Расход воды через сечение трубы. Как определить расход воды
При корректном определении расхода воды учитывается целый ряд факторов, которые, на первый взгляд, к водорасходу прямого отношения не имеют. К таким, например, относится зависимость давления и расхода воды. А для того чтобы рассчитать расход воды, зная давление и диаметр трубы, можно воспользоваться либо формулами, либо таблицами, либо номограммами, которые представлены в СП 40-109-2006. Предполагаемый средний расход воды на человека, высота дома, количество водоразборных устройств и другие факторы ещё на этапе планирования определяют, какой будет система водоснабжения дома.
Зависимость водорасхода и давления
Давление в системе водоснабжения должно быть достаточным, чтобы его величина при контрольных замерах соответствовала нормативу:
- 0,03-0,60 МПа – для системы «холодного» водоснабжения,
- 0,03-0,45 МПа – для «горячего».
Предписания строительных правил определяют и свободный напор на вводе в здание, который должен быть не меньше 10 м вод. ст. Расчет давления воды от высоты здания зависит от этажности. Для каждого этажа, начиная со второго, величина напора увеличивается на 4 метра. Таким образом, свободный напор = 10 м вод. ст. (значение, определённое для первого этажа) + добавленные 4 м вод. ст.* (умноженные) на оставшееся количество этажей в доме. Исходя из этого, для дома в 14 этажей расчёт будет следующим: 10 + (4*13) = 62.
Поскольку технически сложно обеспечить нормативный интервал в многоэтажном доме одновременно и на первом, и на последнем этажах, как правило, производят условное «разделение» стояка на несколько частей с обеспечением «подкачки». Так удаётся достичь среднего давления (1,5-2,5 атм.) и необходимой скорости гидропотока. В таблице указана ориентировочная зависимость давления, диаметра трубы и пропускной способности (потенциального расхода воды), которую можно учитывать в предварительных расчётах.
Аналогичную зависимость между водорасходом (q), диаметром трубопровода (D) и скоростью гидропотока (V) модно установить с помощью номограмм. Для того, чтобы получить третье неизвестное значение, на шкале находят два известных и соединяют их прямой. В месте пересечения прямой с третьей шкалой будет находиться искомое значение.
В номограммах учитывается особенности материала труб (например, с внутренним цементно-песчаным покрытием и без него).
Для полного гидравлического расчёта необходимо дополнительно учитывать:
- длину участка,
- вязкость жидкости,
- коэффициент потери напора, зависящий как от материала внутренней поверхности труб, так и от наличия запоров, поворотов, турбулентности.
Расчётный водорасход, напор и потери напора
Расчет водорасхода в бытовом водопроводе производится по количеству сантехприборов дома и количеству протекающих в них воды. За условную единицу измерения водорасхода можно взять эквивалент N, равный единице, соответствующий в числовом выражении 0,2 л/сек. Такой объём вытекает из водоразборного крана диаметром 15 мм.
Соотношения эквивалентов для разных приборов с расчётными напорами представлено в таблице.
Исходя из расчётной скорости потока в интервале 1,5-1,75 м/сек, определяют ориентировочный диаметр труб в зависимости от эквивалентного значения числа приборов.
Несмотря на техническое оснащение современных санузлов, активное использование экономителей WaterSave (http://water-save.com/ ), бережливых душевых леек и прочих нововведений, которые сокращают расход воды на 7-35%, расчётный расход в предварительных вычислениях остаётся прежним.
Наличие полностью независимого источника воды – это большой плюс для любого жилого дома. Однако, поступающая из колода или скважины вода (а тем более – из открытого природного источника), в обязательном порядке подлежит специальной подготовке к безопасному использованию – фильтрации и доочистке. Это – достаточно сложный многоступенчатый процесс, требующий установки целого каскада модулей различного назначения.
При выборе системы фильтрации необходимо исходить из того, что она должна обладать способностью справиться с возможным потреблением воды в доме. Значит, необходимо узнать этот эксплуатационный параметр. И с этой проблемой поможет разобраться калькулятор расчета пикового потребления воды для выбора системы фильтрации.
Необходимые разъяснения по выполнению вычислений размещены ниже калькулятора.
При корректном определении расхода воды учитывается целый ряд факторов, которые, на первый взгляд, к водорасходу прямого отношения не имеют. К таким, например, относится зависимость давления и расхода воды. А для того чтобы рассчитать расход воды, зная давление и диаметр трубы, можно воспользоваться либо формулами, либо таблицами, либо номограммами, которые представлены в СП 40-109-2006. Предполагаемый средний расход воды на человека, высота дома, количество водоразборных устройств и другие факторы ещё на этапе планирования определяют, какой будет система водоснабжения дома.
Зависимость водорасхода и давления
Давление в системе водоснабжения должно быть достаточным, чтобы его величина при контрольных замерах соответствовала нормативу:
- 0,03-0,60 МПа – для системы «холодного» водоснабжения,
- 0,03-0,45 МПа – для «горячего».
Предписания строительных правил определяют и свободный напор на вводе в здание, который должен быть не меньше 10 м вод. ст. Расчет давления воды от высоты здания зависит от этажности. Для каждого этажа, начиная со второго, величина напора увеличивается на 4 метра. Таким образом, свободный напор = 10 м вод. ст. (значение, определённое для первого этажа) + добавленные 4 м вод. ст.* (умноженные) на оставшееся количество этажей в доме. Исходя из этого, для дома в 14 этажей расчёт будет следующим: 10 + (4*13) = 62.
Поскольку технически сложно обеспечить нормативный интервал в многоэтажном доме одновременно и на первом, и на последнем этажах, как правило, производят условное «разделение» стояка на несколько частей с обеспечением «подкачки». Так удаётся достичь среднего давления (1,5-2,5 атм.) и необходимой скорости гидропотока. В таблице указана ориентировочная зависимость давления, диаметра трубы и пропускной способности (потенциального расхода воды), которую можно учитывать в предварительных расчётах.
Аналогичную зависимость между водорасходом (q), диаметром трубопровода (D) и скоростью гидропотока (V) модно установить с помощью номограмм. Для того, чтобы получить третье неизвестное значение, на шкале находят два известных и соединяют их прямой. В месте пересечения прямой с третьей шкалой будет находиться искомое значение.
В номограммах учитывается особенности материала труб (например, с внутренним цементно-песчаным покрытием и без него).
Для полного гидравлического расчёта необходимо дополнительно учитывать:
- длину участка,
- вязкость жидкости,
- коэффициент потери напора, зависящий как от материала внутренней поверхности труб, так и от наличия запоров, поворотов, турбулентности.
Расчётный водорасход, напор и потери напора
Расчет водорасхода в бытовом водопроводе производится по количеству сантехприборов дома и количеству протекающих в них воды. За условную единицу измерения водорасхода можно взять эквивалент N, равный единице, соответствующий в числовом выражении 0,2 л/сек. Такой объём вытекает из водоразборного крана диаметром 15 мм.
Соотношения эквивалентов для разных приборов с расчётными напорами представлено в таблице.
Исходя из расчётной скорости потока в интервале 1,5-1,75 м/сек, определяют ориентировочный диаметр труб в зависимости от эквивалентного значения числа приборов.
Несмотря на техническое оснащение современных санузлов, активное использование экономителей WaterSave (http://water-save.com/ ), бережливых душевых леек и прочих нововведений, которые сокращают расход воды на 7-35%, расчётный расход в предварительных вычислениях остаётся прежним.