Таблица расхода воды – калькулятор, формула и таблица СНИП 2.04.01-85

Содержание

Расчет расхода воды

Разделим потребители воды на две категории: одна категория потребляет воду периодически, другая — длительное время.

Первая категория включает в себя точки водораз-бора, потребляющие воду в течение максимум 10 минут, например, умывальники, кухонные мойки, туалеты и т.д. Отличительной чертой этой категории является то, что вода никогда не льется одновременно из всех кранов. Семья, состоящая из двух человек, к примеру, обычно может использовать не более двух кранов одновременно, независимо от того, сколько их имеется в доме.

Более того, стиральные и посудомоечные машины забирают воду периодически, в зависимости от установленной программы. Поэтому очевидно, что выбор насоса с очень высокой производительностью экономически невыгоден с точки зрения стоимости, т. к. он будет использован не на полную мощность.

В таблице на следующей странице представлен нормальный расход воды для различных типов потребителей при периодическом использовании. Нормальный расход — это среднее потребление воды при достаточном давлении насоса, обычно оно составляет 10 метров.

Рис.91 Водоснабжение зданий

Рис.92 Различные области применения воды

Нормальный расчет расхода воды в наиболее часто используемых точках водоразбора
Потребители	Нормальный расход q_n
	Холодная вода		Горячая вода
	л/с	м³/ч	л/с	м³/ч
Ванна	0,3	1,08	0,3	1,08
Биде	0,1	0,36	0,1	1,08
Душ	0,2	0,72	0,2	1,08
Раковина для умывания	0,1	0,36	0,1	1,08
Кухонная мойка	0,2	0,72	0,2	1,08
Душевые, используемые одновременно (например, на предприятиях)	0,1	0,36	0,1	1,08
Раковины для мытья, используемые одновременно (например, на предприятиях)	0,03	0,11	0,03	0,11
Питьевые чаны для скота	0,03	0,11
Слив писсуара	0,4	1,44
Слив унитаза	1,5	5,40
Краны с питьевой водой в конюшнях	0,2	0,72	0,2	0,72
Домашние стиральные и посудомоечные машины	0,2	0,72	0,2	0,72
Туалетный бачок	0,1	0,36
ий пример
Потребители	Нормальный расход q_n
	Холодная вода		Горячая вода
	л/с	м³/ч	л/с	м³/ч
Ванна	0,3	1,08	0,3	1,08
Душ	0,2	0,72	0,2	1,08
Раковина для умывания	0,1	0,36	0,1	1,08
Кухонная мойка	0,2	0,72	0,2	1,08
Домашние стиральные и посудомоечные машины	0,2	0,72	0,2	0,72
Туалетный бачок	0,1	0,36
Всего	1,1	3,96	1,0	3,60

Полный нормальный расход составляет:

1,1 л/с (холодная вода) + 1 л/с (горячая вода) = 2,1 л/с, что соответствует 7,56 м³/ч.

Рис.93 Диаграмма, показывающая возможный максимальный расход воды

Возможный максимальный расход воды

Такого расхода на практике фактически не бывает, и он рассчитывается как максимальный расход, который теоретически может иметь место.

Точка водоразбора с наибольшим нормальным расходом определяет, какую характеристику (1, 2, 3 или 4) использовать. Если наибольший нормальный расход в доме приходится на ванну (0,3 л/с), то должна быть применена характеристика №3.

По оси Х из точки 2,1 проведите вертикальную линию вверх до пересечения с кривой характеристики №3. Далее из точки пересечения выведите горизонтальную линию до пересечения с вертикальной осью Y

Для данного примера, по диаграмме, нормальным наивысшим расходом будет 0,57 л/с, что соответствует 2,05 м³/ч для всех точек водоразбора периодического использования (категория 1).

Продолжительное использование

После подсчета возможного максимального расхода из потребителей, относящихся к категории 1, добавляется нормальный расход потребителей категории 2.

Нормальный расход для точек водоразбора продолжительного использования
Потребители	Нормальный расход q_n
	Холодная вода		Горячая вода
	л/с	м³/ч	л/с	м³/ч
Тепловые насосные установки для отвода тепла	0,2	0,72
Полив сада и газона (каждый распылитель)	0,2	0,72
Наполнение плавательного бассейна	0,2	0,72
охлаждение молока и испарителей	0,2	0,72
оросительные системы	Запросить производителя
Максимальное потребление
Если в доме имеется тепловой насос (охладитель) для отвода тепла, с помощью которого происходит охлаждение летом и подогрев зимой, а также краны для поливки сада и газонов, то полное максимальное потребление будет следующим:
Бытовое использование	0,57	2,05
Тепловой насос	0,2	0,72
Полив сада	0,2	0,72
Полное максимальное потребление	0,97	3,49

К категории 2 относятся потребители, которые расходуют воду более 10 минут. Например, краны для полива сада и газонов.

Фактический напор насоса

На работу центробежного насоса при перекачивании воды оказывают влияние несколько факторов:

Высота всасывания (от поверхности воды до насоса)
Потери на трение во всасывающем трубопроводе и клапане
Высота от насоса до наивысшей точки водораз-бора
Потери на трение в напорном трубопроводе (в зависимости от производительности)
Необходимое минимальное давление в кранах (в зависимости от фитингов)

Рис.94 Фактический напор насоса

При подсчете фактического напора насоса должна быть использована величина максимального водо-потребления, в данном случае 0,97 л/с (3,49 м³/ч).

