Информационное моделирование систем обеспечения жизнедеятельности (Российское ПО)

 

Прежде чем приступить к рассмотрению программы NanoCAD bim ВК, повторим некоторые моменты, касающиеся выполнения расчетов внутренних инженерных систем водоснабжения и канализации. Все они основаны на своде правил СП 30.13330.2020.

Определение расчетных расходов

Задача гидравлического расчета внутренней водопроводной сети состоит в определении расчетных расходов воды на отдельных участках, подбора диаметров трубопроводов, определения потерь напора и определения требуемого напора в точке подключения к городской водопроводной сети.

Расчет производится в следующей последовательности:

• на аксонометрической схеме намечается расчетное направление и нумеруются расчетные участки;
• определяются расчетные расходы по расчетным участкам;
• определяются диаметры труб и скорость движения воды;
• определяются потери напора на расчетных участках;
• подбираются водомер и определяются потери напора на нем;
• определяется требуемый напор в системе;
• рассчитываются водонапорные баки и насосные установки, если они необходимы.

Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода производится по максимальному секундному расходу воды в здании, который принимается также в качестве расчетного при подборе насосов в случае отсутствия регулирующей емкости в системе.

Максимальный секундный расход, л/с, на расчетном участке сети определяется по формуле:

$q^c=5q_0^c\bullet \alpha$,

где $q^c$ - расход воды санитарно-техническим прибором (арматурой) с наибольшим расходом, определяемый по таблице А.1 (СП 30.13330.2020);
a – коэффициент, определяемый по приложению Б (СП 30.13330.2020) в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р.

 

Вероятность действия водоразборных устройств Р при потреблении холодной воды для одинаковых потребителей определяется по формуле:

$P=\frac{q_{hr,u}^c\bullet U}{3600\bullet q_0^c\bullet N}$где $q_{hr,u}^c$ - норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления; U- общее число потребителей в здании. N - число приборов.

 

Гидравлический расчет сети холодного водоснабжения

Выбор диаметров трубопроводов внутреннего хозяйственно-питьевого водопровода производится по формулам Ф.А. Шевелева (таблицам для гидравлического расчета стальных водопроводных труб или программам), исходя из того, что скорость движения воды в трубах внутренних водопроводных сетей не должна превышать в магистралях и стояках 1,5 м/с.

В расчетах следует принимать скорости от 0,9 до 1,2 м/с, как наиболее экономичные. Диаметры труб внутренних водопроводных сетей должны приниматься с учетом использования гарантированного минимального напора в наружной сети водопровода. При движении воды в трубах часть энергии потока затрачивается на преодоление сил трения по длине водопровода (линейные потери напора) и местные сопротивления.

Для определения потерь напора по длине используются таблицы Ф.А. Шевелева, А.Ф. Шевелева «Таблицы для гидравлического расчета труб». В таблице приводятся значения удельных потерь напора и скорости движения воды в зависимости от расчетного расхода и принимаемого диаметра трубопровода.

Потери напора на участках системы холодного водоснабжения, следует определять с учетом шероховатости материала труб по формуле:

 

$H_{il}=i\bullet l\left(1+k_l\right)$,

 

где 𝑖 – удельные потери напора единицы длины трубопровода 𝑙, м, при температуре воды, равной 10 °С, принимаемые по таблицам для гидравлического расчета водопроводных труб, по расчетным формулам с учетом шероховатости материала труб или по данным предприятия – производителя труб; $k_l$ – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, значения которого следует принимать: 0,2 – в сетях объединенных хозяйственно-противопожарных водопроводов жилых и общественных зданий, а также в сетях производственных водопроводов; 0,3 – в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых и общественных зданий; 0,15 – в сетях объединенных производственных противопожарных водопроводов; 0,1 – в сетях противопожарных водопроводов. Затем значения $H_{il}$ суммируются.

Общие потери напора в сети внутреннего водопровода ($H_{tot}$) определяются, как сумма линейных потерь напора по длине и местных потерь по формуле:

 

$H_{tot}=H_l+H_M$

 

Подбор счетчика воды

Счетчики воды следует устанавливать на вводах трубопроводов холодного и горячего водопровода в каждое здание и сооружение, в каждую квартиру жилых зданий и на ответвлениях трубопроводов в любые нежилые помещения, встроенные или пристроенные к жилым, производственным или общественным зданиям.

Перед счетчиками (по ходу движения воды) следует предусматривать установку механических или магнитно-механических фильтров.

Учет воды в водопроводных сетях зданий чаще всего производится скоростными крыльчатыми или турбинными счетчиками.

Диаметр условного прохода счетчика воды выбирается исходя из среднечасового расхода за период потребления (сутки, смену), который не должен превышать эксплуатационный, по таблице 12.1 (СП 30.13330.2020), и проверяется согласно указаниям 12.16 (СП 30.13330.2020) или по паспорту водосчетчика.

Среднечасовой расход воды для жилого здания ($q_T^{tot}$) определяется по формуле:

$q_T^{tot}=\frac{q_u^{tot}\bullet U}{1000\bullet 24}$

где $q_u^{tot}$– общая норма расхода воды потребителем в сутки (смену) наибольшего потребления, л; U- общее число потребителей в здании, чел.

 

Потери напора ($H_{вод}$) в счетчиках определяется по формуле:

$H_{вод}=S\bullet q^2$,

где q - расчетный расход воды на вводе в здание, л/с; S - сопротивление счетчика, принимаемое по техническому паспорту, м∙с²/л².

 

 

 

 

 

Определение требуемого напора в сети

Требуемый напор в месте присоединения к городскому водопроводу при наибольшем хозяйственно-питьевом водопотреблении должен обеспечить подачу воды на необходимую высоту и свободный нормативный минимальный напор у диктующей точки с учетом всех потерь напора в сети.

Требуемый напор, для подачи воды потребителю определяется по формуле:

 

$H_{тр}=H_{geom}+\sum H_{il}+H_{пр}+\sum H_{вод}+H_{тепл}+H_l^{ввод}$,

 

где $H_{geom}$- геометрическая высота расположения диктующего санитарно-технического прибора над точкой подключения, м. вод. ст.; $\sum H_{il}$- сумма потерь напора на всех участках трубопровода диктующего направления, м вод. ст.; $H_{пр}$- напор перед диктующим прибором, м вод. ст.; $\sum H_{вод}$- сумма потерь напора в узлах учета потребляемой воды, м вод. ст.; $H_{тепл}$ - потери напора в теплообменнике (водонагревателе), принимают ориентировочно – 0,03 МПа (3 м вод. ст.); $H_l^{ввод}$-потери напора на вводе/вводах водопровода, при пропуске расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды и (или) противопожарного расхода воды, м вод. ст.

 

Геометрическая высота подъема воды определяется по формуле:

$H_{geom}=\left(n-1\right)\bullet h_{эт}+h_{дт}+\left(Z_1-Z_3\right)$,

 

где n - число этажей; $h_{эт}$- высота этажа, м; $h_{дт}$ - высота диктующей точки, м; Z₁,Z₃, - соответственно отметки пола первого этажа и земли, м;