями, работающими на твердом топливе то же, с газовыми водонагревателями с централизованным горячим водоснабжением и сидячими ваннами то же, с ваннами длиной более 1500-1700 мм
		ваш вариант
Норма расхода холодной и горячей воды, л в сутки на 1 человека	1
Норма расхода горячей воды, л в сутки на 1 человека	1
Суточные расходы
Расход холодной воды л/сут	1
Расход горячей воды л/сут	1
Расход холодной и горячей воды л/сут	1
Расход сточных вод л/сут	1
Расчет мгновенного расхода воды:	количество
Санузел
Мойка
Стиральная машина
Посудомоечная машина
Мгновенный расход холодной воды:
литров/секунду	1. 2
литров/минуту	72
метров кубических/час	4.32
Мгновенный расход горячей воды:
литров/секунду	0. 8
литров/минуту	48
метров кубических/час	2.88
Мгновенный расход холодной и горячей воды:
литров/секунду	1. 5
литров/минуту	90
метров кубических/час	5.4
Мгновенный расход стоков:
литров/секунду	3. 1
литров/минуту	186
метров кубических/час	11.16

Расчеты по водоснабжению

Расчеты по водоснабжению

Надлежащее проектирование системы водораспределения в здании необходимо для того, чтобы избежать чрезмерных затрат на установку и для того, чтобы различные устройства могли нормально функционировать в нормальных условиях. Правильный проект приводит к тому, что трубопроводы, водонагреватели и хранилища имеют достаточную емкость для удовлетворения вероятного пикового спроса без расточительного избытка затрат на трубопроводы или техническое обслуживание.

Первый шаг — найти источник водоснабжения. У нас есть две линии розлива. Одна линия наполнения министерства размером 1 дюйм, а другая линия наполнения цистерн размером 2 дюйма.

Минимальное давление, необходимое на выходе воды

Минимальное давление, необходимое на выходе арматуры, должно составлять 15 фунтов на квадратный дюйм в соответствии со следующим стандартным кодом из NSPC ниже.

Мы начинаем наш расчет, используя следующие четыре шага:

(1) Оценка спроса (единицы сантехники) — WSFU

(2) Расчет размеров труб для всего здания (система холодного и горячего водоснабжения)
(3) Расчет размеров труб для всего здания (система холодного и горячего водоснабжения)
(4) Расчет перепадов давления или потерь на трение в трубах холодной и горячей воды

Шаг 1. Оценка потребности (устройство подачи воды) — WSFU

WSFU (устройства подачи воды) определяется Единым сантехническим кодексом (UPC). и может быть использован для определения подачи воды в светильники и системы их обслуживания.

Единицы приспособления для водоснабжения (WSFU) — это стандартный метод оценки потребности здания в воде. Эта система присваивает произвольное значение, называемое WSFU, каждому светильнику в здании в зависимости от требуемого количества воды и частоты использования.

Например, туалету (баку) назначается WSFU в размере 2,5 единиц крепления (FU), а раковине (туалету) назначается 1,0 FU для «кроме жилых единиц». Эти значения основаны на таблице «Единицы подачи воды» Международного сантехнического кодекса. Разница в единицах арматуры связана с тем, что для унитаза требуется больше воды, чем для раковины. Частота использования между личной раковиной и унитазом будет одинаковой, поскольку человек обычно будет использовать унитаз и раковину в течение одного и того же посещения туалета. Общественный туалет имеет значение WSFU 5,0. Несмотря на то, что туалет (резервуар) такой же, как и частный туалет, и использует такое же количество воды, общественный туалет имеет более высокое значение WSFU. Общественный туалет имеет более высокую частоту использования, что увеличивает значение WSFU.

Блоки подачи воды различаются на холодную, горячую или на обе. Если водопроводная линия обслуживает только сторону холодной воды светильника, то следует использовать соответствующее значение. Например, магистраль может обслуживать и холодную, и горячую воду, а ответвление может идти к нагревателю горячей воды. Ответвление будет использовать только значение горячей воды.

​

Используя таблицы B.5.2 из кода NSPC, мы обобщаем проектные данные WSFU для каждого используемого приспособления.

Единицы водопроводной арматуры (WSFU), питаемые по трубе, определяются номером каждого сантехнического устройства, подсоединенного к трубе, и регулирующим сантехническим кодом. Сантехнический код устанавливает значение WSFU для каждого типа прибора. Компоновка трубопровода определяет количество каждого типа приспособления, подаваемого по каждой трубе.