В этом случае мы рекомендуем насос типа CR с трубным присоединением 11» и 11 обратным клапаном. Потери на трение представлены на следующей странице.

Рис.95 Потери напора во всасывающем и обратном клапанах типа BVF и MVF.

Виды потерь (см. рис. 97, 98 и 99)	Потери в метрах
Потери на трение во всасывающем клапане	0,80
Потери на трение в 8 метровой 11» всасывающей трубе составляют 8 х 0,08 м	0,64
Потери на трение в 60 метровом 11» напорном трубопроводе: • Прямые участки труб: 60 х 0,08 м • 6 колен, 3 клапана 0,05 (6 х 0,05 + 3 х 1,5)	4,80 0,38
Потери на трение в фитингах верхних кранов (установленные производителем при расходе 0,2 л/с)	2,00
Высота всасывания (от уровня воды до насоса)	6,05
Высота от насоса до наивысшей точки водоразбора	21,50
Необходимое минимальное давление в кране (установленное производителем при расходе 0,2 л/с)	10,00
Фактический напор насоса при 3,49 м³/ч	46,17

Рис.96 Потери давления в горячих оцинкованных стальных трубах с отложениями

Диаграммы потерь на трение

Данная таблица и диаграммы для расчета потерь на трение на прямых участках трубопровода и таких участках, как клапаны, колена и т. д., не обязательно идентичны тем, которые Вы используете в своих расчетах, но принципы их совпадают. Вы можете использовать тот вариант, который считаете наиболее подходящим для себя.

На практике 80% продаваемых насосов устанавливаются взамен старых, отработавших свой срок. При подборе насоса для замены часто остаются неизвестными такие параметры системы, как возраст труб, тип обратного клапана в скважине, тип водопроводных кранов в доме и уровень отложений ржавчины и ила в трубах. Поэтому необходимо предугадать эти факторы для более точного определения коэффициентов трения.

Во-первых, вы должны узнать тип насоса, который был прежде в данной установке. На основе полученной информации, Вы сможете определить тип нового насоса.

Если нет достаточной информации по старому насосу, Вы должны узнать, с какой глубины насос должен качать воду (например, 6,05 м) и какое расстояние от насоса до верхней точки водоразбора (в примере 21,5 м). Затем добавьте 10 метров, соответствующих необходимому давлению в верхней точке водоразбора. После этого определяем общий напор: 6,05 + 21,5 + 10 = 37,55 метров, к этому значению нужно добавить примерно 30%, равных 11,26 метра, запас на потери на трение во всасывающем клапане, трубопроводе, присоединениях и т. д.

Таким образом, фактический напор насоса будет равен: 37,55 + 11,26 = 48,81 метра.

Поделиться с друзьями:

Расход воды через трубу при заданном давлении

Содержание статьи

Основная задача расчёта объёма потребления воды в трубе по её сечению (диаметру) – это подобрать трубы так, чтобы водорасход не был слишком большой, а напор оставался хороший. При этом необходимо учесть:

диаметры (ДУ внутреннего сечения),
потери напора на рассчитываемом участке,
скорость гидропотока,
максимальное давление,
влияние поворотов и затворов в системе,
материал (характеристики стенок трубопровода) и длину и т.д..

Подбор диаметра трубы по расходу воды с помощью таблицы считается более простым, но менее точным способом, чем измерение и расчёт по давлению, скорости воды и прочим параметрам в трубопроводе, сделанный по месту.

Табличные стандартные данные и средние показатели по основным параметрам

Для определения расчётного максимального расхода воды через трубу приводится таблица для 9 самых распространённых диаметров при различных показателях давления.

Среднее значение давления в большинстве стояках находится в интервале 1,5-2,5 атмосфер. Существующая зависимость от количества этажей (особенно заметная в высотных домах) регулируется путём разделения системы водообеспечения на несколько сегментов. Водонагнетение с помощью насосов влияет и на изменение скорости гидропотока. Кроме того, при обращении к таблицам в расчёте водопотребления учитывают не только число кранов, но и количество водонагревателей, ванн и др. источников.

Изменение характеристик проходимости крана с помощью регуляторов водорасхода, экономителей, аналогичных WaterSave (http://water-save.com/), в таблицах не фиксируются и при расчёте расхода воды на (по) трубе, как правило, не учитываются.

Способы вычисления зависимостей водорасхода и диаметра трубопровода

С помощью нижеприведённых формул можно как рассчитать расход воды в трубе, так и, определить зависимость диаметра трубы от расхода воды.

В данной формуле водорасхода:

под q принимается расход в л/с,
V – определяет скорость гидропотока в м/с,
d – внутреннее сечение (диаметр в см).

Зная водорасход и d сечения, можно, применив обратные вычисления, установить скорость, или, зная расход и скорость – определить диаметр. В случае наличия дополнительного нагнетателя (например, в высотных зданиях), создаваемое им давление и скорость гидропотока указываются в паспорте прибора. Без дополнительного нагнетания скорость потока чаще всего варьируется в интервале 0,8-1,5 м/сек.

Для более точных вычислений принимают во внимание потери напора, используя формулу Дарси:

Для вычисления необходимо дополнительно установить:

длину трубопровода (L),
коэффициент потерь, который зависит от шероховатостей стенок трубопровода, турбулентности, кривизны и участков с запорной арматурой (λ),
вязкость жидкости (ρ).

