Водопотребление. Гидравлический расчет

1.

2.

ПОТРЕБИТЕЛИ ВОДЫ В ЗДАНИЯХ
Существует несколько категорий видов потребления воды:
Хозяйственно-питьевое потребление воды
Потребление воды в коммунально-бытовом секторе
Потребление воды в технологических процессах производства
Использование воды для нужд пожаротушения
Расходование воды на собственные нужды

3.

Абонент – физическое либо юридическое лицо, заключившее или
обязанное заключить договор горячего водоснабжения,
холодного водоснабжения (или) договор водоотведения, единый
договор холодного водоснабжения и водоотведения.
Водопотребление
–
использование
воды
абонентом
(субабонентом) на удовлетворение своих нужд или нужд
потребителей услуг, жильцов.
Норма водопотребления — количество воды, забираемое
потребителем за единицу времени.
Удельное водопотребление — расход воды на единицу
продукции, площади, технологическую операцию.

4.

Норма водопотребления, или удельное водопотребление,
учитывает количество воды, потребляемое одним человеком в
сутки на хозяйственно-питьевые нужды не только дома, но и в
общественных зданиях, за исключением расхода воды в домах
отдыха, санаториях, детских лагерях и т. п.
Норма водопотребления зависит от:
степени благоустройства жилищ;
климатических условий;
уклада жизни населения и т.д

5.

Таблица 1 – Расчетное среднесуточное (за год) водопотребление на
хозяйственно-питьевые нужды населения [СП 31.13330.2021]
Степень благоустройства районов жилой
застройки
Расчетное хозяйственно-питьевое водопотребление в поселениях и
городских округах на одного жителя реднесуточное (за год), л/сут
Застройка зданиями, оборудованными
внутренним водопроводом и канализацией, с
ванными и местными водонагревателями
140–180
То же, с централизованным горячим
водоснабжением
165–180
Примечания
1. Расчетное водопотребление включает расходы воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в общественных
зданиях (по классификации, принятой в СП 44.13330), за исключением расходов воды для домов отдыха, санитарнотуристских комплексов и детских оздоровительных лагерей, которые должны приниматься согласно СП 30.13330 и
технологическим данным.
2. Количество воды на нужды пищевой промышленности и неучтенные расходы при соответствующем обосновании
допускается принимать дополнительно в размере 10 % – 15 % суммарного расхода на хозяйственно-питьевые нужды
поселения или городского округа.
3. Выбор расчетного водопотребления в пределах, указанных в настоящей таблице, должен проводиться в
зависимости от климатических условий, мощности источника водоснабжения и качества воды, степени
благоустройства, этажности застройки и местных условий.
4. Допускается при обосновании принимать увеличенные по отношению к рекомендуемым значениям величины
расчетного хозяйственно-питьевого водопотребления.

6.

Как показывает мировая практика, не последнюю роль в
нормировании водопотребления играют национальные традиции
и технология обслуживания жилья. В таблице приведены средние
показатели норм водопотребления развитыми странами.
Страна
Великобритания
Германия
Норма водопотребления, л/(чел*сут)
136
145
Голландия
Дания
Испания
148
190
126
США
397
Франция
швеция
159
194

7.

Расчетный расход воды каждого из потребителей определяется на
основе норм, получаемых путем обработки статистических данных о
фактическом потреблении или технологическим расчетом.
Общий расход воды на нужды населения пропорционален числу
жителей в населенном пункте, для которого строится система
водоснабжения, а также расходу воды на хозяйственно-питьевые
нужды, приходящемуся на одного жителя, т. е. норме
водопотребления.
Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды и пользование
душами на промышленных предприятиях должны определять в
соответствии с требованиями СП 30.13330 и СП 56.13330.

8.

Таблица А.2 – Расчетные расходы воды потребителями [СП 30.13330.2020]

9.

Коэффициент
часовой
неравномерности
водопотребления
на
хозяйственно-питьевые нужды на промышленных предприятиях следует
принимать:
2,5 – для цехов с тепловыделением более 80 кДж (20 ккал) на 1 м3/ч;
3 – для остальных цехов.
Расходы воды на содержание и поение скота, птиц и зверей на
животноводческих фермах и комплексах должны принимать в соответствии
с СП 106.13330.
Расходы воды на производственные нужды промышленных и
сельскохозяйственных предприятий должны определять на основании
технологических данных.
Распределение расходов воды по часам суток в поселениях (городских
округах), на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях следует
принимать на основании расчетных графиков водопотребления.

10.

1 - график водопотребления; 2 - график подачи воды насосной станцией
первого подъема; 3 – график подачи воды насосной станцией второго подъема

11.

