Вводы, водомеры, расчет внутренних систем водоснабжения

Ввод в здание предназначен для присоединения системы внутреннего водопровода к уличной водопроводной сети.

Вводом называют участок водопровода от места врезки в городскую сеть до водомерного узла включительно. Место расположения ввода выбирают в зависимости от схемы наружной водопроводной сети, наличия водопроводных колодцев на наружной сети, удобства расположения водомерного узла.

Ввод прокладывают под прямым углом к зданию и вводят в подвальное помещение или техническое подполье, доступное для осмотра.

Для опорожнения трубопровод ввода прокладывают с уклоном 0,002...0,005 в сторону наружной сети. Расстояние по горизонтали от трубопровода ввода (диаметром до 200 м) до других коммуникаций должно быть не менее (в м):

До трубопроводов водоотводящих сетей	.. .1,5
До газопровода низкого давления	.. .1,0
До газопровода среднего давления	.. .1.5
До теплопроводов	.. .1.5
До телефонного кабеля	0.50
До электрического кабеля напряжением до 35 кВт	.. .1,0

При пересечении водопроводного ввода с водоотводящим трубопроводом ввод прокладывают на 0,4 м выше коллектора, при меньшем расстоянии водопроводная линия должна быть уложена в стальном кожухе. Длина кожуха принимается: в глинистых грунтах – по 5, а в фильтрующих грунтах – по 10 м в обе стороны от точки пересечения.

Вводы выполняют из стальных оцинкованных труб при диаметре ввода менее 50 мм; при диаметре ввода более 50 мм – из чугунных водопроводных труб. Допускается примененять пластмассовые трубы в зданиях, не оборудованных внутренним противопожарным водопроводом, при диаметре ввода до 500 мм, в районах с расчетной температурой до 30 °С.

Трубопровод ввода диаметром до 300 мм прокладывают ниже уровня промерзания фунта на 20 см и вводят в здание через отверстие в фундаменте или под подошвой фундамента. Для предотвращения повреждения трубопровода ввода при осадке здания в фундаменте здания заранее оставляют отверстия размером не менее 40 × 40 см. Зазор между фундаментом и трубопроводом заделывают эластичным материалом в сухих фунтах; в мокрых обязательно устраивают сальник.

Внутри здания на вводе ставят водомерный узел. При наличии подвального помещения водомер устанавливают на уровне пола подвала. Если подвального помещения пет, то водомерный узел устраивают в приямке в нежилом сухом помещении, имеющем температуру воздуха зимой не ниже 20 °С. Таким помещением может служить лестничная клетка или коридор. При наличии в здании общего узла управления работой всех инженерных сетей здания водомерный узел по возможности монтируют там же.

Водомерные узлы устраивают с обводной линией и без нее. Устройство обводной линии обязательно в зданиях промышленных и имеющих противопожарный водопровод; в зданиях, не допускающих перерыва в подаче воды. Обводная линия рекомендуется также и в небольших зданиях, так как периодически возникает необходимость снятия водомера для ремонта, осмотра и проверки.

Водомеры по принципу работы делят на скоростные и дифференциальные. В общественных и жилых зданиях в основном применяют скоростные водомеры крыльча- тые (ВК) и турбинные (ВВ).

Скоростные водомеры должны быть подобраны на пропуск максимального расчетного расхода воды в здание (с учетом противопожарного расхода) и проверены на чувствительность или пропуск малых расходов, составляющих 6...8% среднего часового расхода, которые не должны быть меньше значений, приведенных в графе наименьших допускаемых расходов табл. 15.1.

Таблица 15.1

Характеристики водомеров

Типы счетчиков воды	Калибр счетчика, мм	Номинальный расход, м3/ч	Допускаемые расходы, м3/ч		Гидравлическое сопротивление водомера, S
			максимальный расход воды	нижний предел измерения
Крыльчатые	15	1	6	0,04	14,4
	20	1,6	10	0,06	5,18
	25	2,5	14	0,08	–
	32	4	20	0,105	1,25
	40	6,3	40	0,170	0,32
	50	10	60	0,22	0,265
Турбинные	50	15	140	3	0,2265
	80	45	500	6	0,00207
	100	75	880	8	0,000675
	150	160	2060	12	0,0013
	200	265	3400	18	0,000045
	250	410	5200	50	–

Кроме того, подобранный водомер должен удовлетворять условию

где Qcvn – суточный расход воды в здании, м3; Qy – номинальны́й расход водомера, м3/ч.

Потери напора в водомере (в м) определяют по формуле

где S – гидравлическое сопротивление водомера; qc mах – расчетный (максимальный) секундный расход, л/с.

Потери напора в водомере не должны быть больше: для крыльчатых водомеров – 2,5 м; для турбинных – 1 м, а при пропуске пожарного расхода – соответственно 5 и 2,5 м.