Зависимость между значением D трубопровода, скоростью гидропотока (V) и водорасходом (q) с учётом угла уклона (i) можно выразить в таблице, где две известные величины соединяются прямой линией, а значение искомой величины будет видно на пересечении шкалы и прямой.

Для технического обоснования также строят графики зависимости эксплуатационных и капитальных затрат с определением оптимального значения D, которое устанавливается в точке пересечения кривых эксплуатационных и капитальных затрат.

Расчёт расхода воды через трубу с учётом падения давления можно проводить с помощью онлайн-калькуляторов (например: http://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy-raschet-truboprovoda.html). Для гидравлического расчёта, как и в формуле, нужно учесть коэффициент потерь, что предполагает выбор:

способа расчёта сопротивления,
материала и вида трубопроводных систем (сталь, чугун, асбоценмент, железобетон, пластмасса), где принимается во внимание, что, например, пластиковые поверхности менее шероховатые, чем стальные, и не подвергаются коррозии,
внутреннего диаметры,
длины участка,
падения напора на каждый метр трубопровода.

В некоторых калькуляторах учитываются дополнительные характеристики трубопроводных систем, например:

новые или не новые с битумным покрытием или без внутреннего защитного покрытия,
с внешним пластиковым или полимерцементным покрытием,
с внешним цементно-песчаным покрытием, нанесённым разными методами и др.

Читайте далее

Оставьте комментарий и вступите в дискуссию

hitropop.com

определение диаметра трубопровода в зависимости от расхода, расчет по сечению, формула максимального расхода при давлении в трубе круглого сечения

Содержание:

Как несложным путем высчитать расход воды по диаметру трубы? Ведь обращение к коммунальщикам с предварительно составленной схемой всех водопроводных коммуникаций в районе дело довольно хлопотное.

Зачем нужны подобные расчеты

При составлении плана по возведению большого коттеджа, имеющего несколько ванных комнат, частной гостиницы, организации пожарной системы, очень важно обладать более-менее точной информацией о транспортирующих возможностях имеющейся трубы, беря в учет ее диаметр и давление в системе. Все дело в колебаниях напора во время пика потребления воды: такие явления довольно серьезно влияют на качество предоставляемых услуг.

Кроме того, если водопровод не оснащен водосчетчиками, то при оплате за услуги коммунальных служб в расчет берется т.н. «проходимость трубы». В таком случае вполне логично выплывает вопрос о применяемых при этом тарифах.

При этом важно понимать, что второй вариант не касается частных помещений (квартир и коттеджей), где при отсутствии счетчиков при начислении оплаты учитывают санитарные нормы: обычно это до 360 л/сутки на одного человека.

От чего зависит проходимость трубы

От чего же зависит расход воды в трубе круглого сечения? Складывается впечатление, что поиск ответа не должен вызывать сложностей: чем большим сечением обладает труба, тем больший объем воды она сможет пропустить за определенное время. При этом вспоминается также давление, ведь чем выше водяной столб, тем с большей скоростью вода будет продавливаться внутри коммуникации. Однако практика показывает, что это далеко не все факторы, влияющие на расход воды.

Кроме них, в учет приходится брать также следующие моменты:

Длина трубы. При увеличении ее протяженности вода сильнее трется об ее стенки, что приводит к замедлению потока. Действительно, в самом начале системы вода испытывает воздействие исключительно давлением, однако важно и то, как быстро у следующих порций появится возможность войти внутрь коммуникации. Торможение же внутри трубы зачастую достигает больших значений.
Расход воды зависит от диаметра в куда более сложной степени, чем это кажется на первый взгляд. Когда размер диаметра трубы небольшой, стенки сопротивляются водному потоку на порядок больше, чем в более толстых системах. Как результат, при уменьшении диаметра трубы снижается ее выгода в плане соотношения скорости водного потока к показателю внутренней площади на участке фиксированной длины. Если сказать по-простому, толстый водопровод гораздо быстрее транспортирует воду, чем тонкий.
Материал изготовления. Еще один важный момент, напрямую влияющий на быстроту движения воды по трубе. К примеру, гладкий пропилен способствует скольжению воды в гораздо больше мере, чем шероховатые стальные стенки.
Продолжительность службы. Со временем на стальных водопроводах появляется ржавчина. Кроме этого для стали, как и для чугуна, характерно постепенно накапливать известковые отложения. Сопротивляемость водному потоку трубы с отложениями гораздо выше, чем новых стальных изделий: эта разница иногда доходит до 200 раз. Кроме того, зарастание трубы приводит к уменьшению ее диаметра: даже если не брать в расчет возросшее трение, проходимость ее явно падает. Важно также заметить, что изделия из пластика и металлопластика подобных проблем не имеют: даже спустя десятилетия интенсивной эксплуатации уровень их сопротивляемости водным потокам остается на первоначальном уровне.
Наличие поворотов, фитингов, переходников, вентилей способствует дополнительному торможению водных потоков.

Все вышеперечисленные факторы приходится учитывать, ведь речь идет не о каких-то маленьких погрешностях, а о серьезной разнице в несколько раз. В качестве вывода можно сказать, что простое определение диаметра трубы по расходу воды едва ли возможно.