Рассмотрим проект здания со следующим количеством арматуры. И используя таблицу B.5.2, мы имеем следующую таблицу:

Шаг 2: Преобразование потребности в WSFU в GPM (галлоны в минуту)

Следующим шагом является преобразование значения WSFU в галлоны в минуту (GPM). Этот объемный расход поможет определить перепад давления и скорость жидкости в трубе на следующем и последнем этапе. Преобразование из WSFU в GPM будет зависеть от того, относятся ли подключенные светильники преимущественно к промывочному клапану или к резервуару.

​

Клапан смыва и бачок: это различие характерно для туалетов. В туалете резервуарного типа используется подъем жидкости в резервуаре для принудительного смывания туалетных отходов через систему отходов. После смыва бакового туалета для наполнения бака используется наливная линия. Время заполнения обычно составляет около 20 секунд. В жилых домах или там, где используется нечасто, это время наполнения является приемлемым. Однако в общественном месте с частым использованием такое время заполнения неприемлемо. В таких ситуациях используется унитаз со сливным клапаном. В туалете со сливным клапаном нет бака, который создавал бы давление, необходимое для сброса отходов в канализационную систему. Таким образом, туалет со сливным клапаном потребует гораздо более высокого минимального давления.

​

Трубопровод, который питает преимущественно арматуру с промывочным клапаном, будет иметь более высокие требования к объемному расходу, чем труба, которая питает преимущественно арматуру типа резервуара.

​

Использование таблицы B.5.4 для преобразования спроса в WSFU в GPM.

Мы находим, что:

140 WSFU = 53 галлона в минуту (значения промывочного бака)

160 WSFU = 57 галлонов в минуту (значения промывочного бака)

Используя интерполяцию, мы находим, что

159 WSFU = 56,8 галлонов в минуту. Поскольку 1 галлон в минуту = 3,785 л/м, следовательно, 56,8 галлона в минуту = 215 л/м

Мы выяснили, что нам нужно 56,8 галлонов в минуту (215 л/мин) воды, чтобы питать это здание.

Таким образом, расход нашего бустерного насоса должен составлять не менее 56,8 галлонов в минуту (215 л/мин)

Шаг 3. Расчет размера трубы для всего здания (система холодного и горячего водоснабжения)

определено, то для выбора соответствующего размера трубы можно использовать таблицу быстрого определения размеров. Первым шагом в использовании этой таблицы является выбор материала трубы и подтипа трубы.

​

ОГРАНИЧЕНИЯ СКОРОСТИ: Обычно рекомендуется, чтобы максимальная скорость при максимально вероятной потребности в подающем трубопроводе была ограничена 8 кадрами в секунду (см. прилагаемый NSPC, стр. 237 — «B.6 — Ограничение скорости».

Используя приведенную выше таблицу, мы можем определить размеры отдельных ответвлений CWS и HWS для труб из ХПВХ, ПВХ, АБС и т. д. Для всех других труб см. общую таблицу B.7.3. См. приведенные ниже схематические диаграммы стояков для определения размеров труб водоснабжения с использованием приведенных выше таблиц. . 

Рассмотрим схему для CWS. Первый сегмент (цокольный этаж), который обслуживает только туалет. Поскольку эта линия обслуживает только одно приспособление, вы можете использовать таблицу приспособлений, в которой указано, что минимальный размер трубы равен 3/8”. Тем не менее, длина трубы довольно велика, и, согласно таблице быстрых размеров, будет большой перепад давления. Поэтому в долгосрочной перспективе следует использовать трубу диаметром 1/2 дюйма. Индивидуальное соединение с приспособлением будет 3/8”.

Размер трубы до 7 WSFU будет 1/2 дюйма, размер трубы WSFU до 14 должен быть 3/4 дюйма и так далее.

Этап 4: Расчет основных и второстепенных потерь

(Расчет потерь давления или потерь на трение в трубах холодной и горячей воды)

Рисуем схематическую диаграмму стояка для самого длинного пути от резервуара на крыше до последней арматуры на первом этаже. .

Используя таблицу B.7.3.F (для потерь в трубах – основные потери и таблицу B. 9.7.D для потерь в фитингах (незначительные потери).

