Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Расчет водопровода: Калькулятор расхода воды для проектировщиков

Содержание

Калькулятор расхода воды для проектировщиков

Административные здания

Административные здания

Аптеки

торговый зал и подсобные помещениялаборатория приготовления лекарств

Бани

для мытья в мыльной и ополаскиванием в душедля мытья в мыльной и ополаскиванием в душе, с приемом оздоровительных процедурдушевая кабинаванная кабина

Больницы

с общими ваннами и душамис санитарными узлами, приближенными к палатаминфекционные

Гостиницы, пансионаты и мотели

с общими ваннами и душамис душами во всех номерахс ваннами во всех номерах

Дошкольные образовательные учреждения и школы-интернаты

со столовыми, работающими на полуфабрикатах (с дневным пребыванием детей)со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами (с дневным пребыванием детей)со столовыми, работающими на полуфабрикатах (с круглосуточным пребыванием детей)со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами (с круглосуточным пребыванием детей)

Душевые в бытовых помещениях промышленных предприятий

Душевые в бытовых помещениях промышленных предприятий

Жилые здания

с водопроводом и канализацией без ваннс водопроводом и канализацией без ванн, с газоснабжениемс водопроводом, канализацией и ваннами, с емкостными водонагревателямис водопроводом, канализацией и ваннами, с водонагревателями проточного типас централизованным горячим водоснабжением и сидячими ваннамис централизованным горячим водоснабжением, с ваннами длиной более 1500-1700 мм

Заливка поверхности катка

Заливка поверхности катка

Кинотеатры, театры, клубы и досугово-развлекательные учреждения

для зрителейдля артистов

Магазины

Продовольственные (без холодильных установок)Промтоварные

Общежития

с общими душевымис душами при всех жилых комнатах

Парикмахерские

Парикмахерские

Плавательные бассейны

пополнение бассейнадля зрителейдля спортсменов (с учетом приема душа)

Поликлиники и амбулатории

Для больныхДля сотрудников

Прачечные

механизированныенемеханизированные

Предприятия общественного питания с приготовлением пищи, реализуемой в обеденном зале

Предприятия общественного питания с приготовлением пищи, реализуемой в обеденном зале

Производственные цехи

обычныес тепловыделениями свыше 84 кДж на 1 м. куб/ч

Расход воды на поливку

травяного покровафутбольного поляостальных спортивных сооруженийусовершенствованных покрытий, тротуаров, площадей, заводских проездовзеленых насаждений, газонов и цветников

Санатории и дома отдыха

с общими душамис ваннами при всех жилых комнатахс душами при всех жилых комнатах

Стадионы и спортзалы

для зрителейдля физкультурников (с учетом приема душа)для спортсменов

Учебные заведения с душевыми при гимнастических залах и столовыми, работающими на полуфабрикатах

Учебные заведения с душевыми при гимнастических залах и столовыми, работающими на полуфабрикатах

Физкультурно-оздоровительные учреждения

со столовыми на полуфабрикатах, без стирки бельясо столовыми, работающими на сырье, и прачечными

напора водопроводной кольцевой сети горячей воды, диаметра, сечения трубы, видео-инструкция по монтажу своими руками, фото и цена

Тема этой статьи – расчет водопроводных сетей в частном доме. Поскольку типичная схема водоснабжения небольшого коттеджа не отличается высокой сложностью, нам не придется лезть в дебри сложных формул; однако некоторое количество теории читателю вынужденно придется усвоить.

Фрагмент системы водоснабжения частного дома. Как любая другая инженерная система, эта нуждается в предварительных расчетах.

Особенности разводки коттеджа

Чем, собственно, система водоснабжения в частном доме проще, нежели в многоквартирном строении (разумеется, помимо общего количества сантехнических приборов)?

Принципиальных отличия два:

  • На горячей воде, как правило, нет необходимости обеспечивать постоянную циркуляцию через стояки и полотенцесушители.

При наличии циркуляционных врезок расчет водопроводной сети горячей воды заметно усложняется: трубам нужно пропустить через себя не только разбираемую жильцами воду, но и непрерывно оборачивающиеся массы воды.

В нашем же случае расстояние от сантехприборов до бойлера, колонки или врезки в трассу достаточно мало, чтобы не уделять внимания скорости подачи ГВС к крану.

Важно: Тем, кто не сталкивался с циркуляционными схемами ГВС – в современных многоквартирных домах стояки горячего водоснабжения соединяются попарно. За счет разницы давлений на врезках, создаваемой подпорной шайбой, через стояки непрерывно циркулирует вода. Тем самым обеспечивается быстрая подача ГВС к смесителям и круглогодичный нагрев полотенцесушителей в ванных комнатах.

Полотенцесушитель нагревается за счет непрерывной циркуляции через стояки ГВС.

  • Водопровод в частном доме разводится по тупиковой схеме, что подразумевает постоянную нагрузку на отдельные участки разводки. Для сравнения – расчет водопроводной кольцевой сети (позволяющей запитать каждый участок водопровода из двух и более источников) должен выполняться отдельно для каждой из возможных схем подключения.

Что считаем

Нам предстоит:

  1. Оценить расход воды при пиковом потреблении.
  2. Выполнить расчет сечения водопроводной трубы, способной обеспечить этот расход при приемлемой скорости потока.

Справка: максимальная скорость потока воды, при которой он не порождает гидравлических шумов, составляет около 1,5 м/с.

  1. Вычислить напор на концевом сантехническом приборе. Если он будет неприемлемо низким, стоит подумать либо об увеличении диаметра трубопровода, либо об установке промежуточной подкачки.

Слабый напор на концевом смесителе едва ли порадует владельца.

Задачи сформулированы. Приступим.

Расход

Его можно приблизительно оценить по нормам расхода для отдельных сантехнических приборов. Данные при желании несложно найти в одном из приложений к СНиП 2.04.01-85; для удобства читателя мы приведем выдержку из него.

Тип прибора Расход холодной воды, л/с Суммарный расход горячей и холодной воды, л/с
Кран для полива 0,3 0,3
Унитаз с краном 1,4 1,4
Унитаз с бачком 0,10 0,10
Душевая кабинка 0,08 0,12
Ванна 0,17 0,25
Мойка 0,08 0,12
Умывальник 0,08 0,12

В многоквартирных домах при расчете расхода используется коэффициент вероятности одновременного использования приборов.

Нам достаточно просто просуммировать расход воды через приборы, которые могут использоваться одновременно. Скажем, мойка, душевая кабинка и унитаз дадут общий расход, равный 0,12 + 0,12 + 0,10 = 0,34 л/с.

Расход воды через приборы, способные работать  одновременно, суммируется.

Сечение

Расчет сечения трубы водопровода может быть выполнен двумя способами:

  1. Подбором по таблице значений.
  2. Расчетом по максимальной допустимой скорости потока.

Подбор по таблице

Собственно, таблица не требует каких-либо комментариев.

Условный проход трубы, мм Расход, л/с
10 0,12
15 0,36
20 0,72
25 1,44
32 2,4
40 3,6
50 6

Скажем, для расхода в 0,34 л/с достаточно трубы ДУ15.

Обратите внимание: ДУ (условный проход) примерно равен внутреннему диаметру водогазопроводной трубы. 2. В ней:

Вторая формула выглядит как Q = VS, где:

  • Q – расход;
  • V – скорость потока;
  • S – площадь сечения.

Для удобства вычислений все величины переводятся в СИ – метры, квадратные метры, метры в секунду и кубические метры в секунду.

Единицы СИ.

Давайте своими руками рассчитаем минимальный ДУ трубы для следующих вводных данных:

  • Расход через нее составляет все те же 0,34 литра в секунду.
  • Скорость потока, используемая в вычислениях – максимально допустимые 1,5 м/с.

Приступим.

  1. Расход в величинах СИ будет равным 0,00034 м3/с.
  2. Площадь сечения согласно второй формулы должна быть не менее 0,00034/1,5=0,00027 м2.
  3. Квадрат радиуса согласно первой формулы равен 0,00027/3,1415=0,000086.
  4. Извлекаем из этого числа квадратный корень. Радиус равен 0,0092 метра.
  5. Чтобы получить ДУ или внутренний диаметр, умножаем радиус на два. Результат – 0,0184 метра, или 18 миллиметров. Как легко заметить, он близок к полученному первым способом, хоть и не совпадает с ним в точности.

Напор

Начнем с нескольких общих замечаний:

  • Типичное давление в магистрали холодного водоснабжения составляет от 2 до 4 атмосфер (кгс/см2). Оно зависит от расстояния до ближайшей насосной станции или водонапорной башни, от рельефа местности, состояния магистрали, типа запорной арматуры на магистральном водопроводе и ряда прочих факторов.
  • Абсолютный минимум напора, который позволяет работать всем современным сантехническим приборам и использующей воду бытовой технике – 3 метра
    . Инструкция к проточным водонагревателям Атмор, к примеру, прямо говорит, что нижний порог срабатывания включающего нагрев датчика давления равен 0,3 кгс/см2.

Датчик давления прибора срабатывает при напоре в 3 метра.

Справка: при атмосферном давлении 10 метров напора соответствуют 1 кгс/см2 избыточного давления.

На практике на концевом сантехническом приборе лучше иметь минимальный напор в пять метров. Небольшой запас компенсирует неучтенные потери в подводках, запорной арматуре и самом приборе.

Нам нужно вычислить падение напора в трубопроводе известной протяженности и диаметра. Если разность напора, соответствующего давлению в магистрали, и падения напора в водопроводе больше 5 метров – наша система водоснабжения будет функционировать без нареканий. Если меньше – нужно либо увеличивать диаметр трубы, либо размыкать ее подкачкой (цена которой, к слову,  явно превысит рост затрат на трубы из-за увеличения их диаметра на один шаг).

Так как же выполняется расчет напора в водопроводной сети?

Здесь действует формула H = iL(1+K), в которой:

  • H – заветное значение падения напора.
  • i – так называемый гидравлический уклон трубопровода.
  • L – длина трубы.
  • K – коэффициент, который определяется функциональностью водопровода.

Проще всего определить коэффициент К.

Он равен:

  • 0,3 для хозяйственно-питьевого назначения.
  • 0,2 для промышленного или пожарно-хозяйственного.
  • 0,15 для пожарно-производственного.
  • 0,10 для пожарного.

На фото – пожарный водопровод.

С измерением длины трубопровода или его участка тоже особых сложностей не возникает; а вот понятие гидравлического уклона требует отдельного разговора.

На его значение влияют следующие факторы:

  1. Шероховатость стенок трубы, которая, в свою очередь, зависит от их материала и возраста. Пластики обладают более гладкой поверхностью по сравнению со сталью или чугуном; кроме того, стальные трубы со временем зарастают известковыми отложениями и ржавчиной.
  2. Диаметр трубы. Здесь действует обратная зависимость: чем он меньше, тем большее сопротивление трубопровод оказывает движению воды в нем.
  3. Скорость потока. С ее увеличением сопротивление тоже увеличивается.

Некоторое время назад приходилось дополнительно учитывать гидравлические потери на запорной арматуре; однако современные полнопроходные шаровые вентиля создают примерно такое же сопротивление, что и труба, поэтому ими можно смело пренебречь.

Открытый шаровый кран почти не оказывает сопротивления току воды.

Вычислить гидравлический уклон своими силами весьма проблематично, но, к счастью, в этом и нет необходимости: все необходимые значения можно найти в так называемых таблицах Шевелева.

Чтобы читатель представил себе, о чем идет речь, приведем небольшой фрагмент одной из таблиц для пластиковой трубы диаметром 20 мм.

Расход, л/с Скорость потока, м/с 1000i
0,25 1,24 160,5
0,30 1,49 221,8
0,35 1,74 291,6
0,40 1,99 369,5

Что такое 1000i в крайнем правом столбике таблицы? Это всего лишь значение гидравлического уклона на 1000 погонных метров. Чтобы получить значение i для нашей формулы, его достаточно разделить на 1000.

Давайте вычислим падение напора в трубе диаметром 20 мм при ее длине, равной 25 метрам, и скорости потока в полтора метра в секунду.

  1. Ищем соответствующие параметры в таблице. Согласно ее данным, 1000i для описанных условий равно 221,8; i = 221,8/1000=0,2218.

Таблицы Шевелева многократно переиздавались с момента первой публикации.

  1. Подставляем все значения в формулу. H = 0,2218*25*(1+0,3) = 7,2085 метра. При давлении на входе водопровода в 2,5 атмосферы на выходе оно составит 2,5 – (7,2/10) = 1,78 кгс/см2, что более чем удовлетворительно.

Заключение

Подчеркнем еще раз: приведенные схемы расчетов предельно упрощены и не предназначены для профессиональных расчетов сложных систем. Однако их точность вполне приемлема для нужд владельцев частных домов.

Дополнительную информацию, как обычно, читателю предложит видео в этой статье. Успехов!

Расчет водоснабжения с примером

Система водоснабжения — это совокупность трубопроводов и устройств, которые обеспечивают бесперебойную подачу воды к различным санитарно-техническим приборам и другим устройствам, для работы которых она требуется. В свою очередь расчет водоснабжения — это комплекс мероприятий, в результате которого изначально определяется максимальный секундный, часовой и суточный расход воды. Причем, рассчитывается не только общий расход жидкости, но и расход холодной и горячей воды в отдельности. Остальные же параметры, описанные в СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» [1], а также диаметр трубопровода, находятся уже в зависимости от показателей расхода воды. Например, одним из таких параметров является диаметр условного прохода счетчика.

В настоящей статье представлен пример расчета водоснабжения на внутренний водопровод для частного 2-х этажного дома. В результате данного расчета найдены общий секундный расход воды и диаметры трубопроводов для сантехприборов, расположенных в ванной комнате, в туалете и на кухне. Также здесь определено минимальное сечение для входной трубы в дом. То есть имеется в виду труба, которая берет свое начало у источника водоснабжения и заканчивается в месте разветвления ее по потребителям.