Новая возможность расчетов расхода воды

Если использование воды осуществляется посредством крана, это значительно упрощает задачу. Главное в таком случае, чтобы размеры отверстия излияния воды были намного меньше диаметра водопровода. В таком случае применима формула расчета воды по сечению трубы Торричелли v^2=2gh, где v — быстрота протекания сквозь небольшое отверстие, g — ускорение свободного падения, а h — высота столба воды над краном (отверстие, имеющее сечение s, за единицу времени пропускает водный объем s*v). При этом важно помнить, что термин «сечение» применяется не для обозначения диаметра, а его площади. Для ее расчета используют формулу pi*r^2.

Если столб воды имеет высоту в 10 метров, а отверстие – диаметр 0,01 м, расход воды через трубу при давлении в одну атмосферу вычисляется таким образом: v^2=2*9.78*10=195,6. После извлечения квадратного корня выходит v=13,98570698963767. После округления, чтобы получить более простой показатель скорости, получается 14м/с. Сечение отверстия, имеющее диаметр 0,01 м, вычисляется так: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 м2. В итоге выходит, что максимальный расход воды через трубу соответствует 0,000314159265*14=0,00439822971 м3/с (немного меньше, чем 4,5 литра воды/секунду). Как можно увидеть, в данном случае расчет воды по сечению трубы провести довольно просто. Также в свободном доступе имеются специальные таблицы с указанием расходы воды для самых популярных сантехнических изделий, при минимальном значении диаметра водопроводной трубы.

Как уже можно понять, универсального несложного способа, чтобы вычислить диаметр трубопровода в зависимости от расхода воды, не существует. Однако определенные показатели для себя вывести все-же можно. Особенно это касается случаев, если система обустроена из пластиковых или металлопластиковых труб, а потребление воды осуществляется кранами с малым сечением выхода. В отдельных случаях такой метод расчета применим на стальных системах, но речь идет прежде всего о новых водопроводах, которые не успели покрыться внутренними отложениями на стенках.

trubaspec.com

Расход воды через трубу

В некоторых случаях приходится сталкиваться с необходимостью расчета расхода воды через трубу. Этот показатель говорит о том, сколько воды может пропустить труба, измеряется в м³/с.

Для организаций, не поставивших счетчик на воду, начисление платы происходит из учета проходимости трубы. Важно знать, насколько точно эти данные просчитаны, за что и по какому тарифу надо платить. Физических лиц это не касается, для них, при отсутствии счетчика, количество прописанных человек умножается на потребление воды 1 человеком по санитарным нормам. Это достаточно большой объем, а с современными тарифами гораздо выгоднее поставить счетчик. Точно также в наше время часто выгоднее самому греть воду колонкой, чем платить коммунальным службам за их горячую воду.
Огромную роль расчет проходимости трубы играет при проектировании дома, при подведении к дому коммуникаций.

Важно увериться, что каждое ответвление водопровода сможет получить свою долю из основной трубы даже в часы пикового расхода воды. Водопровод создан для комфорта, удобства, облегчения человеку труда.

Если каждый вечер до жителей верхних этажей вода будет практически не доходить, о каком комфорте может идти речь? Как можно пить чай, мыть посуду, купаться? А все пьют чай и купаются, поэтому тот объем воды, который смогла предоставить труба, распределился по нижним этажам. Совсем плохую роль эта проблема может сыграть при пожаротушении. Если пожарники подключатся к центральной трубе, а в ней нет напора.

Иногда расчет расхода воды через трубу может пригодиться, если после ремонта водопровода горе-мастерами, замены части труб, напор сильно упал.

Гидродинамические расчеты непростое дело, обычно осуществляются квалифицированными специалистами. Но, допустим, вы занимаетесь частным строительством, проектируете свой уютный просторный дом.

Как рассчитать расход воды через трубу самому?

Казалось бы, достаточно знать диаметр отверстия трубы, чтобы получить, может, и округленные, но в целом справедливые цифры. Увы, этого очень мало. Другие факторы способны изменять результат вычислений в разы. Что же влияет на максимальный расход воды через трубу?

Сечение трубы. Очевидный фактор. Отправная точка гидродинамических вычислений.
Давление в трубе. При увеличении давления через трубу с тем же сечением проходит больше воды.
Изгибы, повороты, изменение диаметра, разветвления тормозят движение воды по трубе. Разные варианты в разной степени.
Протяженность трубы. По более длинным трубам будет проходить меньше воды за единицу времени, чем по коротким. Весь секрет в силе трения. Подобно тому, как она задерживает движение привычных для нас объектов (автомобилей, велосипедов, саней и т. д.), сила трения препятствует водяному потоку.
У трубы с меньшим диаметром оказывается больше площади соприкосновения воды с поверхностью трубы по отношению к объему водяного потока. А от каждой точки соприкосновения появляется сила трения. Так же, как и в более длинных трубах, в более узких трубах скорость движения воды становится меньше.
Материал труб. Очевидно, что степень шероховатости материала влияет величину силы трения. Современные пластиковые материалы (полипропилен, ПВХ, металлопласт и т. д.) оказываются очень скользкими по сравнению с традиционной сталью и позволяют двигаться воде быстрее.
Длительность эксплуатации трубы. Известковые отложения, ржавчина сильно ухудшают пропускные возможности водопровода. Это самый каверзный фактор, ведь степень засоренности трубы, ее новый внутренний рельеф и коэффициент трения весьма сложно просчитать с математической точностью. К счастью, расчет расхода воды чаще всего требуется для нового строительства и свежих, не использовавшихся ранее материалов. А с другой стороны, подключаться эта система будет к уже существующим, много лет существующим коммуникациям. И как она сама себя поведет через 10, 20, 50 лет? Новейшие технологии значительно улучшили эту ситуацию. Пластиковые трубы не ржавеют, их поверхность практически не портится со временем.