Возьмите раздел A-B в качестве примера расчета:

Расчет мощности водонагревателя:

Этот метод использует среднечасовые данные в галлонах в час (GPH) для различных типов зданий. Чтобы рассчитать с помощью этой таблицы 14.6, мы подсчитываем светильники, умножаем количество светильников на галлоны в час (GPH) для светильника этого конкретного типа здания, а затем складываем их.Затем мы умножаем эту сумму на коэффициент одновременного использования, чтобы получить максимальную почасовую потребность в системе.Тогда минимальный рекомендуемый объем хранения рассчитывается путем умножения общей потребности на коэффициент хранения.

Допустим, это здание школы (например). Используя таблицу 14.6 (Потребность в горячей воде на арматуру для различных типов зданий)

Расчет емкости резервуара для воды

​

Используя таблицу 16.3.7 (Расход сточных вод в зависимости от типа учреждения).

Восемь шагов для определения требований к сантехнической системе | Консультации

 

Цели обучения

• Объяснить методы определения размеров систем водоснабжения и распределения, используемые в сантехнических нормах.
• Предоставление основных расчетов и примеров, которые инженеры могут использовать при расчете систем водоснабжения для различных типов коммерческих зданий.

Несколько кодов и стандартов используются при определении размеров систем водопровода для коммерческих зданий. Различные местные органы власти приняли кодексы и стандарты, которые диктуют методы определения размеров систем. В настоящее время двумя основными кодексами, используемыми во многих юрисдикциях в Соединенных Штатах, являются издания 2015 года Единого кодекса сантехники (UPC) и Международного кодекса сантехники (IPC). Поскольку существует несколько методов определения размеров и различных системных условий, это не является точным руководством для определения размеров всех систем распределения водопроводных труб. Существует множество опубликованных стандартов для водопроводных систем и систем распределения воды, которые объясняют условия и проблемы, возникающие при выборе размеров различных систем водопровода.

Первым шагом в определении требований к водопроводной системе и размерам труб является понимание заполняемости здания и требований к сантехническому оборудованию. Количество сантехнических приборов определяется архитектором проекта на основе требований кода, а также требований конкретного проекта, которые могут превышать код. Типы помещений и соответствующие требования к количеству сантехники продиктованы UPC, IPC и Международными строительными нормами (IBC). Каждый из этих кодов имеет небольшие различия в количестве сантехники в зависимости от типа размещения и количества людей, которые будут занимать помещение. Как только количество необходимой сантехники будет определено, архитектор сможет спроектировать различные туалеты и связанную с ними сантехнику для здания. Туалетные группы могут быть не единственным оборудованием/приборами в здании, для которых требуется подача воды. Помещения общественного питания, вода для подпитки оборудования, моечные системы и другие приборы также могут нуждаться в водоснабжении. Необходимо определить требуемый расход для всех устройств водоснабжения, чтобы правильно подобрать размеры трубопровода подачи воды.

Начиная с основ расчета размеров водопроводных труб, основное уравнение расхода Q = VA, (Q = расход, V = скорость и A = площадь). Это уравнение можно использовать для определения требуемого размера трубы на основе ограничений расхода и скорости. UPC и IPC диктуют ограничения скорости в системах водоснабжения, а значения в кодах варьируются от 4 до 5 футов в секунду для горячей воды для бытовых нужд и максимум 8 футов в секунду для холодной воды для бытовых нужд. Значения в UPC лучше определены для конкретного приложения. Важно отметить, что на ограничение скорости могут влиять и другие факторы, такие как акустические требования к чувствительным к звуку участкам, а также коррозия и эрозия трубопроводов из-за качества воды.

UPC и IPC предлагают аналогичные методы определения размеров систем распределения воды. Приведенные ниже методы калибровки соответствуют UPC и IPC, и в них отмечены основные различия.

Как упоминалось ранее, первым шагом при определении размера любой системы распределения воды является работа с архитектором проекта, чтобы понять тип использования здания, тип размещения и количество людей, которые будут занимать здание. После того, как программа строительства разработана и архитектор предоставил необходимое количество сантехнических приборов и приборов, следующим шагом будет разработка схематического расположения трубопроводов в здании для обслуживания каждого прибора/прибора по мере необходимости. Когда схема трубопровода завершена, размер трубы может быть определен с использованием соответствующего раздела правил сантехники.