Что касается других параметров, приведенных в упомянутом нормативном документе, то практика показывает, что их рассчитывать для частного дома не обязательно.

Пример расчета водоснабжения

Исходные данные

Количество проживающих людей в доме — 4 человека.

В доме имеются следующие санитарно-технические приборы.

Ванная комната:

Ванная со смесителем — 1 шт.

Сан. узел:

Унитаз со смывным бачком — 1 шт.

Кухня:

Умывальник со смесителем — 1 шт.

Расчет

Формула максимального секундного расхода воды:

qс = 5·q0tot·α, л/с, 

Где: q0tot — общий расход жидкости, одного потребляемого прибора, определяемый согласно п. 3.2 [1]. Принимаем по прил. 2 [1] для ванной комнаты — 0,25 л/с, сан. узла — 0,1 л/с, кухни — 0,12 л/с.

α — коэффициент, определяемый согласно прил. 4 [1] в зависимости от вероятности Р и количества сантехприборов N.

Определение вероятности действия санитарно-технических приборов:

P = (U·qhr,utot) / (q0tot·N·3600) = (4·10,5) / (0,25·3·3600) = 0,0155,

Где: U = 4 чел. — количество водопотребителей.

qhr,utot = 10,5 л — общая норма расхода воды в литрах, потребителем в час наибольшего водопотребления. Принимаем согласно прил. 3 [1] для жилого дома квартирного типа с водопроводом, канализацией и ваннами с газовыми водонагревателями.

N = 3 шт. — количество сантехприборов.

Определение расхода воды для ванной комнаты:

α = 0,2035 — принимаем по табл. 2 прил. 4 [1] в зависимости от NP = 1·0,0155 = 0,0155.

qс = 5·0,25·0,2035 = 0,254 л/с.

Определение расхода воды для сан. узла:

α = 0,2035 — ровно столько же, что и в предыдущем случае, так как количество приборов одинаково.

qс = 5·0,1·0,2035 = 0,102 л/с.

 

Определение расхода воды для кухни:

α = 0,2035 — как и в предыдущем случае.

qс = 5·0,12·0,2035 = 0,122 л/с.

Определение общего расхода воды на частный дом:

α = 0,267 — так как NP = 3·0,0155 = 0,0465.

qс = 5·0,25·0,267 = 0,334 л/с.

Формула определения диаметра водопровода на расчетном участке:

d = √((4·qс)/(π·V)) м,

Где: d — внутренний диаметр трубопровода на рассчитываемом участке, м.

V — скорость потока воды, м/с. Принимаем равной 2,5 м/с согласно п. 7.6 [1], в котором сказано, что скорость жидкости во внутреннем водопроводе не может превышать 3 м/с.

qc — расход жидкости на участке, м3/с.

Определение внутреннего сечения трубы для ванной комнаты:

d = √((4·0,000254)/(3,14·2,5)) = 0,0114 м = 11,4 мм.

Определение внутреннего сечения трубы для сан. узла:

d = √((4·0,000102)/(3,14·2,5)) = 0,0072 м = 7,2 мм.

Определение внутреннего сечения трубы для кухни:

d = √((4·0,000122)/(3,14·2,5)) = 0,0079 м = 7,9 мм.

Определение внутреннего сечения входной трубы в дом:

d = √((4·0,000334)/(3,14·2,5)) = 0,0131 м = 13,1 мм.

Вывод: для снабжения водой ванну со смесителем требуется труба с внутренним диаметром не менее 11,4 мм, унитаза в сан. узле — 7,2 мм, умывальника на кухне — 7,9 мм. Что касается входного диаметра водопровода в дом (для снабжения 3-х приборов), то он должен составлять не менее 13,1 мм.


 

Поделиться статьей с друзьями:

Расчет водопровода в частном доме: просто о сложном

Тема данной статьи — расчет водопроводных сетей в частном доме. Потому, что обычная схема водоснабжения маленького коттеджа не отличается высокой сложностью, нам не нужно будет лезть в дебри сложных формул; но некоторое количество теории читателю вынужденно нужно будет усвоить.

Особенности разводки коттеджа

Чем, фактически, система водоснабжения в частном доме несложнее, нежели в многоквартирном строении (очевидно, кроме общего числа сантехнических устройств)?

Принципиальных отличия два:

  • На тёплой воде, в большинстве случаев, нет необходимости снабжать постоянную циркуляцию через стояки и полотенцесушители.

При наличии циркуляционных врезок расчет водопроводной сети тёплой воды заметно усложняется: трубам необходимо пропустить через себя не только разбираемую жильцами воду, но и непрерывно оборачивающиеся веса воды.

В нашем же случае расстояние от сантехприборов до бойлера, колонки либо врезки в автостраду достаточно мало, дабы не уделять внимания скорости подачи ГВС к крану.

Принципиально важно: Тем, кто не сталкивался с циркуляционными схемами ГВС — в современных многоквартирных зданиях стояки тёплого водоснабжения соединяются попарно. За счет отличия давлений на врезках, создаваемой подпорной шайбой, через стояки непрерывно циркулирует вода. Тем самым обеспечивается стремительная подача ГВС к смесителям и круглогодичный нагрев полотенцесушителей в ванных .

  • Водопровод в частном доме разводится по тупиковой схеме, что подразумевает постоянную нагрузку на отдельные участки разводки. Для сравнения — расчет водопроводной кольцевой сети (разрешающей запитать любой участок водопровода из двух и более источников) обязан выполняться раздельно для каждой из вероятных схем подключения.

Что считаем

Нам предстоит:

  1. Оценить расход воды при пиковом потреблении.
  2. Выполнить расчет сечения водопроводной трубы, талантливой обеспечить данный расход при приемлемой скорости потока.

Справка: большая скорость потока воды, при которой он не порождает гидравлических шумов, образовывает около 1,5 м/с.

  1. Вычислить напор на концевом сантехническом приборе. Если он будет неприемлемо низким, стоит поразмыслить или об повышении диаметра трубопровода, или об установке промежуточной подкачки.

Задачи сформулированы. Приступим.

Расход

Его возможно примерно оценить по нормам расхода для отдельных сантехнических устройств. Данные при жажде несложно отыскать в одном из приложений к СНиП 2.04.01-85; для удобства читателя мы приведем выдержку из него.

Тип прибора Расход холодной воды, л/с Суммарный расход тёплой и холодной воды, л/с
Кран для полива 0,3 0,3
Унитаз с краном 1,4 1,4
Унитаз с бачком 0,10 0,10
Душевая кабинка 0,08 0,12
Ванна 0,17 0,25
Мойка 0,08 0,12
Умывальник 0,08 0,12

В многоквартирных зданиях при расчете расхода употребляется коэффициент возможности одновременного применения устройств. Нам достаточно расход воды через устройства, каковые смогут употребляться в один момент. Скажем, мойка, душевая унитаз и кабинка дадут неспециализированный расход, равный 0,12 + 0,12 + 0,10 = 0,34 л/с.

Сечение

Расчет сечения трубы водопровода возможно выполнен двумя методами:

  1. Подбором по таблице значений.
  2. Расчетом по большой допустимой скорости потока.

Подбор по таблице

Фактически, таблица не требует каких-либо комментариев.

Условный проход трубы, мм Расход, л/с
10 0,12
15 0,36
20 0,72
25 1,44
32 2,4
40 3,6
50 6

Скажем, для расхода в 0,34 л/с достаточно трубы ДУ15.

Обратите внимание: ДУ (условный проход) приблизительно равен внутреннему диаметру водогазопроводной трубы. У полимерных труб, маркирующихся внешним диаметром, внутренний отличается от него приблизительно на ход: скажем, 40-миллиметровая полипропиленовая труба имеет внутренний диаметр около 32 мм. 2. В ней:

  • S — искомая площадь сечения.
  • ? — число «пи» (приблизительно 3,1415).
  • r — радиус сечения (добрая половина ДУ либо внутреннего диаметра трубы).

Вторая формула выглядит как Q = VS, где:

  • Q — расход;
  • V — скорость потока;
  • S — площадь сечения.

Для удобства вычислений все величины переводятся в СИ — метры, квадратные метры, метры в секунду и кубические метры в секунду.

Давайте своими руками вычислим минимальный ДУ трубы для следующих вводных данных:

  • Расход через нее образовывает все те же 0,34 литра в секунду.
  • Скорость потока, применяемая в вычислениях — максимально допустимые 1,5 м/с.

Приступим.

  1. Расход в величинах СИ будет равным 0,00034 м3/с.
  2. Площадь сечения в соответствии с второй формулы должна быть не меньше 0,00034/1,5=0,00027 м2.
  3. Квадрат радиуса в соответствии с первой формулы равен 0,00027/3,1415=0,000086.
  4. Извлекаем из этого числа квадратный корень. Радиус равен 0,0092 метра.
  5. Чтобы получить ДУ либо внутренний диаметр, умножаем радиус на два. Итог — 0,0184 метра, либо 18 миллиметров. Как легко подметить, он близок к взятому первым методом, хоть и не сходится с ним в точности.

Напор

Начнем с нескольких неспециализированных замечаний:

  • Обычное давление в магистрали холодного водоснабжения образовывает от 2 до 4 атмосфер (кгс/см2). Оно зависит от расстояния до ближайшей насосной станции либо водонапорной башни, от рельефа местности, состояния магистрали, типа запорной арматуры на магистральном водопроводе и последовательности других факторов.
  • Полный минимум напора, который разрешает работать всем современным сантехническим устройствам и применяющей воду бытовой технике — 3 метра. Инструкция к проточным водонагревателям Атмор, например, прямо говорит, что нижний порог срабатывания включающего нагрев датчика давления равен 0,3 кгс/см2.

Справка: при атмосферном давлении 10 метров напора соответствуют 1 кгс/см2 избыточного давления.

На практике на концевом сантехническом приборе лучше иметь минимальный напор в пять метров. Маленький запас компенсирует неучтенные утраты в подводках, запорной арматуре и самом приборе.

Нам необходимо вычислить падение напора в трубопроводе известной протяженности и диаметра. В случае если разность напора, соответствующего давлению в магистрали, и падения напора в водопроводе больше 5 метров — наша система водоснабжения будет функционировать без нареканий. В случае если меньше — необходимо или увеличивать диаметр трубы, или размыкать ее подкачкой (цена которой, к слову,  очевидно превысит рост затрат на трубы из-за повышения их диаметра на один ход).

Так как же выполняется расчет напора в водопроводной сети?

Тут действует формула H = iL(1+K), в которой:

  • H — сокровенное значение падения напора.
  • i — так называемый гидравлический уклон трубопровода.
  • L — протяженность трубы.
  • K — коэффициент, который определяется функциональностью водопровода.

Несложнее всего выяснить коэффициент К.

Он равен:

  • 0,3 для хозяйственно-питьевого назначения.
  • 0,2 для промышленного либо пожарно-хозяйственного.
  • 0,15 для пожарно-производственного.
  • 0,10 для пожарного.

С измерением длины трубопровода либо его участка также особенных сложностей не появляется; а вот понятие гидравлического уклона требует отдельного беседы.

На его значение воздействуют следующие факторы:

  1. Шероховатость стенок трубы, которая, со своей стороны, зависит от их возраста и материала. Пластики владеют более ровной поверхностью по сравнению со сталью либо чугуном; помимо этого, металлические трубы со временем зарастают ржавчиной и известковыми отложениями.
  2. Диаметр трубы. Тут действует обратная зависимость: чем он меньше, тем большее сопротивление трубопровод оказывает перемещению воды в нем.
  3. Скорость потока. С ее повышением сопротивление также возрастает.

Некоторое время назад приходилось дополнительно учитывать гидравлические утраты на запорной арматуре; но современные полнопроходные шаровые вентиля создают приблизительно такое же сопротивление, что и труба, исходя из этого ими возможно смело пренебречь.

Вычислить гидравлический уклон своими силами очень проблематично, но, к счастью, в этом и нет необходимости: все нужные значения возможно отыскать в так называемых таблицах Шевелева.

Дабы читатель представил себе, о чем идет обращение, приведем маленькой фрагмент одной из таблиц для пластиковой трубы диаметром 20 мм.

Расход, л/с Скорость потока, м/с 1000i
0,25 1,24 160,5
0,30 1,49 221,8
0,35 1,74 291,6
0,40 1,99 369,5

Что такое 1000i в крайнем правом столбике таблицы? Это всего лишь значение гидравлического уклона на 1000 погонных метров. Чтобы получить значение i для нашей формулы, его достаточно поделить на 1000.

Давайте вычислим падение напора в трубе диаметром 20 мм при ее длине, равной 25 метрам, и скорости потока в полтора метра в секунду.

  1. Ищем соответствующие параметры в таблице. В соответствии с ее данным, 1000i для обрисованных условий равняется 221,8; i = 221,8/1000=0,2218.
  1. Подставляем все значения в формулу. H = 0,2218*25*(1+0,3) = 7,2085 метра. При давлении на входе водопровода в 2,5 атмосферы на выходе оно составит 2,5 — (7,2/10) = 1,78 кгс/см2, что более чем удовлетворительно.

Заключение

Выделим еще раз: приведенные схемы расчетов предельно упрощены и не предназначены для опытных расчетов сложных систем. Но их точность в полной мере приемлема для потребностей обладателей частных домов.

Дополнительную данные, как в большинстве случаев, читателю предложит видео в данной статье. Удач!

Гидравлический расчет водопровода по табл. Шевелева Ф.А. | Планета Решений

Гидравлический расчет по табл. Шевелева Ф.А.
Название (местоположение)
Номер участка Материал труб Расход, л/с Диаметр внутр, мм Скорость, м/с Потери, мм/м Длина участка, м Потери по длине, м на местн сопр, м Общие потери, м Стальные новые Чугунные новые Асбестоцементные Пластмассовые Железобетонные Стеклопластиковые Стеклянные
Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

Стальные новыеЧугунные новыеАсбестоцементныеПластмассовыеЖелезобетонные СтеклопластиковыеСтеклянные

1.27

0

0

0

0

1

24.25516102500031

30.70768573907329

18.02764081482963

17.61320429393669

25.77213535382061

19.15334296823147

19.15596671384356

0

0

0

0

СНиП 2.04.02-84* 7. РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ ХОЛОДНОЙ ВОДЫ проект водозаборного узла ( взу )

7.1. Гидравлический расчет сетей внутренних водопроводов холодной воды необходимо производить по максимальному секундному расходу воды.