Таким образом, легко рассчитать расход воды через трубу по простой маленькой формуле не представляется возможным. Требуемый объем данных и вычислений не всегда под силу человеку без специального образования.

Расчет расхода воды через кран

Если требуется рассчитать расход воды только через отверстие крана, которое значительно меньше диаметра основной трубы, частный случай гидродинамических расчетов, то вычислений немного.

Объем вытекаемой жидкости находится путем умножения сечения отверстия трубы S на скорость вытекания V. Сечение это площадь определенной части объемной фигуры, в данном случае, площадь круга. Находится по формуле S = πR2. R будет радиусом отверстия трубы, не путать с радиусом трубы. π постоянная величина, отношение длины окружности к ее диаметру, приблизительно равняется 3,14.

Скорость вытекания находится по формуле Торричелли: . Где g ускорение свободного падения, на планете Земля равное приблизительно 9,8 м/с. h высота водяного столба, который стоит над отверстием.

Пример

Рассчитаем расход воды через кран с отверстием диаметром 0,01 м и высотой столба 10 м.

Сечение отверстия = πR2 = 3,14 х 0,012 = 3,14 х 0,0001 = 0,000314 м².

Скорость вытекания = √2gh = √2 х 9,8 х 10 = √196 = 14 м/с.

Расход воды = SV =0,000314 х 14 = 0,004396 м³/с.

В переводе на литры получается, что из заданной трубы способно вытекать 4,396 л в секунду.

o-trubah.com

Расчет расхода воды на внутренний противопожарный водопровод — Мир водоснабжения и канализации

1.Расчетная формула расхода воды на систему внутреннего пожаротушения

1.1.Расход воды в совмещенном противопожарном водопроводе определяется по следующим формулам:

Q_р=Q_пк+Q_хоз-для совмещенного противопожарного и хоз.-питьевого водопровода

Q_р=Q_пк+Q_произ — для совмещенного противопожарного и производственного водопровода

Q_р=Q_пк+Q_хоз+Q_произ-для совмещенного противопожарного, производственного и хоз.-питьевого водопровода

Q_р=Q_пк+Q_АУП-для противопожарного водопровода с пожарными кранами и оросителями для АПТ

1.2.Расход воды для отдельного внутреннего противопожарного водопровода определяется:

Q_р=Q_пк—специальный ВПВ

где: Q_р— расчетный расход воды; Q_пк-расход воды, приходящийся на пожарные краны; Q_хоз— расход воды, потребляемый хозяйственно-питьевым водопроводом; Q_произ— расход воды на производственные нужды; Q_АУП— расход воды на систему автоматического пожаротушения.

2.Выбор диктующей точки внутреннего противопожарного водопровода

По аксонометрической схеме устанавливаем диктующий пожарный кран. Если расход воды на внутреннее пожаротушение рассчитывается из условия одновременного использования не одного, а нескольких пожарных стволов, то по архитектурной планировке определяем место расположения пожарных кранов, которые могут быть задействованы вместе с диктующим пожарным краном. Это могут быть краны, расположенные по тому же стояку или опуску ниже диктующего крана, или краны, расположенные на одноименном этаже на смежных стояках или опусках.

3.Нормативный расход воды на пожарный кран (диктующий ПК)

Уточняем расход воды на пожарный кран. Расход q_дикт и давление Р_дикт диктующего пожарного крана принимаются по данным табл.3 СП 10.13130.2009.

4. Расчетный расход воды на последующем пожарном кране

Задаваясь величиной расхода q_дикт и давление Р_дикт диктующего крана (наиболее удаленного и /или высокорасположенного), определяем расход нижрасположенных кранов и /или кранов, расположенных на смежных стояках или опусках, одновременно используемых при тушении пожара:

q_i=10*K*(P_i )^0.5;

P_i = P_дикт +ΔР_i

ΔР_i=А*q²_дикт*l_дикт-i +∑ΔР_мi

где: К-коэффициент производительности ручного пожарного ствола; P_i— расчетное давление на i-ом пожарном кране, который может использоваться одновременно с диктующим пожарным краном; l_дикт-i — разница по длине трубопровода между диктующим и смежным пожарным краном; ∑ΔР_мi— потери давления за счет местных сопротивлений на участке l_дикт-i.

Значение коэффициента производительности ручных пожарных стволов с диаметром выходного отверстия Ø13, 16 или 19мм, соответствующих требованиям ГОСТ Р 53331-2009, ГОСТ 9923-99 и НПБ 177-99*, составляет соответственно 0.588, 0.891 или 1,260.

Суммарный расход всех пожарных кранов, которые могут использоваться одновременно, рассчитывается по формуле:

Q_пк=q_дикт+Σq_i

5.Сопутствующие расходы

Расход воды по отдельным санитарным приборам определяется согласно СНиП 2.04.01-85*, в которых приведены основные виды санитарных приборов и в зависимости от величины давления и диаметра условного прохода даны пропускаемые ими секундный и часовой расход воды.

