Cálculo hidráulico de un sistema de suministro de agua: un conjunto de cálculos realizados en la etapa de diseño de un edificio (edificio de varios pisos, cabaña). El papel de este tipo de trabajo es muy importante: un sistema de suministro de agua diseñado incorrectamente no funcionará normalmente. Esto se puede expresar en una presión de agua débil en los pisos superiores de edificios de gran altura y en frecuentes avances en las comunicaciones del sótano debido a la alta presión de entrada.
Objetivos de realizar el cálculo hidráulico de redes de abastecimiento de agua.
- cálculo del consumo máximo de agua en secciones individuales del sistema de suministro de agua;
- determinación de la velocidad de movimiento del agua en las tuberías;
- cálculo del diámetro interior de las tuberías para la instalación de varias secciones de la red de suministro de agua;
- cálculo de la pérdida de presión del agua cuando se suministra desde la tubería principal a una cierta altura;
- determinación de la capacidad de los equipos de bombeo y la viabilidad de su uso, teniendo en cuenta los cálculos realizados.
Los cálculos se realizan sobre la base de los datos y métodos SNiP 2.04.01-85 "Suministro interno de agua y alcantarillado de edificios".
Opciones para el cálculo hidráulico de redes de suministro de agua.
Dependiendo de los objetivos, se distinguen dos tipos de cálculo hidráulico de las redes de suministro de agua: diseño y calibración (puesta en servicio).
Proyecto
Este tipo de cálculo hidráulico se lleva a cabo al diseñar el sistema de suministro de agua de un edificio. Con su ayuda, se determina el tipo de tuberías. para diferentes secciones de la red, el caudal en ellas.
Además de los cálculos, este tipo de cálculo incluye una disposición esquemática de los elementos del sistema de suministro de agua interno: el nodo de entrada, las comunicaciones del sótano, los elevadores, los nodos de toma de agua.
Verificación
Los principales objetivos de este tipo de cálculo hidráulico es determinar la distribución de caudales en el sistema de suministro de agua, calcular la presión de fuentes con diámetros internos de tuberías precalculados y extracciones de agua en puntos nodales.
Los resultados del cálculo de verificación son:
- consumo de agua y pérdidas de carga en todas las secciones del sistema de suministro de agua;
- el volumen de suministro de agua de la fuente (suministro de agua principal, torre de agua o contradepósito);
- cabezas piezométricas en varios puntos de extracción.
Todos los valores obtenidos como resultado de este cálculo se utilizan para diseñar la ubicación de los puntos de extracción - accesorios de plomería - dentro del edificio proyectado.
El cálculo de puesta en servicio preciso y bastante rápido de redes de suministro de agua de varias configuraciones (desde un simple sistema de suministro de agua sin salida hasta un sistema de anillo más complejo) se puede realizar utilizando los programas: "HydroModel", "Smart Water", "WaterSupply", "Cálculo hidráulico de la tubería".
Procedimiento de cálculo hidráulico
- Determinación del número de puntos de extracción: para esto, de acuerdo con el plan de construcción estándar, se determina el número de lavabos, baños e inodoros en el edificio.
- Al elaborar una imagen esquemática (diagrama axonométrico) de la red interna de suministro de agua, de forma manual o con un software especial, se elabora un diagrama de la ubicación de las tuberías de suministro de agua y los accesorios de plomería conectados a ellas. Al mismo tiempo, para facilitar el trabajo adicional, cada tubería de suministro de agua fría y caliente está marcada con diferentes colores (rojo y azul, respectivamente).
- Dividir la red de suministro de agua en secciones horizontales y verticales calculadas separadas, que consisten en tuberías y grifos. Los límites de cada sección son válvulas y accesorios de plomería.
- Cálculo de la probabilidad de encendido simultáneo de todas las unidades de plegado de agua de la sección calculada (P): el cálculo del valor de este valor se realiza de acuerdo con la siguiente fórmula:
P = Q entrada máx. × U / Qapp. × N × 3600;
DóndeQ max agua –Consumo de agua durante las horas con consumo máximo de agua, l / h por 1 habitante;
U - el número de residentes que reciben agua para las comunicaciones y las unidades plegables de agua del área de asentamiento, personas;
Qapp. - caudal estándar a través de la unidad de toma de agua con un promedio de 0,18 l / s;
norte - el número de nodos de extracción de agua (accesorios de plomería) incluidos en el área calculada, piezas;
3600 - coeficiente utilizado para convertir litros por hora en litros por segundo.
