Options pour le calcul hydraulique des réseaux d'adduction d'eau

Calcul hydraulique d'un système d'alimentation en eau - un ensemble de calculs effectués au stade de la conception d'un bâtiment (bâtiment à plusieurs étages, chalet). Le rôle de ce type de travail est très important - un système d'approvisionnement en eau mal conçu ne fonctionnera pas normalement. Cela peut se traduire par une faible pression d'eau aux étages supérieurs des immeubles de grande hauteur et par des percées fréquentes dans les communications du sous-sol en raison de la pression d'entrée élevée.

Objectifs de la réalisation du calcul hydraulique des réseaux d'adduction d'eau

Les principaux objectifs du calcul hydraulique du système d'alimentation en eau du bâtiment sont:

• calcul de la consommation d'eau maximale dans les sections individuelles du système d'approvisionnement en eau;
• détermination de la vitesse de déplacement de l'eau dans les tuyaux;
• calcul du diamètre intérieur des tuyaux pour l'installation de différentes sections du réseau d'alimentation en eau;
• calcul de la perte de pression de l'eau lorsqu'elle est alimentée par la canalisation principale à une certaine hauteur;
• détermination de la capacité des équipements de pompage et de la faisabilité de leur utilisation, en tenant compte des calculs effectués.

Les calculs sont effectués sur la base des données et des méthodes SNiP 2.04.01-85 "Approvisionnement en eau et assainissement intérieurs des bâtiments".

Options pour le calcul hydraulique des réseaux d'adduction d'eau

En fonction des objectifs, on distingue deux types de calcul hydraulique des réseaux d'adduction d'eau : la conception et l'étalonnage (mise en service).

Projet

Ce type de calcul hydraulique est effectué lors de la conception du système d'alimentation en eau d'un bâtiment. Avec son aide, le type de pipelines est déterminé pour les différentes sections du réseau, le débit dans celles-ci.

En plus des calculs, ce type de calcul comprend une disposition schématique des éléments du système d'alimentation en eau interne - le nœud d'entrée, les communications du sous-sol, les colonnes montantes, les nœuds de prise d'eau.

Vérification

Les principaux objectifs de ce type de calcul hydraulique sont de déterminer la répartition des débits dans le système d'approvisionnement en eau, de calculer la pression des sources avec des diamètres internes pré-calculés des tuyaux et des prélèvements d'eau aux points nodaux.

Les résultats du calcul de vérification sont :

• consommation d'eau et pertes de charge dans toutes les sections du système d'approvisionnement en eau ;
• le volume d'alimentation en eau de la source (alimentation en eau principale, château d'eau ou contre-réservoir);
• têtes piézométriques en différents points de soutirage.

Toutes les valeurs obtenues à la suite de ce calcul sont utilisées pour concevoir l'emplacement des points de soutirage - appareils de plomberie - à l'intérieur du bâtiment projeté.

Un calcul de mise en service précis et assez rapide de réseaux d'alimentation en eau de différentes configurations (d'un simple système d'alimentation en eau sans issue à un système en anneau plus complexe) peut être effectué à l'aide des programmes : "HydroModel", "Smart Water", "WaterSupply", "Calcul hydraulique du pipeline".

Procédure de calcul hydraulique

Le calcul hydraulique du système d'alimentation en eau comprend les étapes suivantes:

• Détermination du nombre de points de soutirage - pour cela, selon le plan de construction standard, le nombre de lavabos, de baignoires et de cuvettes de toilettes dans le bâtiment est déterminé.
• En établissant une image schématique (schéma axonométrique) du réseau d'alimentation en eau interne - manuellement ou à l'aide d'un logiciel spécial, un schéma de l'emplacement des conduites d'alimentation en eau et des appareils de plomberie qui y sont connectés est établi. Dans le même temps, pour la commodité des travaux ultérieurs, chaque canalisation d'alimentation en eau chaude et froide est marquée de différentes couleurs (respectivement rouge et bleu).
• Diviser le réseau d'approvisionnement en eau en sections horizontales et verticales calculées distinctes, composées de canalisations et d'unités de pliage d'eau. Les limites de chaque section sont les vannes et les appareils de plomberie.
• Calcul de la probabilité d'allumage simultané de toutes les unités de pliage d'eau de la section calculée (P) - le calcul de la valeur de cette valeur est effectué selon la formule suivante:

P = Q entrée max × U / Qapp. × N × 3600 ;

OùQ max eau –Consommation d'eau pendant les heures avec consommation d'eau maximale, l/h pour 1 habitant ;

U - le nombre d'habitants qui sont approvisionnés en eau pour les communications et les unités de pliage d'eau de la zone d'implantation, personnes ;

Qapp. - débit standard à travers l'unité de prise d'eau en moyenne 0,18 l/s ;

N - le nombre de nœuds de puisage d'eau (appareils de plomberie) inclus dans la surface calculée, pcs ;

3600 Est le coefficient utilisé pour convertir les litres par heure en litres par seconde.

• Détermination de la deuxième consommation d'eau maximale par les unités de canalisation et de prise d'eau de la surface calculée selon la formule:

Q max.flow in = 5 × Q in.prib × a; l/s

Où Q c.prib - le débit standard total à travers les nœuds de prise d'eau du site ;

une - quantité sans dimension. Sa valeur est trouvée selon des tableaux spéciaux dans SNiP 2.04.01-85.