При наличии в здании различных хозяйственно-питьевых приборов средний расход воды определяют по формуле:

Q_хоз=∑₁ⁱ(N_i*P_i*q_oi)/(3600*∑₁ⁱ(N_i*P_i))

где: Q_хоз-средний расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, л/с; N_i — число приборов в каждой группе; P_i— вероятность действия хозяйственно-питевых приборов каждой группы; q_oi— расход воды прибором каждой группы хозяйственно-питьевых потребителей, л/ч.

При определении расхода воды по расчетным участкам с приборами хозяйственно-питьевого или производственного назначения сосредотачивают эти расходы в точках присоединения стояков или опусков соответственного к внутреннему магистральному или транзитному трубопроводу.

6. Выбор расчетных пожарных кранов

Если нормативный расход Q>3*5>15л/с (3 струи по не менее 5л/с каждая), то к расчету принимают два смежных наиболее удаленных от насосной станции пожарных стояка с работой высокорасположенных пожарных кранов: двух ПК на одном стояке (один на верхнем этаже, другой на этаже ниже) и одного верхнего ПК на другом, т.е. пожарный стояк рассчитывают на пропуск не менее 10л/с.

При нормативном расходе Q>4*5>20л/с на каждом стояке берется по два пожарных крана: один на верхнем этаже и один на нижерасположенном этаже.

В зданиях с пожарным расходом Q>5*5>25л/с на каждом стояке беретс по два спаренных крана на верхнем этаже и один на нижерасположенном этаже, т.е. 2+1=3 крана по не менее 5л/с каждый. Т.о., пожарный стояк рассчитывают на пропуск не менее 15л/с.

Если нормативный расход равен Q>8*5>40л/с , то каждый стояк рассчитывают не менее чем на Q>5*m*n>20л/с, где m = 2 — два спаренных пожарных крана и n=2 — два этажа, т.е. на каждом этаже от одного стояка работают по 2 спаренных пожарных крана.

Список использованной литературы:

Внутренний противопожарный водопровод , Л.М.Мешман, В.А. Былинкин, Р.Ю.Губин, Е.Ю.Романова, ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2010
СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод и канализация здания
СП 10.13130.2009 Внутренний противопожарный водопровод

mir-vik.ru

Расчет потребления воды по сечению трубы. Упрощенные расчеты

Расчет потребления воды по сечению водопроводной трубы выступает в качестве отправного пункта в сложной системе гидродинамических вычислений. При постройке или реконструкции здания, при обустройстве системы пожаротушения крайне необходимо просчитать, сколько воды будет поступать на объект при известной величине давления в системе, если установить трубы определенного сечения.

При расчете расхода воды принимаются во внимание несколько факторов, одни из важнейших — это сечение подающей трубы и давление в системе

Какие факторы принимают в расчет, проводя вычисление расхода воды

Определение расхода воды по диаметру трубы позволяет получить данные, весьма приближенные к реальным, но далеко не всегда. На реальном расходе, помимо диаметра трубы, сказывается целый ряд факторов:

уровень давления. При более высоком давлении в системе трубопровода потребители будут получать больший объем воды. Расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению позволяет получить более точные данные, чем при использовании только одного параметра. Опираясь на эти величины, определяется необходимая толщина стенки трубы;
напор воды в системе зависит от изменения диаметра труб, изгибов и поворотов, разветвлений, наличия запорной арматуры. Чем сложнее конфигурация водопровода, тем сложнее определить реальные показатели расхода воды через трубу при давлении, указанном согласно СНиП;
силой трения, препятствующей движению водного потока, при большей протяженности системы расход воды через трубу существенно снижается, так как падает скорость движения жидкости;
шероховатость внутренних стенок водопровода. Современные полимерные конструкции обладают примерно на десять процентов более высокой пропускной способностью, чем самые новые изделия из традиционных материалов – бетона, чугуна и стали;
при длительной эксплуатации внутреннюю поверхность трубопровода засоряют различные отложения. Изменение внутреннего рельефа вследствие засоренности вряд ли возможно просчитать с помощью математических формул. Так что, точно определить количество проходящей через трубу воды окажется невозможно. Новые полимерные материалы позволяют не принимать фактор постепенной закупорки системы в расчет, так как образование наростов на их внутренней поверхности практически исключается.

Расход воды будет зависеть конфигурации водопровода, а также типа труб, из которых смонтирована сеть

Так что, проводя расчеты давления воды в зависимости от диаметра трубы, не принимая во внимание другие факторы, сказывающиеся на реальном расходе жидкости, можно допустить существенные ошибки.

Методы расчета количества воды по сечению трубы

Пропускную способность трубопровода можно просчитать, используя несколько различных методик. Можно воспользоваться:

физическими методами расчета по специальным формулам, отличным при проведении вычислений для водопровода и канализации;
табличными методами расчета, приводящими приближенные значения, чего в большинстве случаев достаточно для принятия последующих решений. Для получения точных значений пользуются таблицами Шевелевых. В этих таблицах помимо внутреннего сечения учтен целый ряд других параметров, влияние которых сказывается на пропускной способности трубопровода;
специальными бесплатными онлайн-калькуляторами;
специальными компьютерными программами для расчета различных параметров, связанных с эксплуатацией трубопроводной системы. Крупные российские компании используют платную отечественную программу «Гидросистема». В интернете можно найти ссылки, позволяющие воспользоваться программой «TAScope», получившей широкое распространение во многих странах.