- Determinación del segundo consumo máximo de agua por las unidades de tubería y toma de agua del área calculada de acuerdo con la fórmula:
Q caudal máximo en = 5 × Q en prib × a; l / s
Dónde Q c.prib - caudal estándar total a través de los nodos de toma de agua del sitio;
a - cantidad adimensional. Su valor se encuentra de acuerdo con tablas especiales en SNiP 2.04.01-85.
- La selección del diámetro interno óptimo de la tubería se selecciona teniendo en cuenta las recomendaciones de uso y la viabilidad económica de su uso en estas condiciones.
- Cálculo de la velocidad del agua: calculado de acuerdo con manuales metodológicos especiales, basados en el diámetro interior de la tubería seleccionada.
- Cálculo de la pérdida de carga (Hl) según la fórmula:
Hl = L × i × (1 + Kl); m columna de agua,
Dónde L - la longitud de la sección calculada, m;
I - pérdidas de presión específicas durante la fricción del agua contra las paredes internas de la tubería, este valor se mide en milímetros de columna de agua / metro de la tubería;
Kl - el factor de corrección, al diseñar edificios de apartamentos residenciales y casas de campo, su valor es 0.3.
- Para edificios con 2 o más pisos, el cálculo hidráulico de la presión requerida (Htr) del suministro de agua en el lugar de su conexión a la tubería principal externa se realiza de acuerdo con la siguiente fórmula:
Htr = 10 + (n-1) × 4,
Dónde norte - numero de pisos;
4 - la altura necesaria para elevar el agua para cada piso situado por encima del primero, m.
- La altura real requerida en el punto de inyección (Nf) se encuentra sumando la altura de entrada calculada (Htr) con pérdidas de carga en los tramos calculados (Hl):
Нф = Htr + Нl calc. Unit 1 + Нl calc. Unit 2 + Нl calc. Unit 3 + Нl calc. Unit 4 + Нl calc. Unit n
Los resultados de este cálculo se registran en una tabla de resumen.
La altura de 10 metros de agua es igual a la presión en la red de agua igual a 1 atmósfera (1 Bar).
Ejemplo de cálculo del suministro de agua fría
Datos iniciales:
El edificio es un edificio de 2 plantas con planta sótano, una contrahuella vertical desde el sótano hasta la parte superior de -6 m, 5 puntos de toma de agua (fregadero, mezclador de bañera y lavabo, inodoro, - en el primer piso; inodoro y mezclador de cabina de ducha - en el segundo piso). En la casa vive una familia de 6 personas.
Secuencia de cálculo:
- El sistema de suministro de agua interno proyectado se divide en 2 áreas calculadas: el primer y segundo piso. La longitud de las comunicaciones de la primera sección es de 5 m, de la contrahuella vertical y las comunicaciones horizontales de la segunda sección - 5,5 m.
- Utilizando los datos tabulares de SNiP, se calcula la probabilidad de la inclusión simultánea de todas las unidades de plegado de agua para la primera y segunda secciones calculadas:
P1 = 15,6 × 6 / (0,1 + 0,18 + 1,4) × 3600 = 0,015;
P2 = 15,6 × 6 / (1,4 + 0,18) × 3600 = 0,016.
- El consumo máximo de estos tramos, teniendo en cuenta los valores correspondientes del coeficiente encontrados en las tablas. a será igual a:
Q caudal máximo de agua1 = 5 × Q v. Aprox × a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l / s;
Qmax caudal agua2 = 5 × Qw.app. × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s
- Teniendo en cuenta los valores obtenidos de consumo de agua, el sistema de suministro de agua interno está diseñado a partir de una tubería de polipropileno simple con un diámetro de 25 mm (ramas horizontales desde el tubo vertical) y 32 mm (tubo vertical).
- Basado en los valores de la longitud de la primera y segunda sección calculada, el valor del coeficiente I y Kl (para tales condiciones, son iguales a 0.083 y 0.3, respectivamente) la pérdida de presión en la primera y segunda sección calculada será igual a:
Нl área 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0.083 × 1.3 = 0.54 m.w. pilar;
Нl área 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m. De agua. pilar.
La pérdida de carga total en las dos áreas calculadas será igual a 1,14 columna de agua o 0,114 atmósfera.
- La altura requerida en el punto de entrada para dicho edificio será igual a:
Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 metros de columna de agua o 1,4 atmósferas
- La cabeza requerida real en el punto de entrada para esta cabaña será:
Нф = Нтр + Нl calc. Unidad 1 + Нl calc. Unidad 2 = 14 + 1,14 = 15,14 metros de columna de agua o 1,5 atmósfera
Gracias al cálculo realizado, el propietario de la casa en la etapa de diseño, teniendo en cuenta la presión de la tubería de agua principal de su asentamiento, puede planificar un cierto esquema de la red interna de suministro de agua.