Гидравлический расчет водопроводных сетей заключается в определении диаметров труб участков сети, потерь напора в них и требуемого напора.

Суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды жителей определяют в соответствии с существующими нормами водопотребления в жилых и общественных зданиях и в зависимости от расчетного числа жителей (в м3/сут):

где qж – норма водопотребления на 1 жителя в сутки, л; N – расчетное число жителей (табл. 15.2).

Таблица 15.2

Норма потребления воды в жилых зданиях (на 1 жителя)

Характеристика объекта водоснабжения	В сутки максимального водо- потребления, л/(ч • сут)		В час наибольшего водопотребления, л/ (ч •сут)		Расход воды прибором, л/с (л/ч)
Жилые дома с централизованным горячим водоснабжением, с умывальником, мойками, сидячими ваннами, оборудованными душем	275	110	14,3	9,2	0,3 (300)	0,2 (200)
То же, с ваннами длиной 1,5...1,7 м, оборудованными душем	300	120	15,6	5,6	0,3 (300)	0,2 (200)

Расчет внутренней водопроводной сети производят на расчетный (максимальный) секундный расход воды в системе холодного водоснабжения q (в л/с) и определяют по формуле

q = 5α qo,

где α – коэффициент, величина которого зависит от числа водоразборных кранов N и вероятности действия приборов Р; q0 – нормативный расход воды одним водоразборным краном, принимаемый по табл. 15.3 для диктующего прибора, т.е. наиболее удаленного от ввода в здание.

Таблица 15.3

Нормативные характеристики водоразборной арматуры

Водоразборная арматура	Минимальный свободный напор перед краном, м	Расход сточной жидкости от приборов , л/с	Высота расположения водоразборной арматуры над полом, м	Минимальный диаметр труб, подводящих воду (водоснабжение), мм	Минимальный диаметр труб, отводящих воду (водоотведение), мм
Смеситель:
умывальника	2	0,15	1,0	10	32
мойки	2	0,6	1,1	15	50
ванны (в том числе с умывальником общий)	3	0,8	0,8	10	40
душа	3	1,2	1,25	10	50
Подводка к смывному бачку унитаза	2	1,6	0,45(0.6)	8	85

Вероятность действия водоразборных устройств определяют по формуле

где qo – расчетная норма потребления холодной воды одним жителем в час наибольшего водопотрсбления, которую следует принимать в соответствии с табл. 15.2; N – общее число водоразборных кранов, которые обслуживают U потребителей (жителей).

При определении числа жителей в здании следует учитывать приведенную в задании среднюю заселенность квартир.

Требуемый напор Нтр в месте присоединения ввода к городскому водопроводу при наибольшем хозяйственно-питьевом водопотреблении должен обеспечивать подачу воды на необходимую геометрическую высоту и нормативный свободный напор у диктующего водоразборного крана с учетом всех гидравлических сопротивлений движения воды.

Требуемый напор Н (в м) определяют по формуле

где Нг – геометрическая высота подъема воды от отметки поверхности земли в месте присоединения ввода к наружной водопроводной сети до отметки диктующего водоразборного устройства; h – потери напора в водосчетсчике; h – потери напора в трубах сети (по длине) по расчетному направлению от места присоединения к наружной водопроводной сети; h – потеря напора на местное сопротивление, м; Нсв – свободный напор у диктующего крана, принимается по табл. 15.3.

Геометрическая высота подъема

где hэт – высота этажа здания; п – число этажей в здании; hnp – высота расположения диктующей водоразборной арматуры над полом; z1 – отметка пола первого этажа здания; г.2 – отметка поверхности земли у здания.

Скорости движения воды в стальных трубах внутренних водопроводных сетей при хозяйственно-питьевом водопотреблении не должны превышать: в магистралях и стояках – 1,5 м/с; в подводках к водопроводным кранам – 2,5 м/с.

Потери напора в трубах h по расчетному направлению определяют как сумму потерь напора на отдельных участках; потери напора в участках сети (в мм) вычисляют по формуле

где i – гидравлический уклон для данного расчетного участка; l – длина расчетного участка, м (расчетный участок – часть трубопровода между узловыми точками, в которых изменяется расход воды, диаметр или материал труб).

Потери напора на местные сопротивления принимают в сети хозяйственно-питьевого водопровода жилых и общественных зданий в размере 30% потерь напора на трение по длине трубопровода.

Вычисленный требуемый напор Нтр сопоставляют с гарантийным напором Н. При Нгар > Нтр действие

системы внутреннего водоснабжения будет обеспечено за счет использования напора в уличной сети наружного водопровода. При Ягар < Нтр необходимо повышать напор с помощью насосов на величину разности требуемого напора Нтр и гарантийного напора Нгар. При относительно небольшой разности Нтр – Нгар = 1...1,5 м можно рекомендовать увеличение диаметров труб на отдельных участках с последующей корректировкой расчета Нтр.