7.2. Сети объединенного хозяйственно-противопожарного и производственно-противопожарного водопроводов должны быть проверены на пропуск расчетного расхода воды на пожаротушение при наибольшем расходе ее на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, при этом расход воды на пользование душами, мытье полов, поливку территории не учитывается.

Не требуется учитывать также выключение (резервирование) участков водопроводной сети, стояков и оборудования.

Примечание. Для районов жилой застройки на время пожаротушения и ликвидации аварии на сети наружного водопровода подачу воды в закрытую систему горячего водоснабжения допускается не предусматривать.

7.3. При расчете сетей хозяйственно-питьевых, производственных и противопожарных водопроводов следует обеспечивать необходимые напоры воды у приборов, указанные в обязательном приложении 2, и пожарных кранов, расположенных наиболее высоко и в наибольшем отдаления от ввода, с учетом требований п. 7.5.

7.4. Гидравлический расчет водопроводных сетей, питаемых несколькими вводами, следуют производить с учетом выключения одного из них.

При двух вводах каждый из них должен быть рассчитан на 100 %-ный, а при большем количестве вводов — на 50 %-ный расход воды.

7.5. Диаметры труб внутренних водопроводов сетей надлежит назначать из расчета наибольшего использования гарантированного напора воды в наружной водопроводной сети.

Диаметры трубопроводов кольцующих перемычек следует принимать не менее наибольшего диаметра водопотребления»>водоразборного стояка.

7.6. Скорость движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей, в том числе при пожаротушении, не должна превышать 3 м/с, в спринклерных и дренчерных системах — 10 м/с.

Диаметры трубопроводов водопотребления»>водоразборных стояков в секционном узле следует выбирать по расчетному расходу воды в стояке, определенному согласно п. 3.3, с коэффициентом 0,7.

7.7. Потери напора на участках трубопроводов систем холодного водоснабжения Н, м, следует определять по формуле

                                                              (12)

Значения kl следует принимать:

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

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

0,15 — в сетях объединенных производственных противопожарных водопроводов;

0,1 — в сетях противопожарных водопроводов.

7.8. При объединении стояков в секционные узлы потери напора в узле следует определять по формуле

                                                   (13)

где f — коэффициент, учитывающий характер водопотребления»>водоразбора в системе и принимаемый:

0,5 — для систем хозяйственного водопровода;

0,3 — для систем хозяйственно-противопожарного водопровода;

т — число стояков в узле.

 

ZuluHydro — гидравлические расчеты водопроводных сетей и систем водоснабжения

ZuluHydro — набор программ для расчетов водопроводных сетей, предназначенных для решения различных отраслевых задач. Позволяют создать расчетную математическую модель сети, выполнить паспортизацию сети, на основе созданной модели решать информационные задачи, задачи топологического анализа и выполнять различные гидравлические расчеты. ZuluHydro позволяет рассчитывать водопроводную сеть большого объема и любой сложности. Расчету подлежат тупиковые и кольцевые сети водоснабжения, в том числе с повысительными насосными станциями и дросселирующими устройствами, работающие от одного или нескольких источников.

Состав задач ZuluHydro

Расчеты ZuluHydro могут работать как в тесной интеграции с геоинформационной системой (в виде модуля расширения ГИС), так и в виде отдельной библиотеки компонентов, которые позволяют выполнять расчеты из приложений пользователей.

В настоящий момент продукт существует в следующих вариантах:

  • ZuluHydro — расчеты систем водоснабжения для ZuluGIS
  • ZuluNetTools — ActiveX-компоненты для расчетов инженерных сетей

Построение расчетной модели водопроводной сети

Геоинформационная система ZuluGIS позволяет создать карту города (населенного пункта) и нанести на неё любые инженерные коммуникации. 

При работе в геоинформационной системе сеть достаточно просто и быстро заносится с помощью мышки или по координатам. При этом сразу формируется расчетная модель. Остается лишь задать расчетные параметры объектов и нажать кнопку выполнения расчета.

Подробнее о том как моделируется водопроводная сеть в ГИС читайте здесь…

Совместно с геоинформационной системой ZuluGIS возможна разработка электронной модели системы водоснабжения, которая позволяет решать весь набор задач, указанных в пункте 12 постановления Правительства РФ от 5 сентября 2013 г. N 782 «О схемах водоснабжения и водоотведения» подробнее…


См. также: Программа гидравлического расчета тепловых сетей

Водоснабжение — Расчет потребности

Общую теоретическую потребность в системе водоснабжения можно легко рассчитать, добавив известную максимальную потребность для всех приспособлений в системе. Из-за характера периодического использования это, к сожалению, приведет к нереалистичным запросам на основные линии снабжения. Реальный спрос на систему снабжения всегда будет намного меньше общего теоретического спроса.

Ожидаемый спрос в системе водоснабжения можно оценить как

q et = q nl + 0.015 (Σq n — q nl ) + 0,17 (Σq n — q nl ) 1/2 (1)

где

q et = ожидаемая сумма расход воды (л / с)

q nl = потребность крупнейшего потребителя (л / с)

Σq n = общий теоретический расход воды — суммированы все приспособления (л / с)

Обратите внимание, что минимальный ожидаемый общий расход воды никогда не может быть меньше, чем потребность в самой большой арматуре.Это уравнение справедливо для обычных систем с моделями потребления, такими как

  • дома
  • офисы
  • дома престарелых
  • и т. Д.

Помните при использовании уравнения для систем, обслуживающих большие группы людей, где использование является прерывистым например,

  • гостиницы
  • больницы
  • школы
  • театры
  • гардеробы на фабриках
  • и т. д.

Для таких приложений, как шкаф, вероятно, что все душевые кабины используются одновременно.Использование формулы вслепую приведет к недостаточному количеству линий снабжения.

Пример — Основное водоснабжение дома престарелых

Если теоретическая потребность в водоснабжении в доме престарелых составляет 50 л / с , а для самого большого устройства требуется 0,4 ​​л / с, ожидаемая потребность в водоснабжении можно оценить как

q et = (0,4 л / с) + 0,015 ((50 л / с) — (0,4 л / с)) + 0,17 ((50 л / с) — (0,4 л / с) s)) 1/2

= 2.3 (л / с)

Общий теоретический расход воды и ожидаемый расход

Ожидаемая потребность в системе подачи при различной общей теоретической потребности может на основе приведенной выше формулы быть выражена как

Максимальная нагрузка на приспособление составляет 0,2 л / с.

Консультации — Специалист по спецификациям | Восемь шагов для определения требований к сантехнической системе

Цели обучения
  • Объясните методы определения размеров систем водоснабжения и распределения, используемые в правилах водоснабжения.
  • Приведите основные расчеты и примеры, которые могут быть использованы инженерами при определении размеров систем водоснабжения для различных типов коммерческих зданий.

При определении размеров систем водоснабжения для коммерческих зданий используется несколько норм и стандартов. Различные местные органы власти приняли кодексы и стандарты, определяющие методы определения размеров. В настоящее время два основных кодекса, используемых во многих юрисдикциях в Соединенных Штатах, — это Единый сантехнический кодекс (UPC) и Международный сантехнический кодекс (IPC) в редакции 2015 года.Поскольку существует множество методов определения размеров и различных условий в системе, это не является точным указанием для определения размеров всех систем распределения водяных трубопроводов. Существует множество опубликованных стандартов для водопроводных систем и систем водоснабжения, которые объясняют условия и проблемы, возникающие при определении размеров различных систем водоснабжения.

Первым шагом в определении требований к сантехнической системе и размерам труб является определение заполняемости здания и требований к сантехнической арматуре.Количество сантехнического оборудования определяется архитектором проекта на основе требований норм, а также требований конкретного проекта, которые могут выходить за рамки норм. Типы помещений в зданиях и связанные с ними требования к количеству сантехнического оборудования продиктованы UPC, IPC и Международным строительным кодексом (IBC). Каждый из этих кодов имеет небольшие отличия в отношении количества сантехнических приборов в зависимости от типа занятости и количества людей, которые будут занимать пространство. Как только количество необходимой сантехники будет определено, архитектор сможет спроектировать различные туалеты и связанные с ними сантехнические устройства для здания.Группы уборных могут быть не единственными приспособлениями / приборами в здании, которым требуется водоснабжение. Водоснабжение также может потребоваться в зонах общественного питания, подпиточной воде для оборудования, в моечных системах и других приборах. Определение требуемого расхода для всех приспособлений водоснабжения потребуется для того, чтобы правильно рассчитать размер трубопровода подачи воды.

Начиная с основ определения размеров водопровода, основное уравнение расхода: Q = VA, (Q = расход, V = скорость и A = площадь). Это уравнение можно использовать для определения требуемого размера трубы на основе ограничений расхода и скорости.UPC и IPC диктуют ограничения скорости в системах водоснабжения, и значения в кодах варьируются от 4 до 5 футов в секунду для горячей воды для бытового потребления и максимум 8 футов в секунду для холодной воды для бытового потребления. Значения в UPC лучше определены для конкретного приложения. Важно отметить, что другие факторы могут влиять на ограничения скорости, такие как акустические требования для зон, чувствительных к звуку, а также коррозия и эрозия трубопроводов из-за качества воды.

UPC и IPC предоставляют аналогичные методы определения размеров систем распределения воды.Приведенные ниже методы определения размеров соответствуют стандартам UPC и IPC и отмечают основные различия.

Как упоминалось ранее, первым шагом при определении размеров любой системы распределения воды является работа с архитектором проекта, чтобы понять тип использования здания, тип занятости и количество людей, которые будут занимать здание. После того, как строительная программа разработана и архитектор предоставил необходимое количество сантехнических приборов и приборов, следующим шагом будет разработка схематической схемы расположения трубопроводов в здании для обслуживания каждого приспособления / прибора по мере необходимости.После завершения компоновки трубопровода можно определить размер трубы, используя соответствующий раздел с кодами сантехники.

Версия UPC 2015 года предоставляет несколько методов определения размера. Первый метод описан в главе 6, раздел 610.0, и использует приложение A. Этот метод используется в этой статье для средних и крупных проектов коммерческого типа. Стоит отметить, что в главе 6 также представлены методы определения размеров трубопроводных систем с клапаном-промывочным клапаном; однако это обычно относится к небольшим проектам.

IPC редакции 2015 года предоставляет критерии определения размеров в соответствии с Приложением A UPC.Эту информацию можно найти в главе 6, разделе 604 и в Приложении E. Методы определения размера UPC и IPC можно разбить на восемь этапов:

Шаг 1: Доступное давление воды

Первым шагом при определении размеров труб водоснабжения является определение имеющегося давления, статического и остаточного давления, если таковое имеется. Во многих случаях это можно определить, позвонив в местное управление водоснабжения и запросив давление в системе водоснабжения для бытового водоснабжения либо на требуемой территории, либо на перекрестке улиц, на котором находится проектная площадка.На основе доступного давления в месте подключения к городу можно выполнить гидравлические расчеты для определения доступного давления в здании. Инженеры-сантехники обычно работают с водопроводными системами внутри здания на расстоянии до 5 футов от внешней стены. Таким образом, рекомендуется обсудить имеющиеся значения давления с инженером-строителем, который может выполнять гидравлический анализ водопровода от городской точки подключения к зданию. Инженер-строитель может обеспечить доступное высокое (статическое) давление и ожидаемое низкое (остаточное / динамическое) давление в здании, которое уже учитывало бы любые потери в трубопроводах площадки, счетчики и устройства предотвращения обратного потока.Ожидаемое высокое и низкое давление важно понимать, чтобы водопроводные системы работали правильно. Высокое давление в системе может привести к повреждению трубопроводов, оборудования и приспособлений или, что более важно, превысить максимально допустимое давление (80 фунтов на кв. Дюйм), предписанное правилами водопровода. Низкое давление в системе может повлиять на производительность приспособления или расход в системе в периоды пиковой нагрузки. Если эта информация недоступна от инженера-строителя, то инженер-сантехник может уточнить у местных коммунальных служб информацию о давлении на объекте, а затем выполнить расчет гидравлики для оценки потерь давления в трубопроводе на объекте, включая потери для счетчика и предотвращения обратного потока, если это необходимо. .В данной статье предполагается, что инженер-строитель обеспечит высокое и низкое давление воды в здании, выполнив свои собственные гидравлические расчеты для трубопроводов и компонентов на месте.

Шаг 2: Определите необходимое давление

Второй шаг — определить давление, необходимое для здания и всей сантехники. Как указывалось ранее, сантехнические нормы предписывают максимальное давление 80 фунтов на квадратный дюйм на любую сантехническую арматуру. Минимальное давление зависит от приспособления или типа обслуживания.Например, унитазы с промывочным клапаном могут потребовать всего 25 фунтов на квадратный дюйм для правильной работы, в отличие от унитазов с промывочным баком, которые могут работать при гораздо более низком давлении. Для систем механической подпитки может потребоваться от 30 до 40 фунтов на квадратный дюйм для надлежащей подпитки. Что касается требований к сантехническому оборудованию, рекомендуется ознакомиться с требованиями производителя к минимальному рабочему давлению. Если определенное давление не требуется, рекомендуется выбрать минимальное давление 30 фунтов на квадратный дюйм для каждого приспособления. Для целей этой статьи и примеров расчетов предполагается, что требуемое давление должно быть между 30 и 80 фунтами на квадратный дюйм.Унитазы с промывочным клапаном и душевые клапаны — это самые строгие приспособления, требующие минимум 30 фунтов на квадратный дюйм.