В редакции UPC 2015 года предусмотрено несколько методов определения размеров. Первый метод описан в главе 6 раздела 610.0 и использует приложение A. Этот метод используется в этой статье для средних и крупных проектов коммерческого типа. Стоит отметить, что в Главе 6 также представлены методы определения размеров систем трубопроводов с клапанами смыва; однако это обычно относится к небольшим проектам.

Издание IPC 2015 г. содержит критерии определения размера в соответствии с Приложением A UPC. Эту информацию можно найти в главе 6, разделе 604 и в приложении E. Методы определения размера UPC и IPC можно разбить на восемь этапов. :

Этап 1: Располагаемое давление воды

Первым шагом при выборе размеров водопроводных труб является определение располагаемого давления, статического и остаточного давления, если оно доступно. Во многих случаях это можно определить, позвонив в местное водохозяйственное управление и запросив давление в системе бытового водоснабжения либо в требуемом районе, либо на пересечении улиц для проектной площадки. На основе доступного давления в месте подключения в городе можно выполнить гидравлические расчеты, чтобы определить доступное давление в здании. Инженеры-сантехники обычно имеют дело с сантехническими системами внутри здания на расстоянии до 5 футов от внешней стены. Поэтому хорошей практикой является обсуждение доступного давления с инженером-строителем, который может выполнять гидравлический анализ водопровода от точки подключения города к зданию. Инженер-строитель может быть в состоянии обеспечить имеющееся высокое (статическое) давление и ожидаемое низкое (остаточное/динамическое) давление в здании, которое уже будет учитывать любые потери в трубопроводах, счетчики и устройства предотвращения обратного потока. Важно понимать ожидаемое высокое и низкое давление, чтобы водопроводные системы работали должным образом. Высокое давление в системе может привести к повреждению трубопроводов, оборудования и приспособлений или, что более важно, превысить максимально допустимое давление (80 фунтов на квадратный дюйм), установленное сантехническими нормами. Низкое давление в системе может повлиять на производительность арматуры или расход системы в пиковые периоды. Если эта информация недоступна у инженера-строителя, то инженер-сантехник может обратиться к местным коммунальным службам за информацией о давлении на объекте, а затем выполнить гидравлический расчет для оценки потерь давления в трубопроводе на объекте, включая потери в счетчике и для предотвращения обратного потока, если это необходимо. . Для целей данной статьи предполагается, что инженер-строитель обеспечит высокое и низкое давление воды в здании, выполнив собственные гидравлические расчеты трубопроводов и компонентов на площадке.

Шаг 2: Определение требований к давлению

Второй шаг – определение давления, необходимого для здания и всей сантехники. Как указывалось ранее, правила сантехники предписывают максимальное давление 80 фунтов на квадратный дюйм для любого сантехнического прибора. Минимальное давление зависит от приспособления или типа обслуживания. Например, для правильной работы унитазов со смывным клапаном может потребоваться всего 25 фунтов на квадратный дюйм, в отличие от унитазов со смывным бачком, которые могут работать при гораздо более низком давлении. Для надлежащей подпитки механическим системам подпитки может потребоваться давление от 30 до 40 фунтов на квадратный дюйм. Что касается требований к сантехническому оборудованию, рекомендуется ознакомиться с требованиями производителя к минимальному рабочему давлению. Если конкретное давление не требуется, общим правилом является выбор 30 фунтов на квадратный дюйм в качестве минимального давления для каждого приспособления. Для целей этой статьи и примерных расчетов предполагается, что требуемое давление должно составлять от 30 до 80 фунтов на квадратный дюйм. Унитазы со смывным клапаном и душевые клапаны являются наиболее строгими приспособлениями, требующими минимум 30 фунтов на квадратный дюйм.

Шаг 3: Потребность в воде

Затем необходимо рассчитать потребность в воде для всего здания. В UPC 2015 г., таблица 610.3, и в IPC 2015 г., таблица E103.3(2), приводятся значения единиц водопроводной арматуры для различных типов сантехнических приборов. Чтобы определить общий спрос, сначала сведите в таблицу и просуммируйте все устройства водоснабжения для всех устройств в здании. Значения единиц арматуры водоснабжения можно преобразовать в расход с помощью кривой Хантера, которая учитывает расход водопроводной арматуры, продолжительность работы и вероятность одновременной работы всех арматур. Кривая была разработана Роем Б. Хантером в 1919 г.40 для Министерства торговли США и с тех пор используется для определения размеров труб водоснабжения. Это большая тема для обсуждения в сантехническом сообществе, поскольку кривая Хантера очень консервативна и имеет тенденцию к чрезмерному размеру систем водоснабжения, особенно с учетом того, как сантехника развивалась с годами, а арматура с низким расходом обычно используется во многих зданиях. . Кривая Хантера представлена ​​на рисунках 1 и 2 для справки.