Расчет расхода воды по диаметру и другим параметрам

Получение расчетных данных расхода воды позволяет определиться:

с подбором труб нужного диаметра, который увязывается с предполагаемой пропускной способностью;
с толщиной их стенок, связанной с предполагаемым внутренним давлением;
с материалами, которые будут использованы при прокладке трубопровода;
с технологией монтажа магистрали.

Расчет потребления воды позволяет правильно выбрать тип труб и их диаметр

Рассчитать объем потребляемой воды возможно по несложной формуле:

q= π×d2/4 ×V

В приведенной формуле использованы параметры: d – внутреннего диаметра трубы; V – скорости течения водного потока; q – величина расхода воды.

Обратите внимание! Для расчета не имеют значения особенности скорости водного потока, которая может быть как естественной, при самотечном движении, так и созданной искусственно при помощи нагнетающего внешнего источника.

В безнапорной системе, где вода движется самотеком от водонапорной башни, скорость водного потока находится в пределах от 0,7 м/с до 1,9 м/с (в системе городского водопровода водный поток обычно перемещается со скоростью полтора метра в секунду). При использовании внешнего источника для нагнетания придаваемую им скорость определяют по паспортным данным нагнетателя.

Приведенная формула включает три параметра и позволяет, зная два из них, определить третий.

Определение расхода воды при возможном падении напора

Рассмотренная формула для определения расхода воды по внутреннему диаметру трубы и скорости водного потока, считается упрощенной. Ею не учитывается изменение напора под воздействием обстоятельств, которые могут привести к более низкому или высокому давлению в трубопроводной системе. Формула Дарси позволяет произвести расчет, учитывающий потери на крайних точках трубопровода. Выглядит она так:

ΔΡ = λL/D*V²/2gρ

В формуле Дарси учтены такие параметры:

P – вязкость; λ – коэффициент трения, величина которого определяется:

конфигурацией трубопровода, прямолинейного или имеющего сложные повороты и изгибы;
турбулентностью течения водного потока;
шероховатостью внутренней поверхности труб;
наличием препятствий в виде участков с применением запорной арматуры.

На коэффициент трения влияет наличие запорных элементов и их количество

L – длина труб; D — величина внутреннего сечения; V – скорость перемещения водного потока; g – ускорение свободного падения.

Упрощенные расчеты

Формулу Дарси применяют при проведении сложных гидродинамических расчетов. В большинстве случаев вполне достаточно использования обычной формулы для определения расхода воды. Сложных расчетов можно избежать, прибегнув к использованию таблиц, построенных на сочетании четырех параметров:

величины внутреннего сечения — D;
расхода жидкости — q;
скорости течения — V;
уклона труб – i.

Частным случаем гидродинамических расчетов является определение расхода воды через отверстие крана. Используется формула q = SV, в которой помимо величин расхода воды и скорости водного потока введено значение площади сечения отверстия крана. Она определяется так:

S = πr2

Если скорость водного потока неизвестна, ее определяют по формуле Торичелли V = 2gh. В формуле Торичелли: g – величина ускорения свободного падения; h – высота столба воды над отверстием крана.

Рассчитать потребление воды, опираясь на известную величину внутреннего сечения трубы вполне возможно. Точность этого расчета будет зависеть от воздействия некоторых других факторов. В ряде случаев, когда не требуется получения идеально точных значений, ими вполне позволительно пренебречь. Естественно, что для сложных гидродинамических расчетов упрощенные формулы использовать нежелательно.

trubamaster.ru

Норма расхода воды в доме в литрах, расчёты

На этапе проектирования дома важно учитывать будущий расход воды. Полученные данные используются для сооружения системы водоснабжения. Правильный расчет водопотребления позволяет выбрать оптимальный тип системы для обеспечения бесперебойной подачи воды в точки водозабора, а также спроектировать канализационные узлы. Дальше пойдет речь о факторах, которые влияют на расход и будет приведена норма воды, потребляемая человеком за сутки.

Какие данные используют, чтобы рассчитать расход воды?

Расчет проводится на основании документов в которых обозначены соответствующие государственные нормативы. Обратите внимание, что в разных регионах расчетные данные могут значительно отличаться. Норма расхода определяется специальными органами государственных учреждений: водоканалом или местной администрацией. Причина отличия региональных норм кроется в особенностях климатических зон, а также конструктивных параметрах магистральных систем водоснабжения.

Норма расхода рассчитывается на основании того с какими целями используется вода. В расчет входят следующие назначения использования:

Питьевое.
Бытовое.
Техническое.
Топливное.
Отопительное.

Влияние на устанавливаемые нормативы также оказывают вид водоподачи, отопительной системы и канализации. Кроме этих показателей, расчет содержит данные по количеству потребляемой жидкости за 1, 24 часа и сезон.