Шаг 3: Спрос на водоснабжение

Затем необходимо рассчитать требуемую потребность в водоснабжении для всего здания. В UPC за 2015 г., таблица 610.3, и в IPC за 2015 г., таблица E103.3 (2), приводятся значения единиц арматуры для водоснабжения для различных типов сантехнической арматуры. Чтобы определить общую потребность, сначала составьте таблицу и просуммируйте все устройства водоснабжения для всех устройств в здании.Единицы измерения водоснабжения могут быть преобразованы в расход с помощью кривой Хантера, которая учитывает расход сантехнической арматуры, продолжительность работы и вероятность одновременной работы всех приспособлений. Кривая была разработана Роем Б. Хантером в 1940 году для Министерства торговли США и с тех пор используется при определении размеров труб водоснабжения. Это большая тема для обсуждения в сантехническом сообществе, так как Hunter’s Curve очень консервативен и имеет тенденцию к завышению размеров систем водоснабжения, особенно с учетом того, как сантехника развивалась с годами, а арматура с низким расходом обычно используется во многих зданиях .Кривая Хантера представлена ​​на рисунках 1 и 2 для справки.

Пример использования кривой Хантера выглядит следующим образом:

  1. Архитектор проекта определил необходимое количество сантехники: (20) унитазы с самотечным резервуаром, (30) туалеты и (4) умывальники.
  2. Общее количество светильников для этих светильников из таблицы 610.3 UPC для общественных помещений равно 92; однако, используя таблицу IPC E103.3 (2) для общественного помещения, получаем 172.
  3. По данным Hunter’s Curve, 92 приспособления с системой промывочного бака составляют примерно 41 галлон / минуту на UPC.Используя таблицу E103.3 из IPC, для здания потребуется 58 галлонов в минуту. Таблица E103.3 (3) IPC преобразует значения единиц водоснабжения в значения расхода. Эта таблица похожа на кривую Хантера, описанную выше.

Как показано в приведенном выше примере, значения фиксированных единиц различаются между UPC и IPC. Крайне важно подтвердить правильный код, который будет использоваться на основе местных норм, чтобы правильно рассчитать размеры трубопроводных систем в соответствии с местными правилами.

Шаг 4: Потери давления в системах водоснабжения здания

Четвертый этап — определение потерь давления в системах внутреннего водоснабжения.Как упоминалось выше, предполагается, что инженер-строитель обеспечивает высокое и низкое давление воды на соединении со зданием. Дополнительные потери через систему внутреннего снабжения здания будут включать потери на трение в трубопроводах, потери высоты, потери оборудования и другие различные компоненты с потерями давления.

Потери на трение в трубопроводе можно рассчитать, зная материал трубопровода, размер трубы и скорость потока. Уравнение Дарси-Вайсбаха обеспечивает метод расчета потерь на трение в трубе.Эта формула использовалась для построения диаграмм в Приложении A UPC и Приложении E IPC, которые показывают потери на трение в напоре (фунт / кв. Дюйм) на 100 футов длины трубы. UPC и IPC включают диаграммы для гладкой трубы из медных труб (типы M, L и K), довольно гладкой трубы, довольно шероховатой трубы и шероховатой трубы. Эти графики можно использовать для определения скорости в футах в секунду и потерь на трение на 100 футов длины трубы. Эти графики будут использоваться на следующем этапе для определения размеров трубы на основе расхода и допустимых потерь на трение.

Потеря (или прирост) высоты возникает, когда есть физическое изменение высоты в системе трубопроводов. Каждый фут вертикального подъема эквивалентен перепаду давления на 0,434 фунта на квадратный дюйм или наоборот (каждый фут вертикального перепада высоты эквивалентен приросту давления на 0,434 фунта на квадратный дюйм). Например, если входящая труба водоснабжения находится на высоте -4 фута ниже готового пола, а сантехническая арматура обслуживается на Уровне 2 с возвышением на 16 футов над чистым полом Уровня 1, тогда это будет равно до 20 футов x 0.434 = перепад давления 8,68 фунтов на кв. Дюйм. Следовательно, если у вас входное давление 60 фунтов на квадратный дюйм, это приведет к 51,32 фунтов на квадратный дюйм на креплении уровня 2 (при условии статического потока без потерь на трение или других потерь в системе).

Потери в оборудовании определяются производителем в зависимости от типа оборудования и связанных с ним перепадов давления. Обычное оборудование, которое может иметь перепады давления, включает оборудование для смягчения воды, устройства для фильтрации воды, проточные водонагреватели и т. Д. Обычно для оборудования системы умягчения воды перепад давления составляет от 15 до 25 фунтов на квадратный дюйм для непрерывного и максимального расхода.Падение давления во всем оборудовании необходимо согласовывать с производителем с учетом требуемых расходов.

Прочие потери компонентов включают различные приборы, приспособления, оборудование и т. Д. Общие элементы включают устройства предотвращения обратного потока, счетчики воды, фильтры для воды в точках использования и т. Д. Устройства предотвращения обратного потока и счетчики воды могут привести к значительному падению давления, которое необходимо учитывать в общих расчетах потери давления в здании. Эти перепады давления обычно указываются в документации производителя в зависимости от требуемой скорости потока.

Шаг 5: Наибольшая длина развернутой трубы

На этом этапе определяется самая длинная развернутая длина трубы до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления / устройства. Важно отметить, что самое дальнее приспособление от основного водопровода может не быть самым удаленным с гидравлическим приводом приспособлением. Например, приспособление на Уровне 2, которое находится ближе к водопроводу, может быть более удаленным с точки зрения гидравлики, чем приспособление, расположенное дальше на Уровне 1. Рассмотрим санузел на Уровне 2, который находится примерно в 100 футах от водопровода. основной водопровод по сравнению с туалетом, который находится в 200 футах от основного водопровода на Уровне 1.Санитарный узел на уровне 1 будет иметь более длинную трубу; однако в санузле на Уровне 2 будет более высокий перепад давления для достижения этого приспособления из-за потерь на высоте. Другой пример — унитаз с клапаном смыва по сравнению с унитазом с баком со смывом. Опять же, унитаз с промывочным клапаном потребует более высокого давления для работы, чем унитаз с промывочным баком, поэтому он может быть самым дальним гидравлически удаленным приспособлением. Это стоит учитывать при оценке наиболее длинной развернутой длины и необходимого давления воды в различных приспособлениях.

Наибольшая развернутая длина рассчитывается путем определения общего расстояния трубопровода от основного водопровода до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления. Например, самое дальнее гидравлически удаленное приспособление — это туалет на уровне 2, который находится примерно в 500 футах от основного водопровода.

В дополнение к общему расстоянию от трубопровода до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления необходимо учитывать трубопроводную арматуру, чтобы определить общую максимальную протяженность трассы.В зависимости от материалов трубопровода и требуемой арматуры на каждой арматуре будут возникать дополнительные потери. Производители обычно предоставляют информацию о потерях давления в фитингах и клапанах, которая выражается в эквивалентной длине трубы. Например, 1 дюйм. медная труба со стандартным коленом на 90 градусов добавит примерно 2,5 фута эквивалентной длины трубы. Следовательно, расчеты могут быть выполнены на основе проекта компоновки трубопроводов и предполагаемых фитингов, типов фитингов и размеров труб, чтобы определить дополнительные потери через фитинги и клапаны.

Расчет потерь на трение в каждом фитинге и клапане может занять много времени, особенно когда необходимо определить размер трубы для анализа потерь через каждый фитинг и клапан. Не говоря уже о том, что окончательная установка трубопроводов от сантехнических подрядчиков может отличаться от схематических проектных чертежей, что изменит потери на трение в системе трубопроводов. Хорошее правило — использовать от 15% до 50% от общего расстояния между трубопроводами. Например, стандартный коммерческий проект с минимальными изменениями направления может потребовать только дополнительных 15%, добавленных к общей длине трубопровода, чтобы определить общую максимальную протяженность проекта.Однако в проекте со значительным количеством фитингов и изменениями направления может потребоваться прибавка более 50% к общему расстоянию между трубопроводами. Эта сумма обеспечит общую разработанную длительную пробежку.

Шаг 6: Допустимые потери на трение

Следующий шаг включает использование информации из предыдущих шагов для определения допустимых потерь на трение в системе трубопроводов. Допустимые потери на трение будут использоваться с диаграммами из Приложения A UPC и Приложения E IPC для определения размеров труб и требований к скорости потока.

Обратитесь к предыдущему примеру коммерческого здания с (20) санузлами с гравитационным резервуаром, (30) туалетами и (4) раковинами для швабры. Предполагая, что это двухэтажное коммерческое здание с креплениями на обоих уровнях, первым делом необходимо определить доступное давление. В этом примере инженер-строитель предоставил сантехнику 3-дюйм. для бытового водоснабжения при предполагаемом низком давлении 60 фунтов на квадратный дюйм (динамическое) и высоком 70 фунтов на квадратный дюйм (статическое). Высокое статическое давление находится в пределах допустимых ограничений по давлению согласно UPC и IPC (не превышает 80 фунтов на кв. Дюйм).Поскольку нет ни одного перепада высоты (нет подвала или нижнего уровня в здании), не будет повышения давления из-за перепада высоты. В этом примере основное внимание будет уделено низкому давлению 60 фунтов на квадратный дюйм и будет использоваться это значение для определения допустимых потерь на трение. Предполагается, что потеря измерителя составляет 10 фунтов на квадратный дюйм.

Далее будет определение необходимого давления на шаге 2. Хотя все унитазы представляют собой самотечные резервуары, рекомендуется поддерживать давление не менее 30 фунтов на квадратный дюйм в самом удаленном приспособлении.В этом примере для минимального необходимого давления будет использоваться 30 фунтов на квадратный дюйм.

Теперь, используя Шаг 4, можно определить потери на трение для системы подачи здания. В настоящее время потери на трение в трубопроводе не рассчитываются, так как на этом этапе необходимо определить допустимые потери на трение во всей системе. В этом примере будут использоваться потери высоты, как описано в Шаге 4, с вертикальным подъемом на 20 футов, который равен перепаду давления 8,68 фунтов на квадратный дюйм.

Шаг 5 затем будет использоваться для определения общей развернутой самой длинной серии.В этом примере 500 футов будет использоваться в качестве общего расстояния трубопровода от основного водопровода до самого дальнего гидравлически удаленного приспособления на Уровне 2. Это здание имеет различные изменения направления, но в целом большинство прямых участков трубопровода. Таким образом, инженер-сантехник согласится добавить 25% к общему расстоянию трубопровода, чтобы учесть потери в арматуре и клапанах. Следовательно, общая разработанная самая длинная трасса равна 625 футов

.

Наконец, расчет допустимых потерь на трение на 100 футов участка трубопровода завершается умножением доступного давления после всех потерь и требуемого давления в самом дальнем гидравлически удаленном приспособлении на 100 футов с последующим делением итогового значения на самый длинный разработанный участок; см. расчет в таблице 1.

В этом примере допустимые потери на трение на 100 футов равны 1,8112 фунтов на квадратный дюйм. Это значение будет использовано на шаге 7 для разработки таблицы размеров труб в соответствии с таблицами UPC и IPC.

Шаг 7: Требования к размеру трубы и расходу

На этом шаге используются диаграммы A 4.1, A 4.1 (1), A 4.1 (2) и A 4.1 (3) из Приложения A UPC и рисунков E103.3 (2), E103.3 (3), E103. 3 (4), E103.3 (5), E103.3 (6) и E103.3 (7) МПК. Эти диаграммы обеспечивают взаимосвязь между размером трубы, скоростью, расходом и потерями на трение на 100 футов для различных материалов трубы (медная труба, довольно гладкая труба, довольно грубая труба и грубая труба).В зависимости от материала трубопровода, который будет использоваться в проекте, можно использовать правильную таблицу. Для трубопроводов бытовой воды часто используются довольно грубые трубопроводы. Эта диаграмма будет использоваться для дальнейшей разработки требований к определению размеров труб на основе примера, использованного на этапе 6.

Используя допустимые потери на трение на 100 футов, которые в приведенном выше примере составляют 1,8112 фунтов на квадратный дюйм / 100 футов, диаграмму можно использовать для определения связанных ограничений расхода и скоростей для труб различных размеров. Имейте в виду, что ограничение скорости для холодной воды составляет 8 футов в секунду, а для горячей воды — 5 футов в секунду.

Затем эти значения можно преобразовать в таблицу для справки, связанную с размером трубы, расходом и скоростью, используя кривую Хантера для преобразования расхода в единицы оборудования для водоснабжения, как показано в таблице 2.

Шаг 8: Определение размера трубы

Последним шагом является окончательный расчет размеров труб на соответствующих планах. Это включает суммирование единиц приспособлений водоснабжения для всех приспособлений и суммирование единиц приспособлений водоснабжения по всей системе трубопроводов. Пример плана разметки на Рисунке 3 показывает суммирование устройств водоснабжения, использующих UPC, через системы трубопроводов горячей и холодной воды обратно к основному водопроводу.Тот же метод будет применяться для IPC, с изменениями в значениях единиц водоснабжения по мере необходимости. Для светильников с подачей только холодной воды (т. Е. Писсуаров, унитазов, нагрудников для шлангов и т. Д.) Это будет равно общей стоимости приспособлений для водоснабжения из таблицы 610.3 UPC. Для светильников с горячим и холодным питанием примечания в нижней части UPC, Таблица 610.3, позволяют использовать 75% от общего количества осветительных приборов для расчета расхода. IPC предоставляет значения для арматуры как для холодной, так и для горячей воды.

После того, как количество устройств водоснабжения просчитано по всей системе трубопроводов, можно использовать таблицу, разработанную на шаге 7, для определения надлежащего размера трубы для каждого сегмента трубы.

В редакциях UPC и IPC 2015 г. предусмотрены аналогичные методы определения размеров водопровода для больших коммерческих зданий, хотя есть явные различия между методами, используемыми в каждом кодексе. Также доступны многочисленные опубликованные стандарты для поддержки определения размеров водопроводных систем и условий / проблем, которые могут возникнуть.Использование правильного кодекса, принятого в местной юрисдикции, необходимо для выполнения правильного определения размеров систем водоснабжения. Понимание основ принципов определения размеров труб жизненно важно для понимания того, как использовать правильный код и правильно проектировать системы распределения воды для коммерческих зданий.