Ниже приведен пример использования Кривой Хантера:

1. Архитектор проекта определил необходимое количество сантехники: (20) самотечных унитазов, (30) унитазов, (4) швабр.
2. Общее количество светильников для этих светильников из таблицы 610.3 UPC для общественных помещений равно 92; тем не менее, использование таблицы IPC E103.3(2) для общественных помещений дает 172.
3. Используя кривую Хантера, 92 приспособления с системой смывного бачка равны приблизительно 41 галлону/минуту на UPC. Используя Таблицу E103.3 из IPC, зданию потребуется 58 галлонов в минуту. Таблица E103.3(3) IPC преобразует значения единиц арматуры водоснабжения в скорости потока. Эта таблица похожа на кривую Хантера, описанную выше.

Как показано в приведенном выше примере, значения единиц фиксации различаются между UPC и IPC. Крайне важно подтвердить правильный код, который будет использоваться на основе принятых на местном уровне норм, чтобы правильно определить размеры трубопроводных систем в соответствии с местными нормами.

Этап 4: Потери давления в системах водоснабжения здания

Четвертый этап – определение потерь давления во внутренних системах водоснабжения здания. Как упоминалось выше, предполагается, что инженер-строитель обеспечивает высокое и низкое давление воды в соединении со зданием. Дополнительные потери в системе водоснабжения внутри здания будут включать потери на трение в трубопроводах, потери на высоте, потери в оборудовании и другие различные компоненты с потерями давления.

Потери на трение в трубопроводе можно рассчитать, зная материал трубопровода, размер трубы и скорость потока. Уравнение Дарси-Вейсбаха обеспечивает метод расчета потерь на трение в трубе. Эта формула использовалась для получения диаграмм в Приложении A UPC и Приложении E IPC, которые показывают потери на трение в напоре (psi) на 100-футовую длину трубы. UPC и IPC включают таблицы для гладких медных труб (типа M, L и K), достаточно гладких труб, достаточно шероховатых труб и шероховатых труб. Эти диаграммы можно использовать для определения скорости в футах в секунду и потерь на трение на 100 футов длины трубы. Эти диаграммы будут использоваться на следующем этапе для определения размера трубы на основе расхода и допустимых потерь на трение.

Потери (или увеличения) высоты возникают при физическом изменении высоты в системе трубопроводов. Каждый фут подъема по вертикали эквивалентен падению давления на 0,434 фунта на квадратный дюйм или наоборот (каждый фут перепада высоты по вертикали эквивалентен приросту давления на 0,434 фунта на квадратный дюйм). Например, если входящий водопровод находится на отметке -4 фута ниже чистового пола, а сантехника обслуживается на уровне 2 с отметкой 16 футов над чистым полом уровня 1, то это будет равно до 20 футов x 0,434 = перепад давления 8,68 фунтов на квадратный дюйм. Следовательно, если у вас есть входное давление 60 фунтов на квадратный дюйм, это приведет к 51,32 фунта на квадратный дюйм на приспособлении уровня 2 (при условии статического потока без потерь на трение или других потерь в системе).

Потери оборудования определяются на основе типа оборудования и связанных с ним перепадов давления по данным производителя. Обычное оборудование, которое может иметь перепады давления, включает оборудование для умягчения воды, устройства для фильтрации воды, проточные водонагреватели и т. Д. Обычно оборудование системы умягчения воды имеет перепад давления от 15 до 25 фунтов на квадратный дюйм для непрерывного и пикового потока. Перепады давления во всем оборудовании необходимо согласовывать с производителем на основе требуемых расходов.

Прочие потери компонентов включают в себя различные приборы, приспособления, оборудование и т. д. Общие элементы включают устройства предотвращения обратного потока, счетчики воды, фильтры для воды в месте использования и т. д. Устройства предотвращения обратного потока и счетчики воды могут привести к большому падению давления это необходимо учитывать при общих расчетах потерь давления в здании. Эти перепады давления обычно указываются в документации производителя в зависимости от требуемой скорости потока.

