Баланс водопотребления и водоотведения


При корректном определении расхода воды учитывается целый ряд факторов, которые, на первый взгляд, к водорасходу прямого отношения не имеют. К таким, например, относится зависимость давления и расхода воды. А для того чтобы рассчитать расход воды, зная давление и диаметр трубы, можно воспользоваться либо формулами, либо таблицами, либо номограммами, которые представлены в СП 40-109-2006. Предполагаемый средний расход воды на человека, высота дома, количество водоразборных устройств и другие факторы ещё на этапе планирования определяют, какой будет система водоснабжения дома.

Зависимость водорасхода и давления

Что бы ращитать потребление воды нужно знать давление и диаметр трубы

Давление в системе водоснабжения должно быть достаточным, чтобы его величина при контрольных замерах соответствовала нормативу:

  • 0,03-0,60 МПа – для системы «холодного» водоснабжения,
  • 0,03-0,45 МПа – для «горячего».

Предписания строительных правил определяют и свободный напор на вводе в здание, который должен быть не меньше 10 м вод. ст. Расчет давления воды от высоты здания зависит от этажности. Для каждого этажа, начиная со второго, величина напора увеличивается на 4 метра. Таким образом, свободный напор = 10 м вод. ст. (значение, определённое для первого этажа) + добавленные 4 м  вод. ст.* (умноженные) на оставшееся количество этажей в доме. Исходя из этого, для дома в 14 этажей расчёт будет следующим: 10 + (4*13) = 62.

Поскольку технически сложно обеспечить нормативный интервал в многоэтажном доме одновременно и на первом, и на последнем этажах, как правило, производят условное «разделение» стояка на несколько частей с обеспечением «подкачки». Так удаётся достичь среднего давления (1,5-2,5 атм.) и необходимой скорости гидропотока. В таблице указана ориентировочная зависимость давления, диаметра трубы и пропускной способности (потенциального расхода воды), которую можно учитывать в предварительных расчётах.

При определении расходы воды нужно учитывать ряд разных факторов

Аналогичную зависимость между водорасходом (q),  диаметром трубопровода (D) и скоростью гидропотока (V) модно установить с помощью номограмм. Для того, чтобы получить третье неизвестное значение, на шкале находят два известных и соединяют их прямой. В месте пересечения прямой с третьей шкалой будет находиться искомое значение.


В номограммах учитывается особенности материала труб

В номограммах учитывается особенности материала труб (например, с внутренним цементно-песчаным покрытием и без него).

Для полного гидравлического расчёта необходимо дополнительно учитывать:

  • длину участка,
  • вязкость жидкости,
  • коэффициент потери напора, зависящий как от материала внутренней поверхности труб, так и от наличия запоров, поворотов, турбулентности.

Факторы, влияющие на расчеты

Баланс водопотребления и водоотведенияОпределение трубной проходимости и, соответственно, максимальное расходование воды, зависит от многих факторов:

  • Протяженность водопроводной магистрали. Чем больше длина, тем ниже скоростные возможности водного потока из-за действия силы трения.
  • Трубное сечение. Стенки узких трубопроводов дают повышенное сопротивление. Чем меньше внутренний диаметр, тем ниже соотношение скоростного значения водного потока к показателю площади поверхности на определенном участке, а значит, и проходимость будет хуже. В магистралях большого сечения жидкость течет быстрее.

  • Наличие поворотных участков. Сложная конфигурация трубопровода замедляет скорость водного потока в нем. То же самое касается фасонных элементов. Любые краны, переходники и муфты тормозят передвижение жидкости.

Немаловажно также учитывать материал трубных отрезков. От этого зависит как проходимость сети, так и продолжительность службы. Металлические водопроводы склонны деформироваться со временем под воздействием ржавчины, накапливать коррозийные и известковые отложения изнутри, что сильно снижает пропускную способность. Последнее характерно не только для стальных, но и для чугунных труб, хотя они меньше подвержены коррозии.

Сопротивляемость водяному потоку засоренной магистрали намного выше, чем нового трубопровода: показатели могут различаться в 200 раз. Особенно быстро засоряются трубы ГВС.

Полимерные магистрали сохраняют практически одинаковую проходимость на протяжении всего срока эксплуатации. Пластик не подвержен коррозии, не боится скоплений плесени и грибка, благодаря этому засоры в трубопроводе крайне редки.

Способы проведения расчетов

Чтобы определять водорасход магистрали, используют три расчетных способа:


  • Физический метод. Чтобы определить необходимое значение, применяются формулы. В них используются такие параметры, как трубный диаметр, водяное давление и скорость передвижения содержимого труб в системе.
  • Применение таблиц. Достаточно легкий метод, предполагающий подбор нужных показателей в таблице и выяснение на их основе необходимых данных.
  • Использование компьютерных программ. Во Всемирной сети таких вариантов довольно много. Выяснить можно пропускную способность и расход воды для трубопроводов, выполненных из различных материалов, просто введя требуемые известные данные.

Чтобы рассчитать расходные показатели перед постройкой загородного дома, проще всего использовать онлайн-калькуляторы. Введя значения давления и диаметра труб, вы получите цифру вероятного расхода. Она не будет идеально точной, зато такой способ не потребует никаких исчислений. Чтобы уточнить данные, сверьте программный расчет с табличными значениями.

Применение таблиц

Исключая калькуляторный подсчет, этот способ – самый простой. Подобных таблиц разработано несколько: можно подобрать ту, которая подходит в зависимости от известных данных. В СНиП 2.04.01-85 предлагается рассчитать расход воды по наружному сечению трубы. Для этого используется таблица максимального расхода воды, проходящей через трубу определенного внешнего диаметра:

Обхват трубы (мм) Расход воды
В л/мин В куб/час
20 15 0,9
25 30 1,8
32 50 3
40 80 4,8
50 120 7,2
63 190 11,4

Это самая простая таблица расчета, в ней нужно знать только охват трубы. Чтобы уточнить данные, можно ввести дополнительные показатели – толщину стен и внутренний диаметр. Подобные таблицы несложно найти в интернете для трубопроводов из различных материалов.

При исчислении расходных максимумов в водопроводной магистрали учитывают не только диаметральный показатель, но и напор потока.

Еще одна таблица позволяет выявить максимум расхода воды, опираясь на вышеупомянутые значения:



Расход Пропускная способность
Сечение трубы (мм) 15 20 25 32 40 50 65 80 100
Па/м Мбар/м Меньше 0,15 м/с 0,15 м/с 0,3 м/с
90 0,9 173 403 745 1627 2488 4716 9612 14940 30240
92,5 0,925 176 407 756 1652 2524 4788 9756 15156 30672
95 0,95 176 414 767 1678 2560 4860 9900 15372 31104
97,5 0,975 180 421 778 1699 2596 4932 10044 15552 31500
100 1000 184 425 788 1724 2632 5004 10152 15768 31932
120 1200 202 472 871 1897 2898 5508 11196 17352 35100
140 1400 220 511 943 2059 3143 5976 12132 18792 38160
160 1600 234 547 1015 2210 3373 6408 12996 20160 40680
180 1800 252 583 1080 2354 3589 6804 13824 21420 43200
200 2000 266 619 1151 2488 3780 7200 14580 22644 45720
220 2200 281 652 1202 2617 3996 7560 15336 23760 47880
240 2400 288 680 1256 2740 4176 7920 16056 24876 50400
260 2600 306 713 1310 2855 4356 8244 16740 25920 52200
280 2800 317 742 1364 2970 4356 8568 17338 26928 54360
300 3000 331 767 1415 3078 4680 8892 18000 27900 56160

Среднее значение давления варьируется от 1,5 до 4 бар. Применение дополнительных напорных устройств повлияет на потоковую скорость. При расчете расходного максимума при протекании жидкости через трубу учитывается не только число кранов, но и количество других потребителей.

Использование формул

Для расчета водного расхода на основе сечения труб и давления в их стенках используется несколько уравнений. Самая несложная формула: q = π×d²/4 ×V.

  • q – расходный показатель жидкости в литрах;
  • d – трубный диаметр в сантиметрах;
  • V – скорость движения водного потока.

В домашних магистралях, запитываемых от водонапорной башни без подключения насосных устройств, ее значение будет 0,7 – 1,9 м/с. Если подсоединяется любое напорное оборудование, то в технической документации есть данные о коэффициенте создаваемого напора и скоростном показателе перемещаемой жидкости

При расчете возможного расхода жидкости необходимо учитывать и возможный перепад давления. Чтобы рассчитать этот показатель, за основу берется стандартное уравнение Δp = (λL/d) ρw²/2.


  • L – длина трубы;
  • d – ее диаметр;
  • ρ – плотность воды;
  • w – быстрота водного потока;
  • λ – коэффициент трения.

Последний выявляется в зависимости от скорости и сечения магистрали по таблицам.

Далее, зная показатели потенциального расхода и потери напора, можно с помощью таблиц и графиков выявить точное значение расходных показателей жидкости в конкретных трубах, или использовать калькуляторы расчета, что проще. При желании можно даже вычислить водорасход в литрах за одну конкретную процедуру в определенном доме.

Зная показатели максимального расхода воды в определенном трубопроводе, можно составить правильный проект положения магистральной сети с учетом всех подключенных водопотебителей. Также понимание конкретных цифр позволит экономить воду и электроэнергию при подключении напорных устройств. При правильном выборе значений не окажется повода для беспокойства из-за того, что при открытии крана на кухне вода в душевой превратится в тоненькую струйку из-за понижения напора.


Программа для расчета баланса водопотребления и водоотведения

Ниже представлена онлайн программа для расчета баланса водопотребления и водоотведения. Для выполнения расчета введите данные по количеству потребителей воды и нажмите кнопку «Рассчитать».


1.1. Жилые дома квартирного типа: с водопроводом и канализацией без ванн, жители =
1.2. Жилые дома квартирного типа: с газоснабжением, жители =
1.3. Жилые дома квартирного типа: с водопроводом, канализацией и ваннами с водонагревателями, работающими на твердом топливе, жители =
1.4. Жилые дома квартирного типа: с водопроводом, канализацией и ваннами с газовыми водонагревателями, жители =
1.5. Жилые дома квартирного типа: с быстродействующими газовыми нагревателями и многоточечным водоразбором, жители =
1.6. Жилые дома квартирного типа: централизованным горячим водоснабжением, оборудованные умывальниками, мойками и душами, жители =
1.7. Жилые дома квартирного типа: с сидячими ваннами, оборудованными душами, жители =
1.8. Жилые дома квартирного типа: с ваннами длиной от 1500 до 1700 мм, оборудованными душами, жители =
1.9. Жилые дома квартирного типа: высотой св. 12 этажей с централизованным горячим водоснабжением и повышенными требованиями к их благоустройству, жители =
2.1. Общежития: с общими душевыми, жители =
2.2. Общежития: с душами при всех жилых комнатах, жители =
2.3. Общежития: с общими кухнями и блоками душевых на этажах при жилых комнатах в каждой секции здания, жители =
3. Гостиницы, пансионаты и мотели с общими ваннами и душами, жители =
4. Гостиницы и пансионаты с душами во всех отдельных номерах, жители =
5.1. Гостиницы с ваннами в отдельных номерах, % от общего числа номеров: до 25, жители =
5.2. Гостиницы с ваннами в отдельных номерах, % от общего числа номеров: до 75, жители =
5.3. Гостиницы с ваннами в отдельных номерах, % от общего числа номеров: до 100, жители =
6.1. Больницы: с общими ваннами и душевыми, койки =
6.2. Больницы: с санитарными узлами, приближенными к палатам, койки =
6.3. Больницы: инфекционные, койки =
7.1. Санатории и дома отдыха: с ваннами при всех жилых комнатах, койки =
7.2. Санатории и дома отдыха: с душами при всех жилых комнатах, койки =
8. Поликлиники и амбулатории, больные в смену =
9.1. Детские ясли-сады с дневным пребыванием детей: со столовыми, работающими на полуфабрикатах, детей =
9.2. Детские ясли-сады с дневным пребыванием детей: со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами, детей =
9.3. Детские ясли-сады с круглосуточным пребыванием детей: со столовыми, работающими на полуфабрикатах, детей =
9.4. Детские ясли-сады с круглосуточным пребыванием детей: со столовыми, работающими на сырье, и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами, детей =
10.1. Пионерские лагеря (в том числе круглогодичного действия): со столовыми, работающими на сырье и прачечными, оборудованными автоматическими стиральными машинами, мест =
10.2. Пионерские лагеря (в том числе круглогодичного действия): со столовыми, работающими на полуфабрикатах и стиркой белья в централизованных прачечных, мест =
11.1. Прачечные: механизированные, кг сухого белья =
11.2. Прачечные: немеханизированные, кг сухого белья =
12. Административные здания, работающие =
13. Учебные заведения (в том числе высшие и средние специальные) с душевыми при гимнастических залах и буфетами, реализующими готовую продукцию, учащиеся и преподаватели =
14. Лаборатории высших и средних специальных учебных заведений, приборов в смену =
15.1. Общеобразовательные школы с душевыми при гимнастических залах и столовыми, работающими на полуфабрикатах, учащиеся и преподаватели =
15.2. Общеобразовательные школы с душевыми при гимнастических залах и столовыми, работающими на полуфабрикатах с продленным днем, учащиеся и преподаватели =
16. Профессионально-технические училища с душевыми при гимнастических залах и столовыми, работающими на полуфабрикатах, учащиеся и преподаватели =
17.1. Школы-интернаты с помещениями: учебными (с душевыми при гимнастических залах), учащиеся и преподаватели =
17.2. Школы-интернаты с помещениями: спальными, мест =
18.1. Научно-исследовательские институты и лаборатории: химического профиля, работающие =
18.2. Научно-исследовательские институты и лаборатории: биологического профиля, работающие =
18.3. Научно-исследовательские институты и лаборатории: физического профиля, работающие =
18.4. Научно-исследовательские институты и лаборатории: естественных наук, работающие =
19.1. Аптеки: торговый зал и подсобные помещения, работающие =
19.2. Аптеки: лаборатория приготовления лекарств, работающие =
20.1. Предприятия общественного питания для приготовления пищи реализуемой в обеденном зале, условные блюда =
20.2. Предприятия общественного питания для приготовления пищи продаваемой на дом, условные блюда =
20.3. Предприятия общественного питания выпускающие полуфабрикаты мясные, тонн =
20.4. Предприятия общественного питания выпускающие полуфабрикаты рыбные, тонн =
20.5. Предприятия общественного питания выпускающие полуфабрикаты овощные, тонн =
20.6. Предприятия общественного питания выпускающие полуфабрикаты кулинарные, тонн =
21.1. Магазины: продовольственные, работающий в смену (20м2 торг. зала) =
21.2. Магазины: промтоварные, работающие =
22. Парикмахерские, рабочие места в смену =
23. Кинотеатры, мест =
24. Клубы, мест =
25.1. Театры: для зрителей, мест =
25.2. Театры: для артистов, артистов =
26.1. Стадионы и спортзалы: для зрителей, мест =
26.2. Стадионы и спортзалы: для физкультурников (с учетом приема душа), физкультурники =
26.3. Стадионы и спортзалы: для спортсменов, спортсмены =
27.1. Плавательные бассейны: пополнение бассейна, вместимость м3 =
27.2. Плавательные бассейны: для зрителей, мест =
27.3. Плавательные бассейны: для спортсменов (с учетом приема душа), спортсмены =
28.1. Бани: для мытья в мыльной с тазами на скамьях и ополаскиванием в душе, посетители =
28.2. Бани: с приемом оздоровительных процедур и ополаскиванием в душе, посетители =
28.3. Бани: душевая кабина, посетители =
28.4. Бани: ванная кабина, посетители =
29. Душевые в бытовых помещениях промышленных предприятий, душевые сети в смену =
30. Цехи с тепло-выделениями св. 84 кДж на 1 м3/ч, чел. в смену =
31. Остальные цехи, чел. в смену =
32.1. Расход воды на поливку: травяного покрова, м2 =
32.2. Расход воды на поливку: футбольного поля, м2 =
32.3. Расход воды на поливку: остальных спортивных сооружений, м2 =
32.4. Расход воды на поливку: усовершенствованных покрытий, тротуаров, площадей, заводских проездов, м2 =
32.5. Расход воды на поливку: зеленых насаждений, газонов и цветников, м2 =
33. Заливка поверхности катка, м2 =
Расход воды в сутки наибольшего водопотребления общая, м3/сутки =
Расход воды в сутки наибольшего водопотребления горячая, м3/сутки =

Примечания:

1. Нормы расхода воды установлены для основных потребителей и включают все дополнительные расходы (обслуживающим персоналом, душевыми для обслуживающего персонала, посетителями, на уборку помещений и т. п.).
Потребление воды в групповых душевых и на ножные ванны в бытовых зданиях и помещениях производственных предприятий, на стирку белья в прачечных и приготовление пищи на предприятиях общественного питания, а также на водолечебные процедуры в водолечебницах, входящих в состав больниц, санаториев и поликлиник, надлежит учитывать дополнительно. Настоящие требования не распространяются на потребителей, для которых обязательным приложением 3 установлены нормы водопотребления, включающие расход воды на указанные нужды.
2. Нормы расхода воды в средние сутки приведены для выполнения технико-экономических сравнений вариантов.
3. Расход воды на производственные нужды, не указанный в настоящей таблице, следует принимать в соответствии с технологическими заданиями и указаниями по строительному проектированию предприятий отдельных отраслей промышленности.
4. Для водопотребителей гражданских зданий, сооружений и помещений, не указанных в настоящей таблице, нормы расхода воды следует принимать согласно настоящему приложению для потребителей, аналогичных по характеру водопотребления.
5. При неавтоматизированных стиральных машинах в прачечных и при стирке белья со специфическими загрязнениями норму расхода горячей воды на стирку 1 кг сухого белья допускается увеличивать до 30 %.
6. Для предприятий общественного питания и других потребителей горячей воды, где по условиям технологии требуется дополнительный подогрев воды, нормы расхода горячей воды следует принимать согласно настоящему приложению без учета коэффициента, указанного в п. 3.10. СНиП
7. Норма расхода воды на поливку установлена из расчета одной поливки. Число поливок в сутки следует принимать в зависимости от климатических условий.
8. При оборудовании холодного водопровода зданий или сооружений смывными кранами вместо смывных бачков следует принимать расход воды санитарно-техническим прибором = 1,4 л/с; общий расход воды зданиями и сооружениями следует определять согласно п. 3.2.
9. В предприятиях общественного питания количество реализуемых блюд U в час следует определять по формуле
U=2,2nm,
где n — количество посадочных мест;
m — количество посадок, принимаемое для столовых открытого типа и кафе равным 2; для столовых при промышленных предприятиях и студенческих столовых — 3; для ресторанов — 1,5.
Нормы расхода воды включают все дополнительные расходы (обслуживающим персоналом, душевыми для обслуживающего персонала, посетителями, на уборку помещения и т.д.).
Время работы предприятий общественного питания с учетом приготовления пищи и мытья оборудования определяется технологической частью проекта.
В предприятиях общественного питания, где приготовление пищи не предусмотрено (буфеты, бутербродные и т.п.), нормы расхода воды следует принимать как разницу между нормами в предприятиях, приготовляющих и реализующих пищу в обеденном зале, и продающих на дом. Норма расхода воды на 1 т продукции определяется технологической частью проекта.


Использованные источники

  1. hitropop.com/voda/normy/opredelenie-rashoda.html
  2. strojdvor.ru/vodosnabzhenie/rascet-rashoda-vody/
  3. center-pss.ru/waterxp.htm

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.