Расчет необходимого размера водопровода

Размер водопровода жизненно важен для обеспечения жителей здания достаточным объемом воды. Есть три основных фактора, которые определяют правильный размер линии водоснабжения, которая также называется линией водоснабжения.Три фактора следующие:

  1. Количество сантехнических приборов: расчет с использованием всех сантехнических приборов в здании.
  2. Длина участка трубы: Расстояние от главного внутреннего регулирующего клапана до места подключения к городской водопроводной сети.
  3. Классификация здания: Жилые и коммерческие здания имеют разные требования к размерам.

Некоторые данные о размерах водопровода упрощены

Увеличение диаметра линии водоснабжения до одного размера больше имеет огромное значение.Чего не понимают люди, не занимающиеся сантехникой, так это того, что глубина понимания и область понимания — это совершенно разные факторы друг от друга.

Например, 1 1/4 дюйма всего на 25% больше 1 дюйма. Но с точки зрения площади, внутренняя площадь труб такого размера (трубопровода подачи воды) разница примерно на 56% больше. В качестве другого примера сравним трубу диаметром 1 1/2 дюйма и трубу 2 дюйма. Разница в площади трубы диаметром 1 1/2 дюйма по сравнению с трубой диаметром 2 дюйма составляет около 77%.

Линии разного размера обеспечивают совершенно разные скорости потока

Что касается таблицы размеров водопровода DEP, ключевой компонент которой — галлоны в минуту, различия еще более разительны.Основываясь на расчетах средней длины трубы 50 футов, линия 1 1/4 дюйма обеспечивает 16 галлонов в минуту. С другой стороны, линия диаметром 1 дюйм обеспечивает всего 9 галлонов в минуту. Следовательно, линия 1 1/4 дюйма обеспечивает почти на 77% больше галлонов в минуту, чем линия 1 дюйм. Расчеты галлонов в минуту в таблице размеров DEP также основаны на некоторых других важных предположениях. Все расчеты расхода основаны на подключении к крану соответствующего размера на городской водопроводной сети. Они также основаны на том, что здание находится на ровной поверхности.Например, дом, расположенный на холме или возвышении, снизит расход.

Что все это значит для рядового собственника недвижимости? Это означает, что за номинальную сумму денег увеличение размера водопровода всего на один размер дает огромные преимущества. Фотография ниже наглядно иллюстрирует этот момент. Но следует также отметить, что если внутренняя сантехника в здании имеет меньший размер, не будет никакой выгоды от увеличения размера линии обслуживания, если только внутренняя сантехника также не будет увеличена.

Какой размер водопровода обычно требуется?

Типичный дом на одну семью снабжен водопроводом диаметром 1 дюйм. В доме на одну семью обычно имеется следующая сантехника:

  • Кухонная мойка
  • Поднос для белья
  • Посудомоечная машина
  • Стиральная машина
  • Ванная комната с туалетом
  • Наружное шланговое соединение.

Дом на две семьи практически никогда не может сравниться с линией обслуживания в 1 дюйм.Единственное исключение — это чрезвычайно странный случай, когда городская водопроводная сеть находится под тротуаром. У дома вообще не должно быть палисадника; что привело бы только к 15-футовой длине трубы. Очевидно, это очень необычная и редкая ситуация.

В случае трехквартирного дома обычно требуется линия обслуживания 1 1/2 ″. Опять же, исключение было бы, если бы длина участка трубы составляла всего 35 футов или меньше. В большинстве случаев для дома на шесть или более семей потребуется 2-дюймовый водопровод.Каждый тип сантехнического оборудования имеет расчетный коэффициент галлонов в минуту. Все сантехнические устройства внутри здания в совокупности учитывают необходимый размер водопровода для здания.

Случаи определения правильного размера водопровода различаются

Реальная реальность такова, что в большинстве старых зданий, построенных до 1990 года или около того, линии часто будут меньше, чем предложено выше. Во многих случаях это не приводит к негативным последствиям, поскольку таблица размеров NYC DEP очень консервативна.Однако каждый случай будет отличаться. Например, в некоторых районах есть шесть семейных домов, обслуживаемых водопроводными сетями размером менее 1 дюйма. В таких крайних случаях давление воды падает, и недостаточный объем — это нормальные повседневные проблемы для пассажиров. Помните, даже если вы привыкли к этому, падение давления при использовании воды в вашем доме — это ненормально. Ни один дом или собственность не были предназначены для этого.

Позвольте эксперту рассчитать вашу линию водоснабжения

Таблицы размеров различаются для жилой и коммерческой недвижимости

Таблица размеров для коммерческой недвижимости существенно отличается от жилой.Для этого есть веская причина. Одной из главных причин является то, что сантехника обычно гораздо чаще используется в коммерческих помещениях. Например, раковина в частном доме используется экономно по сравнению с раковиной в оживленном ресторане.

Счетчик приспособлений — это значение галлонов в минуту, указанное для каждого сантехнического приспособления в таблице размеров. Например, у раковин, посудомоечных и стиральных машин DEP для калибровочного стола установлено количество приспособлений, равное 4. В то время как, как и у бытовой сантехники, у них ровно 1/2 этого количества приспособлений.В результате, согласно таблице размеров DEP, коммерческая недвижимость обычно требует гораздо больших линий водоснабжения, чем жилая недвижимость, чтобы соответствовать нормам.

Почему длина пробега — фактор

Часть подачи воды в здание основана на прохождении воды под давлением по водопроводу. Сама леска обеспечивает сопротивление потоку воды. Поэтому длина пробега является важным фактором. Чем дольше пробег, тем меньше галлонов в минуту может пройти через линию обслуживания.

Длинный участок трубы влияет на размер необходимой линии

Длина участка на самом деле оказывает драматическое влияние на возможности водоснабжения каждого размера водопровода. Например, типичная водопроводная линия теряет примерно 33% своей способности по подаче воды, когда длина участка увеличивается с 30 до 60 футов. В качестве конкретного примера линия 1 1/4 дюйма может подавать приблизительно 21 галлон в минуту за 30-футовый пробег, но только приблизительно 14 галлонов в минуту за 60-футовый пробег.

Хотя длина участка является основным фактором для всех расчетов размера водопровода, она становится еще более важным фактором, когда участок необычно длинный. Когда здание находится далеко от собственности или находится на очень широкой проезжей части, этот фактор легко упустить из виду. В случаях, когда имеется длительный пробег, было бы ошибкой основывать размер водопровода строго на подсчете арматуры.

Типичные признаки недостаточного объема воды или давления воды

Жильцы здания могут иметь давние проблемы с недостаточным объемом или давлением воды и принимать это как нормальное явление.Следует понимать, что давление воды и объем воды — это две отдельные и разные проблемы. Давление воды — это сила, с которой вода течет из водопровода. Объем воды — это количество воды, необходимое для обслуживания всего здания.

Три типичных проблемы, возникающие из-за проблем с объемом или давлением, следующие:

  1. Температура воды изменяется при использовании воды в здании, например при смыве туалета.
  2. Падение давления воды при использовании душа или стиральной машины.
  3. Изменение давления или объема воды при срабатывании оросительной системы газона.

Проблемы с давлением и объемом воды и их решения могут быть сложными. Часто они не связаны с размером водопровода, но причиной являются другие проблемы. Всегда лучше доверять лицензированному мастеру-сантехнику для расследования и решения подобных проблем с водопроводом. Только квалифицированный и лицензированный сантехник будет обладать знаниями и опытом, чтобы предложить правильное и экономичное решение.

Старший сантехник Пол Р.Балкан объясняет размер водопровода

Пол Р. Балкан — президент компании Joseph L. Balkan Inc. Он является экспертом в области домашних канализационных сетей и трубопроводов водоснабжения. Вот некоторые из его идей относительно давления воды и размеров.

Пол Р. Балкан, президент Joseph L. Balkan Inc.

Есть несколько факторов, влияющих на обеспечение достаточного потока воды из сантехники в здании. Давление воды обычно измеряется в фунтах на квадратный дюйм.Когда в здании не используется вода и не используются насосы, резервуары на крыше или другие устройства, максимальная высота, на которую вода может подниматься в здании, определяется давлением в городской водопроводной магистрали.

Один фунт на квадратный дюйм (фунт на квадратный дюйм) поднимет воду вертикально на 2,31 фута. Если давление в городской водопроводной сети составляет 40 фунтов на квадратный дюйм, вода поднимется по вертикали максимум на 92,4 фута над городской водопроводной магистралью. Важно понимать, что на это не влияет размер труб.

Размер труб становится важным, когда в здании используется вода. Чем больше диаметр подающих труб, тем меньше будет падение давления, поскольку одновременно используется все больше и больше сантехники. Один из способов взглянуть на это — представить размер подающей трубы как клапан. Если бы вы подключили садовый шланг к пожарному гидранту и с трудом открыли кран гидранта, что эквивалентно небольшой водопроводной трубе, вода, выходящая из шланга, могла бы вылиться на 30 футов.

С другой стороны, не регулируя клапан, отсоедините садовый шланг и подсоедините вместо него пожарный шланг. Это похоже на установку большого количества сантехники к водопроводу меньшего размера. Тогда вода может опуститься только на 1-2 фута. Открытие клапана до упора, что эквивалентно большой подающей трубе, и давление воды, выходящей из шланга, может кого-нибудь сбить. В городской водопроводной магистрали, питающей гидрант, ничего не изменилось, только размер прохода, по которому должна была проходить вода.Естественно, это упражнение для размышлений, и противопожарные гидранты не следует трогать!

Получите бесплатный визит на место сегодня!

Руководство по проектированию трубопроводов для бытового водоснабжения, Как выбрать размер и выбор трубопровода для бытового водоснабжения

6.0 ТРУБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Самый распространенный водопровод внутри зданий — медный. Но в этом руководстве будут рассмотрены другие материалы, их использование, свойства, преимущества и недостатки.

Существуют и другие каналы, доступные для использования в калькуляторе, но вы также можете добавить свою собственную информацию о трубах.Встроенные в калькулятор трубы включают сталь ASTM A53 (список 40 и 80), медь ASTM B88 (тип K, L и M), ПВХ ASTM D2241 (SDR 26), полипропилен ASTM F2389 (DR 9), ABS ASTM D1527. , ABS ASTM D 2282, латунь стандартная и дополнительная, CPVC ASTM F441 и F442, PEX, ковкий чугун, оцинкованная сталь и нержавеющая сталь 304 и 316. Это наиболее распространенные трубы, используемые в трубопроводах с охлажденной водой. Если у вас особый случай, воспользуйтесь ссылками, чтобы добавить информацию о трубе, или свяжитесь с Джастином по электронной почте contact @ engproguides.com.

Рисунок 16: Этот рисунок представляет собой образец информации о трубопроводе, встроенной в калькулятор, вкладка «Ссылки».

Каждый материал трубы и тип трубы в пределах этого материала трубы имеют свои собственные стандартные размеры трубы. Например, сталь Schedule 40 не имеет трубы размером 5/8 дюйма. При изменении материала трубы и типа трубы также измените размер трубы, чтобы гарантировать, что размер трубы, который вы хотите, доступен в пределах стандарта.Калькулятор выдаст ошибку, если вы выберете нестандартный размер трубы в пределах материала и типа трубы.

6.1 ТРУБКА АБС

ABS означает акрилонитрил-бутадиен-стирол. Этот трубопровод чаще всего используется для дренажных, сточных и вентиляционных систем и не используется в системах водоснабжения в домашних условиях. Часто можно увидеть эту трубу, по которой отходят канализационные системы, и она часто бывает черной. Эти легкие и гибкие трубопроводы подходят для температур от -30 ° F до 140 ° F.Как и другие пластиковые трубы, АБС не подходит для работы на открытом воздухе при воздействии солнечных лучей. Ультрафиолетовые лучи повредят трубы из АБС-пластика.

Существуют два стандарта, регулирующих трубопроводы из АБС-пластика: (1) ASTM D 1527 и ASTM D 2282. ASTM D 1527 называется Стандартными техническими условиями для пластиковых труб из акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС), списки 40 и 80. ASTM D 2282 назван Пластиковая труба из акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС), SDR-PR. Эти два стандарта определяют размеры и допуски для различных типов труб из АБС-пластика.

6.1.1 ASTM D 1527 ГРАФИК 40 И ГРАФИК 80

Спецификация труб описывает толщину и номинальное давление для каждого размера трубы. Стенки сортамента 80 толще, чем у сорта 40, и, таким образом, трубопровод сортамента 80 имеет более высокое номинальное давление, чем трубопровод сортамента 40. Трубопроводы Schedule 40 и Schedule 80 имеют одинаковый внешний диаметр, но разную толщину. Трубопровод сортамента 80 имеет большую толщину, что делает внутренний диаметр меньше по сравнению с трубопроводом сортамента 40.

Таблица 4: В этой таблице показаны размеры труб для трубопровода из АБС-пластика сортамента 40 в соответствии с ASTM D 1527.

Трубы обычно имеют одинаковый внешний диаметр, потому что это позволяет соединять вместе трубы разных графиков. Как видите, трубопровод сортамента 80 имеет тот же внешний диаметр, что и трубопровод сортамента 40 для каждого конкретного размера трубы. Однако внутренний диаметр меньше, потому что труба сортамента 80 имеет более толстые стенки.

Таблица 5: В этой таблице показаны размеры труб для трубопровода из АБС-пластика сортамента 80 в соответствии с ASTM D 1527.

6.1.2 СТАНДАРТНОЕ ОТНОШЕНИЕ РАЗМЕРОВ ASTM D 2282 (SDR)

Стандартный размерный коэффициент или SDR описывает соотношение между внешним диаметром трубы и толщиной стенки трубы.