Этап 5: Наибольшая разрабатываемая длина трубы

На этом шаге будет определена наибольшая протяженность трубы до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления/устройства. Важно отметить, что самое дальнее приспособление от основного водопровода может не быть самым дальним гидравлически удаленным приспособлением. Например, приспособление на Уровне 2, расположенное ближе к главному водопроводу, все же может быть гидравлически более удаленным, чем приспособление, расположенное дальше на Уровне 1. Рассмотрим туалет на Уровне 2, который находится примерно в 100 футах от водопровода. основной водопровод по сравнению с унитазом, который находится на расстоянии 200 футов от основного водопровода на уровне 1. У унитаза на уровне 1 будет более длинная труба; однако в туалете на уровне 2 будет более высокий перепад давления для достижения этого приспособления из-за потерь на высоте. Другим примером может служить унитаз со смывным клапаном и унитаз со смывным бачком. Опять же, унитаз со смывным клапаном потребует более высокого давления для работы, чем унитаз со смывным бачком, поэтому он может быть самым дальним гидравлически удаленным приспособлением. Это стоит учитывать при оценке наибольшей развернутой длины и необходимого давления воды на различных приспособлениях.

Наибольшая развернутая длина рассчитывается путем определения общего расстояния трубопровода от основного водопровода до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления. Например, самым дальним гидравлически удаленным приспособлением является туалет на уровне 2, который находится примерно в 500 футах от основного водопровода.

В дополнение к общему расстоянию трубопровода до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления необходимо учитывать трубопроводную арматуру для определения общей проектируемой наибольшей длины участка. В зависимости от материалов трубопровода и требуемых фитингов на каждом фитинге будут возникать дополнительные потери. Производители обычно предоставляют информацию о потерях давления в фитингах и клапанах, которые представлены в виде эквивалентной длины трубы. Например, 1-в. медная труба стандарт 9Колено с углом 0 градусов добавит примерно 2,5 фута эквивалентной длины трубы. Таким образом, расчеты могут быть выполнены на основе схемы расположения трубопроводов и предполагаемых фитингов, типов фитингов и размеров труб, чтобы определить дополнительные потери через фитинги и клапаны.

Расчет потерь на трение в каждом фитинге и клапане может занять много времени, особенно когда необходимо определить размер трубы для анализа потерь в каждом фитинге и клапане. Не говоря уже о том, что окончательный монтаж трубопроводов от сантехнических подрядчиков может отличаться от схематических проектных чертежей, что изменит потери на трение в системе трубопроводов. Хорошим правилом является использование от 15% до 50% общей длины трубопровода. Например, стандартный коммерческий проект с минимальными изменениями направления может потребовать только дополнительных 15%, добавленных к общей длине трубопровода, чтобы определить общую разработанную самую длинную трассу. Тем не менее, проект со значительным количеством фитингов и изменением направления может потребовать более 50% добавления к общей длине трубопровода. Эта сумма обеспечит общий разработанный самый длинный пробег.

Этап 6: Допустимые потери на трение

На следующем этапе используется информация, полученная на предыдущих этапах, для определения допустимых потерь на трение в трубопроводной системе. Допустимые потери на трение будут использоваться с диаграммами из Приложения А UPC и Приложения E IPC для определения размеров труб и требований к скорости потока.

См. предыдущий пример коммерческого здания с (20) самотечными унитазами, (30) туалетами и (4) раковинами со шваброй. Предполагая, что это двухэтажное коммерческое здание с арматурой на обоих уровнях, первым шагом является определение доступного давления. В этом примере инженер-строитель предоставил инженеру-сантехнику 3-дюймовую трубу. бытовое водоснабжение при предполагаемом низком давлении 60 фунтов на квадратный дюйм (динамическое) и высоком давлении 70 фунтов на квадратный дюйм (статическом). Высокое статическое давление находится в допустимых пределах давления согласно UPC и IPC (не превышает 80 фунтов на кв. дюйм). Поскольку в здании нет перепада высот (нет подвала или нижнего этажа), не будет повышения давления из-за перепада высот. В этом примере основное внимание будет уделено низкому давлению 60 фунтов на квадратный дюйм, и это значение будет использоваться для определения допустимых потерь на трение. Предполагается, что потеря на метр составляет 10 фунтов на квадратный дюйм.