• Sélection du diamètre interne optimal du pipeline - est sélectionné en tenant compte des recommandations d'utilisation et de la faisabilité économique de l'utilisation dans ces conditions.
• Calcul de la vitesse de l'eau - calculé selon des manuels méthodologiques spéciaux, en fonction du diamètre intérieur du pipeline sélectionné.
• Calcul de la perte de charge (Hl) selon la formule :

Hl = L × i × (1 + Kl); m colonne d'eau,

Où L - la longueur de la section calculée, m ;

je - les pertes de charge spécifiques lors du frottement de l'eau contre les parois internes de la canalisation, cette valeur est mesurée en millimètres de colonne d'eau/mètre de canalisation ;

Kl - le facteur de correction, lors de la conception d'immeubles résidentiels et de cottages, sa valeur est de 0,3.

• Pour les bâtiments de 2 étages ou plus, le calcul hydraulique de la pression requise (Htr) de l'alimentation en eau à la place de son raccordement à la canalisation principale externe est effectué selon la formule suivante:

Htr = 10 + (n-1) × 4,

Où m - nombre d'étages;

4 - la hauteur nécessaire pour élever l'eau pour chaque étage situé au-dessus du premier, m.

• La hauteur réelle requise au point d'injection (Nf) est trouvé en additionnant la hauteur d'entrée calculée (Htr) avec des pertes de charge dans les sections calculées (Hl):

Нф = Htr + l calcul unité 1 + Нl calcul unité 2 + Нl calcul unité 3 + Нl calcul unité 4 + Нl calcul unité n

Les résultats de ce calcul sont consignés dans un tableau récapitulatif.

La hauteur de chute de 10 mètres d'eau est égale à la pression dans les conduites d'eau égale à 1 atmosphère (1 Bar).

Exemple de calcul d'alimentation en eau froide

Donnée initiale:

Le bâtiment est un bâtiment de 2 étages avec un sous-sol, une contremarche verticale du sous-sol au sommet de -6 m, 5 points de prise d'eau (évier de cuisine, mitigeur baignoire et lavabo, cuvette de WC, - au premier étage ; cuvette de toilette et mitigeur de cabine de douche - au deuxième étage). Une famille de 6 personnes habite la maison.

Séquence de calcul :

• Le système d'approvisionnement en eau interne projeté est divisé en 2 zones calculées - les premier et deuxième étages. La longueur des communications de la première section est de 5 m, de la colonne montante verticale et des communications horizontales de la deuxième section - 5,5 m.
• À l'aide des données tabulaires SNiP, la probabilité d'inclusion simultanée de toutes les unités de pliage d'eau pour les première et deuxième sections calculées est calculée :

P1 = 15,6 × 6 / (0,1 + 0,18 + 1,4) × 3600 = 0,015 ;

P2 = 15,6 × 6 / (1,4 + 0,18) × 3600 = 0,016.

• La consommation maximale de ces sections, en tenant compte des valeurs correspondantes du coefficient trouvées dans les tableaux une sera égal à :

Q max.flow water1 = 5 × Q v.prib × a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l / s ;

Qmax débit eau2 = 5 × Qw.app. × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s

• Compte tenu des valeurs obtenues de la consommation d'eau, le système d'alimentation en eau interne est conçu à partir d'un simple tuyau en polypropylène d'un diamètre de 25 mm (branches horizontales de la colonne montante) et 32 ​​mm (colonne montante verticale).
• Sur la base des valeurs de la longueur de la première et de la deuxième section calculée, la valeur du coefficient je et Kl (pour de telles conditions, elles sont respectivement égales à 0,083 et 0,3) la perte de charge dans les première et deuxième sections calculées sera égale à :

l aire 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0,083 × 1,3 = 0,54 m.w. pilier;

Нl zone 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m.eau. pilier.

La perte de charge totale dans les deux zones calculées sera égale à 1,14 colonne d'eau ou 0,114 atmosphère.

• La hauteur manométrique requise au point d'entrée pour un tel bâtiment sera égale à :

Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 mètres de colonne d'eau ou 1,4 atmosphère

• La hauteur réelle requise au point d'entrée pour ce chalet sera :

Нф = Нтр + Нl calcul unité 1 + Нl calcul unité 2 = 14 + 1,14 = 15,14 mètres de colonne d'eau ou 1,5 atmosphère

Grâce au calcul effectué, le propriétaire de la maison au stade de la conception, en tenant compte de la pression de la conduite d'eau principale de son établissement, peut planifier un certain schéma du réseau d'approvisionnement en eau interne.