Например, SDR 17 для внешнего диаметра 1.315 дюймов будет иметь толщину трубы 0,077 дюйма и 0,063 дюйма для SDR 21.

Таблица 6: Тип трубы ABS SDR 26 Размеры трубы

Таблица 7: Размеры труб из ABS SDR 14

Таблица 8: Размеры труб из ABS SDR 13,5

6.1.3 НОМИНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Номинальное давление для труб из АБС-пластика определяется диаметром трубы, толщиной трубы и материалом трубы. Несмотря на то, что материалом трубы является АБС, в общем семействе материалов АБС есть разные классы. Типичные классы труб из ABS включают ABS2112, ABS1316, ABS1210 и ABS1208. ABS 2112 — самый сильный, затем ABS1316, затем ABS1210 и, наконец, ABS1208. Давление разрыва для этих материалов и комбинаций SDR показано ниже.

6.2 ЛАТУННАЯ ТРУБКА

Латунные трубопроводы в некоторых случаях являются одобренными трубопроводами для питьевой воды и были популярны в прошлом, но их заменили материалами, с которыми легче работать и которые обычно обеспечивают более длительный срок службы. Есть два типа латунных трубопроводов: (1) обычной прочности и (2) повышенной прочности. Латунь повышенной прочности имеет более толстые стенки, что позволяет этой трубе иметь более высокое допустимое рабочее давление. В таблице ниже приведены размеры латунных трубопроводов обычной и повышенной прочности.Как вы можете видеть, внутренний диаметр трубы повышенной прочности немного меньше, чем диаметр эквивалентной трубы обычной прочности. Это связано с увеличенной толщиной трубы.

6.2.1 ОБЫЧНАЯ ПРОЧНОСТЬ

Таблица 9: В этой таблице показаны размеры латунных трубопроводов обычной прочности.

6.2.2 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ

Трубопровод повышенной прочности обычно не используется в бытовых системах водоснабжения, поскольку давление в бытовых системах водоснабжения никогда не превышает 300 фунтов на квадратный дюйм, а латунные трубопроводы стандартной прочности обладают достаточной прочностью, чтобы выдерживать давление 300 фунтов на квадратный дюйм.В следующих двух таблицах показано максимально допустимое давление как для обычных, так и для сверхпрочных трубопроводов, чтобы дополнительно объяснить этот момент. Как видите, максимально допустимое давление уменьшается с повышением температуры.

Таблица 10: В этой таблице приведены размеры латунных труб повышенной прочности.

6.2.3 НОМИНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Таблица 11: Максимально допустимое давление уменьшается с увеличением температуры жидкости.

Таблица 12: Латунные трубы повышенной прочности имеют гораздо более высокие максимально допустимые давления, как показано в таблице ниже.

6.3 ТРУБОПРОВОД ХПВХ

Хлоринаты Поливинилхлорид (ХПВХ) — это пластиковый трубопровод, который используется для распределения холодной воды и канализации, сточных вод, вентиляционных систем. Его главное преимущество — низкая стоимость и простота установки.Он подходит для холодной воды под давлением (73 F) при давлении до 300 фунтов на квадратный дюйм для труб меньшего диаметра и более толстых труб. Однако при более высоких температурах (180 F) номинальное давление падает до 100 фунтов на квадратный дюйм и уменьшается для более тонких труб и большего диаметра.

ХПВХ немного прочнее ПВХ и может выдерживать более высокие температуры. Однако ХПВХ не выдерживает таких высоких температур, как медные трубы. Кроме того, ХПВХ имеет больший коэффициент теплового расширения, чем металлические трубы.Это означает, что вам нужно будет учесть расширение и сокращение труб для длинных участков трубопровода из ХПВХ.

Размеры труб из ХПВХ регулируются двумя стандартами. Эти стандарты — ASTM F441 и ASTM F442. Первый стандарт обеспечивает размеры в формате расписания, а второй стандарт — в формате SDR.

6.3.1 СТАНДАРТНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ASTM F441 ДЛЯ ПЛАСТИКОВЫХ ТРУБ НА ХЛОРИРОВАННОМ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДЕ (ХПВХ), ПРИЛОЖЕНИЯ 40 И 80

Таблица 13: В этой таблице показаны размеры трубопровода из CPVC Schedule 40.

Таблица 14: В этой таблице показаны размеры трубопровода из ХПВХ Графика 80.

Номинальное давление трубопровода колеблется от 1130 фунтов на квадратный дюйм для трубы Schedule 80, 1/4 дюйма, до 230 фунтов на квадратный дюйм для трубы Schedule 80, 12 дюймов и 210 фунтов на квадратный дюйм для трубы Schedule 80, 24 дюйма. Номинальное давление также колеблется от 780 фунтов на квадратный дюйм для трубопровода Schedule 80 ¼ «до 220 PSI для 4-дюймового трубопровода Schedule 40 и даже ниже до 120 PSI для трубопровода Schedule 40 диаметром 24 дюйма.Как вы можете видеть, номинальное давление (максимально допустимое давление воды) уменьшается по мере увеличения размера трубопровода, а номинальное давление для трубопровода по графику 80 выше, чем номинальное давление для труб по графику 40.

Номинальное давление также снижается при повышении температуры воды. Предыдущие значения давления основаны на температуре воды 73 F. Номинальное давление снижается до 20% от номинального давления при температуре воды 200 F.Номинальные значения давления для трубопроводов можно легко получить на веб-сайтах производителей труб. Но как проектировщик вы должны понимать, что ХПВХ не подходит для высокотемпературной воды при давлении выше 100 фунтов на квадратный дюйм и даже ниже для труб большего диаметра.

6.3.2 СТАНДАРТНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ASTM F442 ДЛЯ ПЛАСТИКОВЫХ ТРУБ НА ХЛОРИРОВАННОМ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДЕ (ХПВХ), SDR-PR

Подобно трубам из ABS, CPVC также может быть оценен в формате SDR.Однако большинство производителей в США не используют этот формат. Таким образом, эти размеры труб не включены в данное руководство, равно как и эти размеры труб не включены в калькулятор.

6.4 МЕДНЫЕ ТРУБЫ И ТРУБКИ

6.4.1 РАЗНИЦА МЕЖДУ ТРУБОПРОВОДОМ И ТРУБКОЙ

Трубопровод в основном используется в качестве носителя жидкости и измеряется по внутреннему диаметру (ID). Таким образом, когда выбрана медная труба с номинальным диаметром ½ дюйма, внутренний диаметр составляет примерно ½ дюйма, а внешний диаметр равен 0.625 дюймов. Трубки в основном используются для структурных целей и измеряются по внешнему диаметру (OD). Медная трубка ½ дюйма имеет внешний диаметр 0,545, а ее внутренний диаметр меньше ½ дюйма. В системах внутренних водопроводов используются медные трубы, а не медные.

6.4.2 ВИДЫ МЕДИ

Существует шесть стандартных типов меди, которые показаны ниже для справки, вам следует выбрать тип, который наиболее точно соответствует ситуации в вашем проекте:

6.4.3 МЕДНАЯ ТРУБКА ТИПА K

Медные трубки

типа K коммерчески доступны длиной 20 футов, вытянутые или отожженные. Его можно использовать для бытового водоснабжения, противопожарной защиты, топлива, мазута, хладагентов, сжатого воздуха, сжиженного нефтяного газа и вакуума. У него самые толстые стенки типов L и M. Стенки типа L толще, чем у типа М. Эти соотношения справедливы для всех диаметров трубы. Наружные диаметры для каждого типа, только внутренний диаметр и толщина стенок различаются для каждого типа.

Этот тип трубы чаще всего используется для подземной прокладки или когда может произойти повреждение надземной прокладки и требуется более твердый материал.

Таблица 15: Стол для медных труб типа K

6.4.4 МЕДНАЯ ТРУБКА ТИПА L

Медные трубки

типа L коммерчески доступны длиной 20 футов, вытянутые или отожженные.Его можно использовать для бытового водоснабжения, противопожарной защиты, топлива, мазута, хладагентов, сжатого воздуха, сжиженного нефтяного газа и вакуума. Он имеет вторые по толщине стены типов K, L и M.

Этот тип трубы чаще всего используется для надземной прокладки, и когда возможное повреждение надземной прокладки маловероятно.

Таблица 16: Стол для медных труб типа L

6.4.5 МЕДНАЯ ТРУБКА ТИП M

Медные трубки

типа M доступны в продаже длиной 20 футов, вытянутые или отожженные. Его можно использовать для бытового водоснабжения, противопожарной защиты, топлива, мазута, хладагентов, сжатого воздуха, сжиженного нефтяного газа и вакуума. У него самые тонкие стенки типов K, L и M.

Таблица 17: В этой таблице показаны размеры труб для медных труб типа M.

6.4.6 МЕДНАЯ ТРУБКА ТИПА DWV

Тип DWV: Этот тип имеет самые тонкие стенки и используется в системах слива, сточных вод и вентиляции, где давление практически отсутствует. Этот тип не следует использовать для воды под давлением, поэтому он не включается в калькулятор трубопровода бытового водоснабжения.

6.4.7 ТИП МЕДНАЯ ТРУБКА ДЛЯ МЕДИЦИНСКОГО ГАЗА

Медицинский газ типа

: этот тип имеет внутреннюю чистоту, которая соответствует стандартам для трубопроводов, транспортирующих кислород, азот, закись азота, медицинский сжатый воздух или другие газы, используемые в медицинских учреждениях.Этот тип не следует использовать для воды под давлением, поэтому он не включается в калькулятор трубопровода бытового водоснабжения.

6.4.8 НОМИНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ МЕДНЫХ ТРУБ

Номинальное давление: Номинальное давление медных трубопроводов очень подходит для бытовых систем водоснабжения, поскольку давление в здании обычно не превышает 300 фунтов на квадратный дюйм. В многоэтажных зданиях давление воды может превышать 300 фунтов на квадратный дюйм.

Таблица 18: Тип K — самая прочная медная труба и, следовательно, имеет максимально допустимое давление.Хотя трубопровод типа K обычно используется для трубопровода подземного бытового водоснабжения, вам также следует использовать этот тип при давлении, превышающем 150 фунтов на квадратный дюйм и большем диаметре трубы.

Таблица 19: Трубки типа L являются вторым по прочности медным типом. Эта труба обычно используется для внутренних трубопроводов и там, где давление не превышает 150 фунтов на квадратный дюйм для труб большего диаметра.

Таблица 20: Тип M является самым слабым из трех типов медных труб и должен использоваться очень осторожно.

6.5 ПЛАСТИКОВЫЕ ТРУБЫ И ТРУБКИ PEX

Основным преимуществом труб из сшитого полиэтилена или PEX

является пластик, полиэтиленовая труба или трубка. Этот материал гибкий, а это означает, что стоимость монтажа ниже, чем у других трубопроводов. Сшивание — это химическая реакция, которая связывает одну полимерную цепь полиэтилена с другой. Существует три основных классификации трубопроводов PEX: PEX-a, PEX-b и PEX-c. Различные классификации описывают метод сшивания.Каждый метод соответствует стандартам ASTM F 876 и ASTM F 877, которые определяют размеры, номинальные значения давления и температуры. Однако стоимость каждого типа немного отличается, и гибкость каждого типа разная.

Другая классификация труб PEX заключается в том, есть ли у трубы барьер. Обычно в бытовых системах водоснабжения используются трубы из полиэтилена без барьеров. Барьер относится к ламинированной поверхности, расположенной снаружи трубы, которая препятствует проникновению кислорода в жидкость.Это используется для гидравлических систем и других систем непитьевой воды.

Наконец, PEX нельзя использовать на открытом воздухе, потому что он не может противостоять УФ-лучам, если только он не имеет УФ-покрытия. Дизайнеры не любят рисковать жизнью трубы на покрытии, поэтому PEX не будет использоваться на открытом воздухе, как и другие пластиковые трубы.

ASTM F 876 — это стандарт, определяющий свойства материала и размеры трубы PEX. ASTM F 877 — это стандарт, определяющий требования к рабочим характеристикам системы PEX, трубы и фитингов вместе.Трубка PEX обычно изготавливается в соответствии с SDR-9. Размеры PEX SDR-9 показаны в таблице ниже. Метод изготовления не имеет значения для размеров, так как PEX-a, b, c изготавливаются с одинаковыми размерами.

Таблица 21: В этой таблице показаны размеры трубопровода PEX SDR-9. Трубопровод

PEX используется только для распределительных труб меньшего размера, до 1 дюйма, но некоторые производители предоставляют трубопроводы до 2 дюймов.

6.5.1 НОМИНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Трубка

PEX обычно имеет максимально допустимое давление воды 160 фунтов на квадратный дюйм при 73 F, 100 фунтов на квадратный дюйм при 180 F и 80 фунтов на квадратный дюйм при 200 F.

ТРУБКА ДЛЯ ВОДЫ ИЗ ГИПКОГО ЧУГУНА 6.6

Ковкий чугун обычно используется строителями в качестве подземных магистральных трубопроводов. Эта труба обычно не используется инженерами-механиками для трубопровода бытовой воды в зданиях.Этот трубопровод подходит для подземных более крупных труб из-за его очень долгого срока службы. Трубопровод обычно рассчитан на срок службы более 100 лет. Труба очень прочная и долговечная, поэтому она также может выдерживать нагрузки давления от нахождения под дорогами, а также любые возможные повреждения при транспортировке и установке. Ковкий чугун прочнее труб из углеродистой стали, а также с ним легче работать, отсюда и название — пластичный.

Ковкий чугун — это чугун, поэтому он подвержен коррозии.Обычно используются футеровки для замедления коррозии, но это увеличивает стоимость трубопровода. Ковкий чугун относительно дороже своих пластиковых аналогов.