Следующим шагом будет определение требуемого давления на шаге 2. Хотя все туалеты относятся к самотечному типу, рекомендуется поддерживать минимальное давление 30 фунтов на квадратный дюйм в самом удаленном приспособлении. В этом примере для минимального требуемого давления будет использоваться 30 фунтов на квадратный дюйм.

Теперь, используя шаг 4, можно определить потери на трение в системе водоснабжения здания. В настоящее время потери на трение в трубопроводе рассчитываться не будут, так как на этом этапе определяется допустимая потеря на трение во всей системе. Для этого примера будут использоваться потери по высоте, как описано в шаге 4, с вертикальным подъемом 20 футов, что соответствует перепаду давления 8,68 фунтов на квадратный дюйм.

Шаг 5 затем будет использоваться для определения общей разработанной самой длинной серии. В этом примере 500 футов будет использоваться в качестве общего расстояния трубопровода от основного водопровода до самого дальнего гидравлически удаленного устройства на уровне 2. В этом здании есть различные изменения направления, но в целом большинство прямых участков трубопровода. Поэтому инженер-сантехник согласится добавить 25% к общей длине трубопровода, чтобы учесть потери в фитингах и клапанах. Таким образом, общая развернутая наибольшая длина пробега равна 625 футам 9 .0005

Наконец, расчет допустимых потерь на трение на 100 футов участка трубопровода завершается путем умножения давления, доступного после учета всех потерь, и требуемого давления в самой удаленной гидравлически удаленной арматуре на 100 футов, а затем деления общей суммы на самый длинный развернутый участок; см. расчет в Таблице 1.

В этом примере допустимая потеря на трение на 100 футов равна 1,8112 фунтов на кв. дюйм. Это значение будет использоваться на шаге 7 для разработки таблицы размеров труб в соответствии с таблицами UPC и IPC.

Этап 7: Требования к размеру трубы и расходу

На этом этапе используются таблицы A 4.1, A 4.1(1), A 4.1(2) и A 4.1(3) из Приложения A к UPC и рисунки E103.3(2). ), E103.3(3), E103.3(4), E103.3(5), E103.3(6) и E103.3(7) МПК. На этих диаграммах представлена ​​корреляция между размером трубы, скоростью, расходом и потерями на трение на 100 футов для труб из различных материалов (медные трубы, довольно гладкие трубы, достаточно шероховатые трубы и шероховатые трубы). В зависимости от материала трубопровода, который будет использоваться в проекте, можно использовать правильную таблицу. Для водопровода бытового водоснабжения часто используются довольно грубые трубы. Эта диаграмма будет использоваться для дальнейшей разработки требований к размерам труб на основе примера, использованного на этапе 6.

Используя допустимые потери на трение на 100 футов, которые в приведенном выше примере составляют 1,8112 фунтов на квадратный дюйм/100 футов, диаграмму можно использовать для определения соответствующих ограничений расхода и скоростей для различных размеров труб. Имейте в виду, что ограничение скорости для холодной воды составляет 8 футов в секунду, а для горячей воды — 5 футов в секунду.

Затем эти значения можно преобразовать в таблицу для справки, связанную с размером трубы, расходом и скоростью, используя кривую Хантера для преобразования расхода в единицы арматуры водоснабжения, как показано в таблице 2.

Этап 8: Размер трубы

Заключительный шаг – окончательное определение размера трубы на соответствующих планах. Это включает в себя суммирование единиц арматуры водоснабжения для всех арматур и суммирование единиц арматуры водоснабжения по всей системе трубопроводов. На примере плана разметки на рисунке 3 показано суммирование узлов водопроводной арматуры с использованием БЗК по системам трубопроводов горячего и холодного водоснабжения обратно в магистральный водопровод. Тот же метод будет применяться для IPC с изменениями значений единиц арматуры водоснабжения по мере необходимости. Для приборов только с подводом холодной воды (т. е. писсуаров, унитазов, нагрудников и т. д.) она будет равна сумме общей стоимости арматуры водоснабжения из таблицы 610.3 УПК. Для приборов с подачей горячего и холодного воздуха примечания в нижней части UPC, Таблица 610.3, позволяют использовать 75% от общего количества блоков снабжения для расчета расхода. IPC предоставляет значения для приборов как для холодного, так и для горячего водоснабжения.

После подсчета количества единиц арматуры водоснабжения по всей системе трубопроводов можно использовать таблицу, разработанную на шаге 7, для определения надлежащего размера трубы для каждого сегмента трубы.