Уровень затрат в зависимости от типа сантехники

Наименование прибора	Расход, л/с	Мин. свободный напор перед прибором, в метрах водяного столба (Па)	Расход, л/ч	Коэффициент использования, кп	Мини мальный диаметр подводки. мм
Раковина с водоразборным краном	0.20	3 х (29,4 х 10i)	250	0.35	10
Умывальник со смесителем	0.07	2 х (19.6 х 10і)	180	0,50	10
Умывальник с туалетным краном	0.07	2 х (19.6 х 10і)	125	0,50	10
Мойка со смесителем	0,14	2 х (19.6 х 10і)	180	0.25	10
Ванна со смесителем	0.20	3 х (29.4 х 10i)	300	0.28	15
Ванна с водогрейной колонкой	0.30	4 х (59.2 х 10i)	300	0.28	10
Душевая кабина	0,14	4 х (59.2 х 10i)	115	0,15	10
Унитаз со СМЫВНЫМ бачком	0.10	4 х (59.2 х 10i)	83	0.23	8

Возьмем к примеру дом в котором вода подается с помощью централизованной системы, а также в нем есть канализационная и водопроводная система. Расход воды в таком случае на человека за день может варьироваться от 15 до 260 л. Но среднее значение объемов потребления будет составлять около 130 л. На водопотребление также влияют количество раковин и тип установленной сантехники для принятия водных процедур (ванна или душ), поэтому в расчет также включаются эти факторы. Если в сооружении есть трубопровод внутреннего типа, ванна, колонки на газе, а также присутствует канализация, то потребление воды на человека может доходить до 180 л за день.

Также норма может в значительной мере увеличиваться от наличия садового участка или огорода. В таких случаях в расчет могут быть добавлены возможные затраты на полив. Учитываются ли эти данные при расчете нормы водопотребления, а также другую информацию, касающуюся водопотребительных норм, можно узнать в специальных организациях по местности, в обязанности которых входит обеспечение водоснабжением населения и поддержка работоспособности канализаций.

Для расчетов используются строительные нормы и правила СНиП, в которых указана информация по правильному проведению исчислений в зависимости от целей потребления и уровня нагрузки на канализацию. Объем затрат на человека за сутки должен проводиться ответственными органами исключительно на основании этих документов.

Расход воды: нормы

Уровень расхода согласно СНиП

Вода может потребляться человеком в различных количествах, на что могут влиять разные факторы: необходимость полива, стирки и многое другое. Поэтому при проведении расчетов используется не только количество проживающих в доме людей и нормативы СНиП, но и коэффициент неравномерности.

В расход воды включены следующие показатели:

Норма необходимого количества жидкости для организма человека, которую он должен выпивать за сутки.
Расходы на готовку еды.
Количество потребляемой воды на водные процедуры, уборку сооружения, полив растений.

Область использования	Измеритель	Нормы затрат, л/м2
Мойка механизированного типа улучшенных площадей, перекрытий, проездов	1 мойка	1,2-1,5
Полив механизированного типа улучшенных площадей, перекрытий, проездов	1 Полив	0,3-0,4
Ручной Полив с применением шлангов механизированного типа улучшенных площадей, перекрытий, проездов	Так же	0,4-0,5
Полив насаждений в условиях города	Так же	3-4
Полив клумб и газонов	Так же	4-6
Полив растений в теплицах земляного типа	1 день	15
Полив растений в теплицах, парников и утепленного грунта	Так же	6

Расход на полив

Расчет водопотребления, проведенный в большинстве региональных организаций, дал примерно такие нормы (на 1 персону в л):

2-3 для употребления в питьевых целях.
3 для готовки еды.
6-8 для соблюдения условий гигиены: чистка зуб, мытье рук.
150 на ванну.
200 для принятия душа на протяжении 10-15 минут если вода подается на протяжении этого периода. За 60 секунд в среднем расходуется около 15-20 л.
15 уходит на слив в унитазе.
7-12 используется для мытья посуды.
100 нужно для стирки.

Нормы расхода воды потребителями

Этот список является общепринятым, поэтому может дополняться другими расходами. Например, наполнение бассейна, мытье автомобиля, полив садовой территории. Также учитываются канализационные, отопительные и другие, расходующие воду, системы. Ко всем непостоянным расходам применяется коэффициент часовой неравномерности. К примеру, при наличии в сооружении канализационной системы и водопровода, то его показатель будет равен (в К/Час):

1,25-1,15. Вода подается в подогретом состоянии.
1,2-1,3. Ванна с газ. колонкой.
1,2-1,4. Ванна с колонкой на дровах.

Расход воды в сооружении без ванны будет включать коэффициент 1,4-1,6.

Также расчет проводится с учетом возможных трат, которые могут уйти на тушение пожаров. Непериодический вид потребности подразумевает проведение расчетов в зависимости от очага возникновения пожара и подачи жидкости. Также берут во внимание особенности зданий.Норма расхода воды в доме в литрах

Показатель, который значительно увеличивает расход воды, что учитывается при проведении расчетов, является ванна. Без нее затраты воды могут составлять около 100-110 литров, но после ее установки (в случае дополнительного монтажа нагревательного элемента), уровень затрат может возрасти до 180 л в течение суток. При условии установки нагревательных элементов газового типа, водозатраты могут увеличиваться до 230 л на протяжении дня. Что касается нагревателей, которые используют энергию твердого топлива, то показатель расходов находится в пределах 180 л. Максимальный уровень расхода наблюдается при дополнительной установке душа – до 280 л.

Для исчисления количества водозатрат при проектировании дома, нужно использовать нормативы СНиП – это станет гарантом получения правильных данных. Нормы расхода для определенного региона можно узнать в соответствующих инстанциях, которые их установили, основываясь на особенностях ситуации в определенном регионе. Если проведение самостоятельных расчетов не получается или изначально возникают трудности – обратитесь за специализированной помощью. Только в таком случае можно быть уверенным в правильности проектирования водоснабжения собственного дома.

jsnip.ru