Ковкий чугун

имеет разные классы давления. Эти классы определяют допустимое давление воды. Эти классы включают 350 фунтов на квадратный дюйм, 300 фунтов на квадратный дюйм, 250 фунтов на квадратный дюйм, 200 фунтов на квадратный дюйм и 150 фунтов на квадратный дюйм. Наружные диаметры для каждого из классов одинаковы, но внутренние диаметры регулируются по мере изменения толщины для каждого класса труб.Трубы более высокого класса имеют увеличенную толщину и меньший внутренний диаметр.

Размеры труб этих классов показаны в калькуляторе воды для бытового потребления.

6.7 ТРУБЫ СТАЛЬНЫЕ ОЦИНКОВАННЫЕ

Трубопровод из оцинкованной стали в некоторых случаях является одобренным трубопроводом для питьевой воды, но с ним трудно работать, и он подвержен ржавчине, которая может вызвать утечки, снижение давления и уменьшение потока.

Таблица 22: В этой таблице показаны размеры труб из оцинкованной стали сортамент 40.

Таблица 23: В этой таблице показаны размеры труб из оцинкованной стали марки 80.

6.7.1 НОМИНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Номинальное давление для оцинкованных стальных труб варьируется в зависимости от размера трубы и спецификации. Более толстые листы имеют более высокое номинальное давление, так же как и трубы меньшего размера. Максимально допустимое давление колеблется от 2000 фунтов на квадратный дюйм для небольших труб до 200 фунтов на квадратный дюйм для больших труб и более низких графиков.Номинальное давление подходит для температур от 0 F до 300 F.

6.8 ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ И ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫЕ ПЛАСТИКОВЫЕ ТРУБЫ И ТРУБКИ

Полиэтилен и полипропилен относятся к типам термопластов. Эти материалы не так часто используются в бытовых системах водоснабжения. Эти материалы обычно используются для жидкостей, которые химически несовместимы с металлическими трубами. Кроме того, эти материалы можно использовать, когда возникает проблема коррозии, поскольку пластиковые трубы не подвержены коррозии.Пластиковые трубы используются еще и потому, что с ними намного дешевле и проще работать, чем с металлическими трубами.

Однако эти пластмассы не так долговечны, как их металлические аналоги, и плохо себя чувствуют при воздействии УФ-излучения, если только пластик не имеет УФ-покрытия. Некоторые полиэтиленовые трубы могут иметь встроенную защиту от ультрафиолетового излучения. Кроме того, пластиковые трубопроводы более резко расширяются / сжимаются при изменении температуры, а также имеют гораздо более низкое номинальное давление, чем металлические трубопроводы, особенно при высоких температурах.

Трубы из полиэтилена (PE) и полипропилена (PP) могут иметь размеры от ½ ”до 65”, но калькулятор включает только трубы меньшего размера, поскольку они наиболее распространены для бытовых систем водоснабжения.

Существуют различные типы материалов из полиэтилена и полипропилена. Этим различным типам обычно присваивается четырехзначный код материала. Первые две цифры обозначают ячейку, которая определяет плотность материала, предел прочности на разрыв, сопротивление медленно растущим трещинам и многое другое.Вторые две цифры определяют рекомендованную стандартную категорию расчетного гидростатического напряжения. Это основа для определения длительной прочности трубы.

Применимые стандарты для полиэтиленовых и полипропиленовых труб: (1) ASTM D 2239, (2) AWWA C901 и ASTM D 2737. ASTM D 2239 называется Стандартными техническими условиями для полиэтиленовых (PE) пластиковых труб (SIDR-PR) на основе контролируемых Внутренний диаметр. AWWA C901 называется полиэтиленовая (ПЭ) напорная труба и трубки диаметром от ½ дюйма до 3 дюймов для водоснабжения.AWWA означает Американскую ассоциацию водопроводных сооружений. ASTM D 2737 называется Стандартными техническими условиями для полиэтиленовых (ПЭ) пластиковых трубок. ASTM F 2389 называется Стандартными техническими условиями для полипропиленовых (ПП) трубопроводных систем, работающих под давлением.

6.8.1 РАЗМЕРЫ ТРУБЫ

Существует два способа выражения размеров этих пластиковых труб: (1) SIDR и (2) SDR. SDR или стандартное соотношение диаметров ранее обсуждалось с трубопроводами из ABS и CPVC.SIDR означает стандартное отношение внутреннего диаметра, которое представляет собой отношение внутреннего диаметра к толщине трубы. SIDR используется для труб меньшего диаметра и для специального метода соединения, в котором используются вставные фитинги. Таким образом, внешний диаметр может быть разным, но трубы можно соединять, если их внутренние диаметры одинаковы.

Таблица 24: В этой таблице показаны размеры труб для пластиковых труб SIDR7. Меньшее число указывает на большую толщину трубы.

Таблица 25: В этой таблице показаны размеры труб для пластиковых труб SIDR9. Более высокое число указывает на меньшую толщину трубы. Как видите, внутренний диаметр такой же, как у SIDR7, но толщина меньше.

Второй способ отображения размеров пластиковых труб — это метод SDR или DR. В этом методе внешние диаметры одинаковы, а внутренние диаметры меняются.

Таблица 26: В этой таблице показаны размеры пластиковой трубы DR7.

Таблица 27: В этой таблице показаны размеры пластиковой трубы DR9.

Калькулятор также имеет следующие типы пластиковых труб: DR11, DR13.5, SIDR11.5, SIDR15 и SIDR19. Калькулятор включает в себя только трубы меньшего размера для этих пластиков, потому что это наиболее распространенные размеры для бытовых систем водоснабжения.

6.8.2 НОМИНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Номинальное давление для пластиковых трубопроводов намного ниже, чем для металлических. Номинальное давление колеблется от 160 до 63 фунтов на квадратный дюйм для различных типов труб. Кроме того, это номинальное давление только для 73 F, и номинальное давление будет падать с увеличением температуры.

Таблица 28: Максимально допустимое давление для пластиковых труб

В рамках общих категорий трубопроводов из полиэтилена и полипропилена существуют разные типы материалов, и каждый тип субматериалов будет иметь несколько разное максимально допустимое давление.Поэтому обязательно используйте эти номинальные значения давления только в качестве ориентира и уточняйте у производителя трубы точные значения давления, основанные на температуре трубы, размере трубы, типе трубы и типе вспомогательного материала.

6.9 ТРУБОПРОВОД ИЗ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА (ПВХ)

Трубопроводы из ПВХ

обычно используются в дренажных, сточных и вентиляционных системах, а также в ирригационных системах. Трубопроводы из ПВХ могут подвергаться воздействию ультрафиолетовых лучей, в отличие от большинства других пластиковых трубопроводов. Этот трубопровод дешевле, легче и легче соединяется по сравнению с металлическим трубопроводом.

Применимыми стандартами являются (1) ASTM D 1785 и (2) ASTM D 2241. ASTM D 1785 называется Стандартными техническими условиями для пластиковых труб из поливинилхлорида (ПВХ), списки 40, 80 и 120. ASTM D 2241 называется Стандартными техническими условиями. для труб из поливинилхлорида (ПВХ) с номинальным давлением (серия SDR). Эти стандарты регулируют размеры, указанные в следующем разделе.

Существуют разные типы труб из ПВХ, ПВХ 1120, 1220, 2120, 2116, 2112 и 2110.Эти разные типы ПВХ имеют немного разные свойства материала, такие как плотность, прочность, медленно растущие трещины и т. Д. Каждый тип субматериала будет иметь несколько разные номинальные значения давления, но размеры будут одинаковыми для каждого типа субматериала.

6.9.1 РАЗМЕРЫ ТРУБЫ

Существует два способа выражения размеров этих труб из ПВХ: (1) SDR и (2) Спецификация.

Основными типами SDR являются SDR 17, 21, 26 и 32.5. Более низкие значения SDR имеют большую толщину и большее номинальное давление.

Таблица 29: В этой таблице показаны размеры трубопровода из ПВХ SDR 17.

Таблица 30: В этой таблице показаны размеры трубопровода из ПВХ SDR 21. Трубопровод SDR 21 имеет меньший внутренний диаметр

Калькулятор также включает SDR 26 и SDR 32.5. Двумя основными типами расписаний являются расписание 40 и расписание 80. Также доступны трубопроводы расписаний 10 и 120, но они менее распространены и не включаются в калькулятор.

Таблица 31: В этой таблице показаны размеры трубопроводов из ПВХ Schedule 40.

Таблица 32: В этой таблице показаны размеры трубопроводов из ПВХ Schedule 80.

6.9.2 НОМИНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Различные типы субматериалов ПВХ и SDR имеют номинальное давление от 50 до 315 фунтов на квадратный дюйм. Более низкие SDR имеют более высокие номинальные значения давления, а более высокие SDR имеют более низкие рейтинги давления. Трубопроводы сортамента 40 имеют диапазон давления от 810 до 60 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от типа субматериала ПВХ и размера трубы. Трубы меньшего диаметра имеют более высокое номинальное давление. Трубопроводы Schedule 80 имеют диапазон давления от 1230 фунтов на квадратный дюйм до 60 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от типа субматериала ПВХ и размера трубы.

При повышении температуры номинальное давление также уменьшается. Номинальное давление снижается почти на 22% при повышении температуры с 73 F до 140 F. Существуют различные типы субматериалов в рамках общей категории материалов труб из ПВХ, и каждый тип субматериалов будет иметь несколько разные максимально допустимые давления. Поэтому обязательно используйте эти номинальные значения давления только в качестве ориентира и уточняйте у производителя трубы точные значения давления, основанные на температуре трубы, размере трубы, типе трубы и типе вспомогательного материала.

6.10 ТРУБЫ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Трубопроводы из нержавеющей стали нечасто используются в бытовых системах водоснабжения из-за их стоимости. Нержавеющая сталь подходит для условий, в которых требуется устойчивость к коррозии. Хотя название «нержавеющая» подразумевает, что труба не подвержена коррозии, это означает лишь то, что труба более эластична, чем другие металлы. Ключом к его устойчивости к коррозии является хром. Нержавеющая сталь — это стальной сплав, состоящий не менее чем из 10.5% хрома. Стальной сплав — это комбинация железа и другого элемента, в данном случае хрома.

Существует два основных типа труб из нержавеющей стали: нержавеющая сталь 304 и 316. Разница между 304 и 316 заключается в химическом составе. Нержавеющая сталь 304 содержит железо и (10,5%) хром. Нержавеющая сталь 316 содержит железо, (10,5%) хром и (2-3%) молибден.

Для нержавеющих сталей добавлено еще одно различие.В нержавеющей стали помимо железа и хрома будут и другие элементы. Например, это типичный состав нержавеющей стали 304.

Таблица 33: Процентный состав типичной нержавеющей стали 304.

Нержавеющую сталь можно отличить по букве «L» в конце обозначения номера. Это означает, что в нержавеющей стали процент углерода меньше.04%. Этот низкий уровень углерода увеличивает коррозионную стойкость металлов. Нержавеющая сталь 304 или 316 более склонна к коррозии в местах сварки, но 304L или 316L будут иметь большую коррозионную стойкость в местах сварки.

Таким образом, существует четыре основных типа материалов для труб из нержавеющей стали: (1) 304, (2) 304L, (3) 316 и (4) 316L. Эти материалы отлично подходят для мест, где возникает проблема коррозии.

6.10.1 РАЗМЕРЫ ТРУБЫ

Размеры труб одинаковы для нержавеющей стали 304 и 316.Размеры труб меняются только в зависимости от размеров и графиков труб. ASTM A312 называется Стандартными техническими условиями на бесшовные, сварные и сильно обработанные холодным способом трубы из аустенитной нержавеющей стали. В этой спецификации указаны внешние диаметры и толщины, необходимые для соответствия различным графикам 10S, 40S и 80S. График 10S — самая тонкая труба, а 80S — самая толстая труба. Наружные диаметры одинаковы для каждого расписания, но толщина различается. Постоянный наружный диаметр позволяет соединять между собой трубы разного графика.

Таблица 34: В этой таблице показаны размеры для трубопровода из нержавеющей стали сортамента 10s

Таблица 35: В этой таблице показаны размеры труб из нержавеющей стали сортамента 40s.

Таблица 36: В этой таблице показаны размеры труб из нержавеющей стали сортамента 80-х.

6.10.2 НОМИНАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Трубы из нержавеющей стали имеют номинальное давление, которое зависит от типа, размера трубы и спецификации. Более толстые листы имеют более высокое номинальное давление, так же как и трубы меньшего размера. Подобно другим ранее обсуждавшимся металлическим трубам, трубопровод из нержавеющей стали имеет максимально допустимое давление в диапазоне от 2000 фунтов на квадратный дюйм для небольших труб до 200 фунтов на квадратный дюйм для больших труб и меньших размеров.Номинальное давление подходит для температур от 0 F до 300 F. Трубы 304 будут прочнее, так как в них больше железа, а трубы 316 будут слабее.

(PDF) Расчет доступной воды в корневой зоне сельскохозяйственных культур и водного баланса сельскохозяйственных культур

Contributions to Geophysics and Geodesy Vol. 45/4, 2015 (285–298)

Хаберле Дж., Свобода П., 2014: Влияние использования наблюдаемых и экспоненциальных функций распределения корней

в почве на водопользование и урожайность пшеницы, смоделированные с помощью модели

модель урожая.Архивы Агрон. Crop Sci., 60, 1533–1542.

Хаберле Дж., Свобода П., 2012: Распределение корней пшеницы в профиле почвы и доступное снабжение водой и азотом

(Распределение корней пшеницы и вьюзителя

z´asobua dus´ı вода).

´

Урода, 60, 79–84 (CD). (на чешском языке с аннотацией на английском языке).

Haberle J., Svoboda P., Koh´ut M., Kureˇsov´a G., 2014: Сравнение расчетных и экспериментально определенных

доступной воды в корневой зоне выбранных культур.

В: Розновский Ю., Личманн Т. (ред.): Мендель и биоклиматология, 3–5. 9. 2014

Брно, 122–133 (CD). ISBN 978-80-210-6983-1.

