5347

21

где hл - удельные потери напора на трение;

l- длина расчетного участка трубопровода, м.

Для определения суммарных линейных потерь напора в системе водо-

провода ∑hл , необходимо сложить линейные потери напора по расчетному направлению.

При расчете систем холодного водоснабжения местные потери напора h, м, в фасонных частях и арматуре учитываются введением коэффициента К, принимаемого:

Таблица для гидравлического расчета стальных водогазопроводных труб (ГОСТ 3262-75*)

Таблица 6

0,3 - в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых и общественных зданий;

22

0,2 - в сетях объединенных хозяйственно-противопожарных водопроводов жилых и общественных зданий, а также в сетях производственных водопроводов; 0,15 - в сетях объединенных производственно-противопожарных водопроводов;

0,1 - в сетях противопожарных водопроводов.

Местные потери напора, м, определяются по зависимости

Общие потери напора в трубопроводах системы водоснабжения, м, находятся как сумма линейных и местных потерь напора

Результаты гидравлического расчета систем внутреннего водопровода принято сводить в таблицы, где проставляются все величины, входящие в расчет.

При расчете систем холодного водоснабжения зданий на пропуск хозяй- ственно-питьевого расхода результаты вносятся в таблицу рекомендуемой формы (таблица 7). В нижней части таблицы приводится сумма линейных потерь напора в системе, определяемая суммированием данных графы 12.

Таблица гидравлического расчета системы В1

Таблица 7

1.5.3. Выбор типа и калибра водосчетчика

Учет количества потребляемой воды производится водосчетчиками, суммирующими всю воду, прошедшую через них с разной скоростью за промежуток времени между двумя отсчетами.

В системах водоснабжения наиболее распространены скоростные (тахометрические) счетчики воды, принцип действия которых состоит в суммировании (счете) числа оборотов рабочего органа, установленного в поток

23

жидкости. В зависимости от конструкции различают две группы счетчиков:

крыльчатые и турбинные (счетчики Вольтмана).

Действие скоростных водосчетчиков основано на измерении числа оборотов крыльчатки или турбинки, приводимых в движение струей протекающей через счетчик воды, пропорционально ее количеству. Ось крыльчатки или турбинки с помощью передаточного механизма соединена с редуктором и счетным механизмом, который передает значение количества воды на циферблаты. На крыльчатке расположены магниты, с помощью которых передается вращение ведомой муфте счетного механизма, отделенного от измеряемой среды. Масштабирующий редуктор счетного механизма преобразует число оборотов крыльчатки или турбинки в значения протекающей через водосчетчик воды.

Внастоящее время на системах внутреннего водопровода устанавливают крыльчатые счетчики типа ВСКМ (водосчетчик-"сухоход" крыльчатый многоструйный), выпускаемые по ГОСТ 6019 – 83* и турбинные СТВ (счетчик турбинный для воды) ГОСТ 14167 – 83*.

Врамках действующих ГОСТов маркировка водосчетчиков, изготавливаемых различными предприятиями, может различаться: например СХВ-10/2 или СКВ-3/15, выпускаемых АООТ "АПЗ" г.Арзамас и ПО "Точмаш" г.Владимир соответственно.

Диаметр условного прохода счетчика воды выбирают исходя из среднечасового расхода воды за период потребления, который не должен превышать эксплуатационный, принимаемый по таблице 4 [1] или данным

таблицы 8.

Таблица для подбора скоростных водосчетчиков

Средний часовой расход холодной воды, м3/ч, в сутки максимального водопотребления определяют по формуле

24

где qсu - норма расхода холодной воды, л, в сутки наибольшего водопотребления, принимаемая по таблице 3 настоящих указаний.

Водосчетчики с принятым диаметром условного прохода проверяют: а) на пропуск расчетного максимального секундного расхода воды, при этом потери напора в счетчиках воды не должны превышать 5,0 м для крыльчатых и 2,5 м для турбинных счетчиков;

б) на пропуск расчетного максимального секундного расхода воды с учетом подачи воды на внутреннее пожаротушение при допустимых потерях до 10 м.

Потери давления в счетчиках, м, при расчетном секундном расходе воды q, л/с, определяют по формуле

где S - гидравлическое сопротивление счетчика, приведенное в таблице 8.

1.5.4. Определение требуемого напора для системы внутреннего

холодного водопровода

Требуемый напор, обеспечивающий нормальную работу системы внутреннего водопровода, определяется по формуле

где Нgeom – геометрическая высота подачи воды, м; расстояние по вертикали от поверхности земли в точке подключения ввода к наружной сети до оси диктующего водоразборного устройства;

Htot - суммарные линейные и местные потери напора, м; hв - потери напора в водосчетчике, м;

Нf - свободный напор у диктующего устройства, м, принимаемый согласно таблице 4.

Величину свободного напора при установке аэраторов на водоразборных кранах и смесителях принимают не менее 5 м.

Геометрическую высоту определяют по формуле

Нgeom= hэт· (n – 1) + hпр + (Z1 – Z2) ,

(10)

где hэт – высота этажа здания,м; n - количество этажей;

hпр – высота расположения диктующего водоразборного прибора над полом этажа, м;

Z1 - абсолютная отметка пола первого этажа;

25

Z2 - абсолютная отметка земли в точке подключения ввода к уличной сети.

Следует помнить, что согласно п. 6.7. [1] гидростатический напор в системе хозяйственно-противопожарного или хозяйственно-питьевого водопровода на отметке наиболее низко расположенного санитарнотехнического прибора не должен превышать 45 м.

Найденная расчетным путем величина требуемого напора Н сравнивается с наименьшим гарантированным напором в наружной водопроводной сети

Нg.

Если Нg - Н ≤ 2,0 м, результаты гидравлического расчета можно считать хорошими, система водопровода будет работать под напором уличной сети. При Нg – Н > 2,0 м необходимо сделать перерасчет сети, уменьшив диаметры труб на некоторых участках с соблюдением требований к допускаемым скоростям.

Если Н – Нg ≤ 2,0 ÷ 3,0 м, необходимо проверить возможность увеличения диаметров высоконагруженных участков сети, чтобы сократить потери напора и, тем самым, снизить требуемый напор. Если корректировкой гидравлического расчета не удается достичь требуемого результата, необходимо предусмотреть установку для повышения напора во внутренней водопроводной сети.

При недостаточном напоре в наружной водопроводной сети для обеспечения требуемого напора в системе внутреннего водопровода предусматривается установка насосов, водонапорных баков или гидропневматических установок. Решение принимается на основании технико-экономического сравнения вариантов.

1.6. Расчет установок по поддержанию требуемого напора

в системе внутреннего водопровода

При недостаточном напоре в наружной водопроводной сети для обеспечения требуемого напора во внутреннем водопроводе предусматривается установка насосов, водонапорных или гидропневматических баков.

1.6.1. Насосные установки

Тип насосной установки и режим ее работы определяется на основании технико-экономического сравнения трех вариантов:

∙непрерывно или периодически действующие насосы при отсутствии регулирующих емкостей;

∙насосы, работающие в повторно-кратковременном режиме с регулирующими емкостями и подачей воды, равной или превышающей максимальный часовой расход;

∙насосы, работающие непрерывно или периодически с регулирующими емкостями и подачей воды менее максимального часового расхода.

Основными параметрами для подбора насосов являются требуемые пода-

ча воды и напор.

26

Подача насосов, работающих без регулирующих емкостей, определяется по максимальному секундному расходу воды в здании в соответствии с формулой (3), а насосов, работающих с регулирующими емкостями для жилых и общественных зданий – по расчетному максимально-часовому расходу воды qсhr, м3/ч, по формуле

где qс0,hr – часовой расход воды прибором, л/ч, принимаемый для жилых зданий – по прибору с максимальным часовым расходом по приложению 2[1], в других зданиях – как средневзвешенную величину;

α hr - величина, принимаемая по приложению 4[1] в зависимости от общего количества приборов N на расчетном участке сети и вероятности их использования Pсhr, определяемой согласно п.3.7[1].

Для вспомогательных зданий промышленных предприятий значение qсhr допускается определять как сумму расходов воды на пользование душами и хозяйственно-питьевые нужды, принимаемых по приложению 3[1] по числу водопотребителей в наиболее многочисленной смене.

Напор Hp, м, развиваемый повысительной насосной установкой, следует

где H – требуемый напор во внутренней водопроводной сети, м;

Hg - наименьший гарантированный напор в наружной водопроводной сети, м.

При определении величины напора следует дополнительно принимать 1,5-2,0 м на некоторые допуски в расчете и неучтенные потери напора в обвязке насосов, прибавляя величину этих потерь к напору Hp.

По величинам подачи и напора подбирают марку насоса.

Наиболее часто в системах водоснабжения зданий используют консольные насосы – горизонтальные одноступенчатые, с односторонним подводом воды к рабочему колесу, выпускаемые двух типов:

К – с горизонтальным валом на отдельной опорной стойке; КМ- с горизонтальным валом моноблочные с электродвигателем. Моноблочные насосы серии КМ имеют близкие аналогичные характеристики с консольными насосами К, но более предпочтительны, так как не имеют муфты, соединяющей вал электродвигателя и ведомый вал насоса, поэтому они работают с меньшим шумом.

1.6.2. Водонапорные баки

Водонапорные баки должны содержать запас воды для регулирования неравномерности водопотребления, а при наличии противопожарных устройств

– неприкосновенный запас воды на пожаротушение.

Водонапорные баки могут устанавливаться в системе внутренних водопроводов совместно с насосной установкой или без нее. Если напор в сети

27

уличного водопровода менее требуемого в течение всех суток, тогда принимается бак с насосом. Если же днем напор недостаточен для подачи воды в верхние этажи, а ночью восстанавливается до требуемой величины, тогда применяется водонапорный бак без насоса.

Объем водонапорного бака V, м3, определяется по формуле

где W - регулирующий объем бака в м3; Wf - противопожарный объем бака в м3;

β - коэффициент запаса вместимости бака, принимаемый: 1,2 -1,3 – при работе насосных установок в повторно-

кратковременном режиме; 1,1 – при производительности насосных установок менее максималь-

ного часового расхода воды.

Регулирующий объем емкости W , м3, при работе водонапорных баков без

где qT c - средний часовой расход холодной воды в здании за время подачи воды из бака, м3/ч;

T - время, в течение которого недостаточен напор в городской водопроводной сети, ч.

При производительности насосной установки равной или превышающей максимальный часовой расход, регулирующий объем бака, м3, определяют по формуле

где qhrsp – часовой расход воды, м3, подаваемой насосом;

n - допустимое число включений насосной установки в 1 ч, принимаемое для установок с открытым баком в пределах 2-4. Большее число включений в 1 ч принимается для установок мощностью до 10 кВт.

При производительности насосной установки менее максимального часового расхода регулирующий объем емкости определяют в соответствии с

п.п.13.4. -13.7.[1].

Неприкосновенный противопожарный запас воды Wf, м3, при ручном, дистанционном или автоматическом включении насосов определяют из расчета 10-минутной продолжительности тушения пожара из внутренних пожарных кранов при одновременном наибольшем расходе воды на хозяйственнопитьевые и производственные нужды.

Высота расположения водонапорного бака должна обеспечивать необходимый напор воды перед водоразборной арматурой, а в системах объеди-

28

ненного водопровода – необходимый напор у внутренних пожарных кранов до полного расходования противопожарного запаса воды.

1.6.3.Гидропневматические установки

Всостав установки входят насосы, гидропневматические баки и 28ом-

пресссоры. Гидропневматические установки применяются при тех же условиях, что и водонапорные баки. Обычно принимают установки переменного давления. Расчет их заключается в подборе марки насоса, определении емкости воздушно-водяного бака и подборе компрессора.

Полный объем гидропневматического бака V ,м3, следует определять по формуле

где W – регулирующий объем бака, м3, определяемый по формуле (15), при этом число включений насосной установки в 1 ч принимается 6-10;

α - отношение абсолютного минимального давления к максимальному, значение которого следует принимать:

0,8 – для установок, работающих с подпором; 0,75 – для установок с напором до 50 м; 0,7 – для установок с напором свыше 50 м.

β - коэффициент запаса вместимости бака, принимаемый аналогично установкам с открытыми водонапорными баками.

Расход воздуха для пополнения воздушных баков, м3/ч, ориентировочно определяют по формуле

Мощность электродвигателя к компрессору, кВт, вычисляется по формуле

где Q – расход (подача) воздуха, м3/с;

Pmin, Pmax – минимальное и максимальное давление Мпа;

Pmin принимается равным требуемому напору во внутреннем водопрово-

де, а Pmax =(1,25 ÷ 1,4)Pmin ;

η - к.п.д. компрессора, принимаемый равным 0,5-0,6.

По расходу воздуха и требуемой мощности подбирается компрессор. Гидропневматические установки размещаются аналогично размещению

насосных установок в отдельных помещениях или же отгороженных участках, обеспечивающих предотвращение доступа лиц, не связанных с их эксплуатацией.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОПРОВОДА

29

В жилых и общественных зданиях, в зависимости от их этажности, объема и вместимости, а также в подавляющем большинстве промышленных зданий полагается предусматривать внутренние противопожарные водопроводы. Проектировать систему противопожарного водопровода раздельно от систем другого назначения возможно лишь при условии невозможности объединения с хозяйственно-питьевым или производственным водопроводами. Как правило, следует принимать решения, обеспечивающие объединение систем разного назначения в одну сеть трубопроводов. В этом случае получается значительная экономия средств и сокращение сроков монтажных работ на объекте. В объединенных системах вводы и разводящие магистрали устраиваются общими, а поэтому все требования по их устройству, изложенные выше остаются в силе. Стояки противопожарных систем водопроводов прокладываются отдельно, к ним не разрешается подключать какие либо приборы хозяйственно-питьевого или производственного назначения. В жилых зданиях стояки противопожарного водопровода располагают на лестничных клетках; в общественных и производственных зданиях стояки могут устанавливаться в вестибюлях, коридорах, залах и производственных помещениях. Основные требования, соблюдение которых обязательно при выборе мест установки пожарных кранов, следующие:

1.К пожарному крану должен быть обеспечен свободный доступ в любое время; этому требованию отвечает расположение пожарных кранов в проходах, у входов и выходов из помещений.

2.Расстояние между пожарными кранами выбирается так, чтобы струи двух соседних кранов встречались в наиболее высокой и удаленной точке, а радиусы действия этих кранов в горизонтальной плоскости перекрывали бы друг друга не менее чем на два метра.

Радиус действия пожарного крана определяется по формуле

где: R-радиус действия крана, Sk- расчетная длина компактной струи, l1- расчетная длина рукава, принимаемая при расчете на 2-1,5 м короче фактической.

Расчетный расход воды на пожаротушение и количество одновременно действующих пожарных кранов, а также минимально допускаемая длина компактной струи принимаются непосредственно из норм в зависимости от назначения здания, характера строительных конструкций и технологии производства.

Величина свободного напора у спрыска брандспойта. Требуемая для получения необходимой длины компактной струи, находится по формуле

где: α-коэффициент, зависящий от длины компактной струи, определяемый из выражения

)4

30

φ- коэффициент, зависящий от диаметра спрыска и вычисляемый по зависимости

В объединенных системах хозяйственно-питьевых и противопожарных водопроводов гидравлический расчет выполняется дважды: на прохождение наибольшего хозяйственно-питьевого расхода и на совместный пропуск наибольшего хозяйственно-питьевого и противопожарного расходов.

Методика выполнения расчета аналогична выше приведенной. После гидравлического расчета сети определяется величина требуемого напора системы при пожаротушении

где: - геодезическая высота подъема воды к расчетному пожарному крану,

ления при пожаре, -потери напора в водомере при пожаре, Нр - потери напора в рукаве, определяемые по формуле Нр=кQ2l, где к – коэффициент, зависящий от материала и диаметра рукава, Q – расход воды по рукаву, l

– длина рукава, Нсп – свободный напор у спрыска.

Найденный требуемый напор сравнивается со свободным напором и решается вопрос о надобности установки повысительного противопожарного насоса.

Величина расчетных расходов воды, длины компактных струй, количество одновременно действующих кранов берутся по нормативным указаниям проектирования противопожарных водопроводов.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