• Расходы воды для тушения пожара определяются по
нормативным документам (СП 10.13130.2020 «Системы
противопожарной защиты. Внутренний противопожарный
водопровод» и СП 8.13130.2020 «Системы противопожарной
защиты.
Источники
наружного
противопожарного
водоснабжения. Требования пожарной безопасности»)
Они
составлены на основании обработки статистических данных о
фактических расходах воды при тушении пожаров на различных
объектах.

12.

Нормы расходования воды на пожаротушение зависят от
численности населения и характера застройки

13.

Продолжительность
тушения
пожара
принимается равной 3 ч.
Расход воды для наружного
пожаротушения
в
производственных зданиях с
фонарями и в зданиях
шириной до 60 м без
фонарей зависит от объема
здания,
степени
огнестойкости
его
строительных конструкций, а
также категории пожарной
опасности
производства,
размещенного в здании.
Таблица - Расход воды на наружное пожаротушение зданий класса
функциональной пожарной опасности Ф5

14.

Таблица - Расход воды на наружное пожаротушение зданий класса
функциональной пожарной опасности Ф5 без фонарей шириной 60
метров и более

15.

• Для внутреннего водоснабжения нормы водопотребления приложены в СП
10.13130.2020 Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный
водопровод. Нормы и правила проектирования
• Для жилых зданий с встроенными в нижние этажи помещениями общественного
назначения, не разделенных на пожарные отсеки в соответствии с СП 54.13330, расход
воды на пожаротушение следует принимать:
- для жилых этажей – по площади, объему, длине межквартирного коридора или числу
этажей здания, приходящихся на жилые помещения;
- для нежилых этажей, встроенных в жилые здания, – по площади, объему или общему
числу этажей всего здания.
• В помещениях залов с массовым пребыванием людей при наличии сгораемой отделки
число струй на внутреннее пожаротушение следует принимать на одну больше, чем
указано в таблице Ж.1.
• В производственных и складских зданиях минимальный расход воды на внутреннее
пожаротушение следует принимать в соответствии с таблицей Ж.2.
• Расход воды для производственных зданий (независимо от категории по пожарной
опасности) высотой свыше 50 м и объемом более 150000 м3 следует принимать из
четырех среднерасходных пожарных кранов ПК-с с расходом не менее 5 л/с каждый.

16.

ВЗАИМОСВЯЗЬ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ ВО ВНУТРЕННИХ И
НАРУЖНЫХ ВОДОПРОВОДАХ. ЗОННЫЕ СИСТЕМЫ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ
• Требуемый напор (Нr) – напор, м, необходимый для подачи воды в самую высокую и наиболее
удаленную точку водоразбора (определяется расчетом).
• Гарантированный напор (Нg) – напор, м, в наружной сети водопровода в точке подключения
ввода.
• Свободный напор (давление) на отметке наиболее высоко расположенного санитарного
прибора в зоне системы водоснабжения следует принимать не менее 20,0 м вод. ст. (0,2 МПа).
• Гидростатический напор (давление) в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения на
отметке наиболее низко расположенного санитарно-технического прибора следует принимать
согласно 7.10. При расчетном напоре (давлении), превышающем 45 м вод. ст. (0,45 МПа), следует
предусматривать регуляторы давления, снижающие его как при статическом, так и при
динамическом режиме работы системы.
• Минимальный свободный напор в сети водопровода поселения или города при максимальном
хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен
приниматься при одноэтажной застройке не менее 10 м, при большей этажности свободный
напор следует принимать по пункту 8.21 СП 30.13330.2020.

17.

• Свободный напор (давление) у пожарных кранов должен обеспечивать получение компактных
пожарных струй высотой, необходимой для тушения пожара в любое время суток в самой высокой
и удаленной части помещения. Наименьшие высоту и радиус действия компактной части
пожарной струи следует принимать равными высоте помещения, считая от пола до наивысшей
точки перекрытия (покрытия), но не менее:
6 м ‒ в жилых, общественных, производственных и вспомогательных зданиях промышленных
предприятий высотой до 50 м;
8 м ‒ в жилых зданиях высотой более 50 м;
16 м ‒ в общественных, производственных и вспомогательных зданиях промышленных
предприятий высотой более 50 м.
• Гидростатический напор (давление) в системе хозяйственно-противопожарного водопровода на
отметке наиболее низко расположенного санитарно-технического прибора не должен превышать
45 м вод. ст. (0,45 МПа). Допускается увеличение рабочего давления свыше 0,45 МПа, если
арматура и трубопроводы рассчитаны на соответствующее давление.
• При расчетном напоре (давлении), превышающем 45 м вод. ст. (0,45 МПа), следует
предусматривать устройство раздельной сети противопожарного водопровода.
• Гидростатический напор (давление) в системе раздельного противопожарного водопровода на
отметке у наиболее низко расположенного пожарного крана не должен превышать 60 м вод. ст.
(0,60 МПа).

18.

Определение расчетных расходов воды во внутреннем
водопроводе
• Сети внутреннего водопровода рассчитываются на пропуск расчетных
секундных расходов воды ко всем водоразборным устройствам в здании.
• Системы водоснабжения и водоотведения зданий должны обеспечивать
пропуск воды и отведение стоков с расходами, соответствующими
расчетному числу водопотребителей или числу установленных санитарнотехнических приборов.
• Показателем водообеспеченности сети служит подача нормативного
расхода к диктующему водоразборному устройству (наиболее высоко и
далеко расположенному) от ввода водопровода в здание с
максимальным значением свободного напора – Hсв. Расчет сети
внутренних водопроводов производится по максимальному секундному
расходу воды.

19.

• Свободный напор (давление) у пожарных кранов должен обеспечивать получение компактных пожарных струй
высотой, необходимой для тушения пожара в любое время суток в самой высокой и удаленной части помещения.
Наименьшие высоту и радиус действия компактной части пожарной струи следует принимать равными высоте
помещения, считая от пола до наивысшей точки перекрытия (покрытия), но не менее:
6 м ‒ в жилых, общественных, производственных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий
высотой до 50 м;
8 м ‒ в жилых зданиях высотой более 50 м;
16 м ‒ в общественных, производственных и вспомогательных зданиях промышленных предприятий высотой
более 50 м.
• Гидростатический напор (давление) в системе хозяйственно-противопожарного водопровода на отметке наиболее
низко расположенного санитарно-технического прибора не должен превышать 45 м вод. ст. (0,45 МПа).
Допускается увеличение рабочего давления свыше 0,45 МПа, если арматура и трубопроводы рассчитаны на
соответствующее давление.
• При расчетном напоре (давлении), превышающем 45 м вод. ст. (0,45 МПа), следует предусматривать устройство
раздельной сети противопожарного водопровода.
• Гидростатический напор (давление) в системе раздельного противопожарного водопровода на отметке у наиболее
низко расположенного пожарного крана не должен превышать 60 м вод. ст. (0,60 МПа).

20.

Гидравлический расчет внутреннего водопровода
Целью гидравлического расчета внутренней водопроводной сети
является определение расчетных расходов воды на участках сети,
подбор экономически выгодных и оптимальных диаметров
трубопроводов для пропуска расчетного расхода воды,
определение потерь напора, скоростей на участках и определение
требуемого напора на здание в целом.

21.

Внутренний водопровод рассчитывают в следующем порядке:
1. Строят аксонометрическую схему внутреннего водопровода.
2. Выявляют расчетное направление подачи воды.
3. Разбивают сеть на расчетные участки.
4. Определяют расходы воды на участках.
5. Определяют диаметры труб на участках по экономичным скоростям.
6. Вычисляют потери напора по длине на вводе.
7. Подбирают водосчетчик и определяют потери напора в нем.
8. Вычисляют геометрическую высоту подачи воды.
9. Вычисляют сумму потерь напора по длине и на местные сопротивления в
трубопроводах по расчетному направлению подачи.
10. Вычисляют величину необходимого напора в точке врезки в городскую
водопроводную сеть и сопоставляют с величиной гарантийного напора.
11. Выбирают способ и устройство для повышения напора в системе.

22.

В качестве расчетного водопотребления выбирают такой
водоразборный кран, который расположен на верхнем этаже,
наиболее удален от ввода и требует наибольшего рабочего
напора.
При гидравлическом расчете водопроводной сети границы
расчетных участков назначаются в местах изменения
гидравлических условий течения воды в трубопроводной
системе. Границы назначаются в местах изменения расходов, в
местах изменения материала труб и в местах изменения
диаметров труб, принятых конструктивно.

23.

• Диаметры труб внутренних водопроводов назначают из расчета
наибольшего использования гарантированного напора воды в
наружной водопроводной сети.
• Диаметр, каждого расчетного участка, исходя из значения
экономических скоростей движения воды vэ = 0,9 – 1,2 м/с.
• Скорость движения воды в магистральных трубопроводах и стояках
рекомендуется принимать не более 1,5 м/с, а в подводках к
водоразборным устройствам – не более 2,5 м/с.
• Скорость
движения
воды
в
трубопроводах
внутренних
водопроводных сетей, в том числе при пожаротушении, не должна
превышать 3 м/с.

24.

Таблица. Гидравлический расчет внутреннего водопровода