Haberle J., Vlˇcek V., Kohut M., Dost´al J., Stˇreda T., Svoboda P., 2015: Водный баланс

и определение доступного содержания воды в корневой зоне сельскохозяйственных культур (Bilance a

urˇcen´ı dostupn´ez´asoby vody v koˇrenov´ez´onˇe plodin). ISBN 978-80-7427-173-1.

В

´

URV, в.в.и., 36 п., доступно также в Интернете по адресу (на чешском языке с аннотацией на английском языке

).

Хао Х., Чжан Р., Кравченко А., 2005: Влияние моделей распределения плотности корней на водозабор

и расход воды при орошении. Почвоведение. 170, 167–174.

Химмельбауэр М. Л., Новак В., Майерчек Дж., 2008: Чувствительность профилей влажности почвы в корневой зоне к функциям извлечения на основе различных морфологических параметров корня

.J. Hydrol. Гидромеханика, 56, 34–44.

Киркегор Дж. А., Лилли Дж. М., Хоу Г. Н., Грэм Дж. М., 2007: Влияние использования подземных вод

на урожай пшеницы. Aust J. Agr. Res., 58, 303–315.

Kong L., Si J., Sun M., Feng B., Zhang B., Li S., Wang Z., Wang F., 2013: Глубокие корни

имеют решающее значение для регулирования старения листьев после цветения у растений. пшеница (Triticum aestivum

L.). J. Agron. Crop Sci., 199, 209–216.

Кульман Х., Барраклаф П. Б., Вейр А.Х., 1989: Использование минерального азота в недрах

озимой пшеницей. Z. P anzenernaehr. Боденк., 152, 291–295.

Новотный М., Кервалисвили Д. М.,

ˇ

Санта М., 1990: Орошение полевых и специальных культур

(З’авлаха полніч а спецільнич плодін). PR

´

IRODA, Братислава 2012, 312 стр. ISBN

80-07-00267-7. (на словацком).

Сакстон К. Э., Ролз В. Дж., Ромбергер Дж. С., Папендик Р. И., 1986: Оценка обобщенных характеристик воды и почвы

по текстуре.Почвоведение. Soc. Являюсь. J., 50, 1031–1036.

Schr¨odter H., 1985: Verdunstung. Anwendungsorientierte Messverfahren und Bestim-

mungsmethoden. Шпрингер, Берлин-Гейдельберг. 186 с. 978-3-540-15355-9.

Svoboda P., Haberle J., 2014a: Доступная подача воды в почву в зависимости от глубины

и распределение корней у выбранных культур (Dostupn´az´asoba vody vp˚udˇevevztahu

k hloubce a distribuci koˇren˚u выбранный плодин). В кн .: Влив абиотичич и биотикъыч

стресору на власть ростлина (ред.Гнилинка Ф.), 10–11. 9. 2014, Зволен СК, 2014,

210–214. ISBN 978-80-213-2475-6. (на чешском языке с аннотацией на английском языке).

Свобода П., Хаберле Дж., 2014b: Глубина укоренения сельскохозяйственных культур (Hloubka koˇren˚upoln´ıch plodin).

´

Урода, 62, 12, 433–436 (CD). (на чешском языке с аннотацией на английском языке).

Svoboda P., Haberle J., Kureˇsov´a G., 2014: Рост корней и истощение азота в корневой зоне

озимой пшеницы в условиях засухи и обильного водоснабжения. 13th Alps-Adria

297

Без аутентификации

Дата загрузки | 2/10/16 6:00 AM

Как рассчитать измерения в БТЕ для водной системы

В этом столбце измерение BTU системы HVAC Air System часто упоминается как основной расчет эффективности системы.Хотя некоторых из вас может удивить «воздуховодов «, есть регионы страны, где дома и здания отапливаются водой. Давайте посмотрим, как «мокрые напоры » рассчитывают БТЕ водяной системы.

Стоимость отопительной воды
Первая метель в году прибыла в Огайо рано. В тот день, когда я встал с постели до 5 утра, меня встретил теплый кафельный пол в нашей главной ванной. Моя душевая лейка с высоким потоком согревала меня еще больше. В нашей ванной комнате первостепенное значение имеет не эффективность, а комфорт!

Прислонившись к душевой стене, я начал вычислять другие области эффективности в нашем доме, которые компенсируют комфортную роскошь теплых полов и насадки для душа.Я начала рассчитывать расход и разницу температур еще до того, как мыла волосы. Я быстро подсчитал, насколько низкая эффективность моего утреннего комфорта составляет менее доллара. Я был в порядке с этим.

Это будет краткое введение в измерение БТЕ в системе водоснабжения. Если вам нужна дополнительная информация, я могу отправить вам более подробную процедуру, просто напишите мне по адресу, указанному в конце статьи.

Формула
Математика — это ключ к пониманию того, как БТЕ перемещаются в системе.Простая формула для воды: Доставлено системой БТЕ = 500 x GPM x Изменение температуры воды в системе . Давайте посмотрим на формулу, чтобы понять, что означает каждая ее часть, чтобы помочь вам лучше ее понять.

  • Множитель БТЕ в формуле равен 500. Поскольку БТЕ измеряются в час, 500 получается из одного галлона воды весом 8,33 фунта, умноженного на 60 минут за один час. (8,33 фунта X 60 минут = 500)
  • Вторая часть формулы, которую иногда труднее всего определить, — это скорость потока в галлонах в минуту или в галлонах системы в минуту.Мы поговорим об этом чуть позже.
  • Наконец, вам понадобится изменение температуры системы. Обратите внимание, что мы говорим об изменении температуры системы, а не об изменении температуры оборудования. Изменение температуры — это эффект передачи БТЕ из системы в кондиционируемое пространство. Поэтому, если вы измеряете температуру воды, выходящей из теплообменника, и вычитаете температуру воды, возвращающейся из системы, вы обнаружите изменение температуры в системе.

Расчет давления насоса и построение графика в галлонах в минуту
Для целей этой статьи и поскольку мы будем рассматривать только основы, давайте посмотрим на расчет давления насоса и построение графика в галлонах в минуту в системе жидкостного отопления. Мы могли бы обсудить гораздо более точные методы, но это отправная точка; назовите это начальным тестом производительности для начинающих.

Большинство характеристик насосов легко найти в Интернете. Просто найдите слова «характеристика насоса» с номером модели и названием производителя.

Поскольку вам не нужно иметь дело с проблемами утечки в воздуховоде, вы можете предположить, что насос GPM является системным GPM. Для оценки GPM насоса необходимы два бита информации. Первый элемент — это характеристика насоса. Когда насос построен, каждый производитель публикует кривую производительности насоса. У вас должна быть точная кривая производителя, соответствующая установленному насосу, с правильным размером рабочего колеса, числом оборотов в минуту и ​​точным номером модели, иначе ваш тест BTU может отличаться более чем на 50%.

Большинство характеристик насосов легко найти в Интернете.Просто найдите слова «характеристика насоса» с номером модели и названием производителя.

Подобно кривой вентилятора, эта таблица графически представляет производительность насоса в определенных полевых условиях. Вы можете использовать полевые данные для построения графика насоса в галлонах в минуту.

В идеале давление насоса измеряется с помощью манометров или устройства для настройки контура. Для ознакомления мы собираемся рассчитать давление насоса, используя проверенный временем и приблизительный метод для жилых помещений.

При выполнении теста убедитесь, что все клапаны зон открыты и требуют нагрева.Тест производительности системы будет неточным, если одна или несколько зон будут закрыты.

Чтобы рассчитать давление насоса в простой жилой системе , используйте следующую формулу. Давление насоса в футах напора = футы трубы x 1,5 x 0,04.

1. Во-первых, чтобы найти футы трубы, измерьте общие погонные футы подающей и обратной трубы к самому дальнему отопительному устройству в доме и от него. 1,5 в формуле — это коэффициент, включающий сопротивление трубы потоку (давлению) и падение давления компонентов системы (змеевиков, плинтусов, радиаторов и избыточной арматуры).0,04 представляет собой типичный коэффициент трения трубы на 100 футов трубы.

  • Пример: Допустим, в доме есть 90 футов трубы в системе водяного отопления. Формула: 90 футов x 1,5 x 0,04 = 5,4 фута головы.

2. После того, как вы рассчитали давление насоса, вы можете использовать кривую насоса для построения графика насоса в галлонах в минуту. Сначала отметьте расчетное давление насоса на левой стороне кривой насоса, где находятся ноги напора. Во-вторых, постройте прямую линию по горизонтали вправо, пока она не пересечет закругленную линию кривой насоса.В-третьих, нанесите график прямо в нижнюю часть таблицы, чтобы определить количество галлонов в минуту, в котором движется насос. В этом случае, используя одну из наиболее распространенных кривых для бытовых насосов, Taco 007, вы идентифицируете насос в галлонах в минуту как 14,5.

Теперь вы нашли насос GPM, вы на один шаг ближе к поиску системы, доставляющей BTU.

Измерение температуры системы
Для полной точности погружной термометр следует опускать в воду. Однако в большинстве жилых систем, вероятно, нет заглушек для измерения давления / температуры, чтобы получить доступ к температуре воды, поэтому вы можете измерять температуру на поверхности трубы, обернутой изоляцией, или с помощью зажимного термометра, специально сделанного для трубы. измерение температуры.

Поскольку вы проверяете производительность системы, а не оборудования, измерьте температуру воды на расстоянии не менее 10 диаметров трубы ниже по потоку от насоса или теплообменника, где вода выходит из оборудования.

Поскольку вы проверяете производительность системы, а не оборудования, измерьте температуру воды на расстоянии не менее 10 диаметров трубы ниже по потоку от насоса или теплообменника, где вода выходит из оборудования.Считайте и запишите температуру с точностью до 1/10 градуса.

Измерьте температуру возвратной воды, измерив температуру трубы на расстоянии не менее 10 диаметров трубы до того, как труба вернется в оборудование. Следите за тем, чтобы измерения не производились непосредственно над оборудованием или слишком близко к дымоходу, чтобы не улавливать дополнительное тепло при измерении температуры воды.

Вычтите температуру подаваемой воды из температуры обратной воды, чтобы найти изменение температуры системы.

Расчетная система доставлена ​​БТЕ
Чтобы найти систему, доставленную в БТЕ, умножьте множитель БТЕ на 500 x расчетное значение насоса в галлонах в минуту x изменение температуры системы.

Пример: Допустим, вы рассчитываете давление насоса на высоте 5,4 фута напора. Используя кривую насоса, вы строите график и обнаруживаете, что насос Taco 007 движется на 5,4 галлона в минуту. Затем вы измеряете температуру системы и обнаруживаете, что температура нагнетания составляет 168,2F, а температура возврата — 152,4F. Вы вычитаете, чтобы получить изменение температуры системы на 15.8F. Теперь, когда у вас есть все факты, примените формулу гидронной БТЕ: 500 x 5,4 галлона X 15,8 ° = 42 660 BTU.

Реальный вопрос: близка ли доставка БТЕ системы к техническим характеристикам оборудования? Или это новый котел мощностью 80 000 БТЕ, взломанный в испорченной 40-летней системе трубопроводов? Возможно, ваш клиент хотел бы, чтобы вы прописали некоторые дополнительные улучшения системы.

Это все, что вам нужно сделать для завершения начального расчета БТЕ для жидкостной системы.Помните, что это всего лишь начальный тест. Существуют гораздо более точные процедуры тестирования, необходимые для повышения точности расчета системы, доставленной в БТЕ; но это отличное начало.

К сожалению, нередки случаи, когда производительность гидравлической системы значительно ниже 60% от номинальной мощности оборудования. Вероятно, не стоит обещать клиентам, что их система водяного отопления идеальна, пока вы не измеряете ее производительность. Предполагать, что система работает с заявленной номинальной мощностью оборудования, вероятно, не лучшая идея.

Итак, насколько хорошо работала последняя система водоснабжения, над которой вы работали? Или насколько плохо это было? Если вы не можете честно ответить на этот вопрос, возможно, вы захотите измерить в следующий раз.

Роб «Док» Фалке — президент Национального института комфорта, обучающей компании, специализирующейся на измерении, оценке, улучшении и проверке характеристик систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Если вы подрядчик или технический специалист по ОВКВ, заинтересованный в процедуре измерения производительности системы водяного отопления, свяжитесь с Доком по телефону robf @ ncihvac.com или позвоните ему по телефону 800-633-7058. Посетите веб-сайт NCI по адресу nationalcomfortinstitute.com для получения бесплатной информации, технических статей и загрузок.

ИАПМО


Положения об использовании WDC будут опубликованы в приложениях UPC 2018 и WE 2017 • Stand. Оба документа будут содержать ссылку для скачивания WDC.

Калькулятор потребности в воде — это файл Microsoft Office Excel, для которого требуется совместимая версия Excel 2009 или более поздней версии, чтобы предотвратить потерю функциональности.Этот файл также использует активное содержимое (макросы). При загрузке этого файла Microsoft Office имеет функции безопасности, вызывающие появление панели сообщений с предупреждением о том, что активное содержимое может содержать вирусы и другие угрозы безопасности, которые могут нанести вред вашему компьютеру или сети вашей организации, и что макросы отключены. Это не означает, что вирусы были обнаружены. Это означает только то, что активный контент был обнаружен и пользователь получил предупреждение. Поскольку исходный файл поступает от IAPMO, файлу можно доверять и можно включить макросы.Возможно, вам потребуется изменить настройки в Центре управления безопасностью на вашем компьютере (это можно найти в разделе «Параметры» приложений Microsoft Office). Как только файл станет доверенным, предупреждение больше не появится. Вам также может потребоваться у системного администратора вашей компании разрешение на загрузку файла с макросами.

Заявление об отказе от ответственности:
Несмотря на то, что были приняты меры для обеспечения точности, полноты и надежности Калькулятора потребности в воде («Калькулятор»), ни IAPMO, ни какая-либо другая сторона не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, или заверений в отношении точность калькулятора.Ни IAPMO, ни какая-либо другая сторона не берут на себя никаких обязательств или ответственности за любые ошибки или упущения в информации, содержащейся в или выводимой Калькулятором.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *