Calcul hydraulique d'un système d'alimentation en eau - un ensemble de calculs effectués au stade de la conception d'un bâtiment (immeuble de grande hauteur, chalet). Le rôle de ce type de travail est très important - un système d'alimentation en eau mal conçu ne fonctionnera pas normalement. Cela peut s'exprimer par une faible pression d'eau aux étages supérieurs des gratte-ciel et par des ruptures fréquentes des communications du sous-sol en raison de la pression d'entrée élevée.
Les objectifs du calcul hydraulique des réseaux d'alimentation en eau
Les principaux objectifs du calcul hydraulique du système d'alimentation en eau du bâtiment sont:
- calcul du débit d'eau maximal dans des sections individuelles du système d'alimentation en eau;
- détermination de la vitesse de déplacement de l'eau dans les tuyaux;
- calcul du diamètre intérieur des tuyaux pour l'installation de divers tronçons du réseau d'alimentation en eau;
- calcul de la perte de charge de l'eau lorsqu'elle est alimentée à partir d'une canalisation principale à une certaine hauteur;
- détermination de la puissance des équipements de pompage et de la pertinence de leur utilisation, en tenant compte des calculs effectués.
Les calculs sont effectués sur la base des données et des méthodes du SNiP 2.04.01-85 «Alimentation en eau interne et assainissement des bâtiments».
Options de calcul hydraulique des réseaux d'alimentation en eau
Selon les objectifs, il existe deux types de calcul hydraulique des réseaux d'alimentation en eau: la conception et la vérification (mise en service).
Conception
Ce type de calcul hydraulique est effectué lors de la conception du système d'alimentation en eau du bâtiment. Avec son aide pour déterminer le type de pipelines pour différentes sections du réseau, le débit en elles.
En plus des calculs, ce type de calcul comprend une disposition schématique des éléments du système d'alimentation en eau interne - l'unité d'entrée, les communications du sous-sol, les colonnes montantes et les unités de collecte d'eau.
Vérification
Les principaux objectifs de ce type de calcul hydraulique sont de déterminer la distribution des débits dans le système d'alimentation en eau, de calculer la pression des sources avec les diamètres internes des tuyaux précédemment calculés et les prélèvements d'eau aux points nodaux.
Les résultats du calcul de vérification sont:
- consommation d'eau et pertes de charge dans toutes les parties du système d'alimentation en eau;
- le volume d'approvisionnement en eau de la source (système d'alimentation en eau principal, château d'eau ou contre-réservoir);
- têtes piézométriques en divers points du soutirage.
Toutes les valeurs obtenues à la suite de ce calcul sont utilisées pour concevoir l'emplacement des points d'analyse de l'eau - appareils de plomberie - à l'intérieur du bâtiment conçu.
Un calcul d'ajustement précis et assez rapide des réseaux d'alimentation en eau de différentes configurations (d'un simple système d'alimentation en eau sans issue à un système d'anneau plus complexe) peut être effectué à l'aide des programmes: HydroModel, Smart Water, WaterSupply et Calcul du pipeline hydraulique.
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, le nombre de lavabos, baignoires et cuvettes de toilettes dans le bâtiment est déterminé par le plan de construction standard.
- Réaliser une image schématique (diagramme axonométrique) du réseau interne d'alimentation en eau - manuellement ou à l'aide d'un logiciel spécial, un arrangement est fait de l'emplacement des colonnes montantes et des accessoires de plomberie qui leur sont connectés. De plus, pour faciliter les travaux ultérieurs, chaque canalisation d'alimentation en eau chaude et froide est marquée de différentes couleurs (rouge et bleu, respectivement).
- Diviser le réseau d'approvisionnement en eau en sections horizontales et verticales calculées distinctes, composées de pipelines et d'unités de distribution d'eau. Les limites de chaque section sont des vannes et des accessoires de plomberie.
- Calcul de la probabilité d'inclusion simultanée de toutes les unités de collecte d'eau de la section calculée (P) - le calcul de la valeur de cette valeur est effectué selon la formule suivante:
P = Q eau max × U / Q env. × N × 3600;
OùQ eau max - consommation d'eau en heures avec consommation d'eau maximale, l / h pour 1 habitant;
U - le nombre de résidents qui sont approvisionnés en eau par les nœuds de communication et de prélèvement d'eau du site de peuplement, personnes;
Qapp. - le débit standard à travers l'unité de pompage est en moyenne de 0,18 l / s;
N - le nombre de nœuds d'analyse de l'eau (appareils de plomberie) inclus dans la section de conception, pcs;
3600 - coefficient utilisé pour convertir les litres par heure en litres par seconde.
- Détermination du deuxième débit d'eau maximum par la canalisation et les nœuds de prise d'eau de la zone calculée par la formule:
Q Max. Entrée d'eau = 5 × Q in. Surf × a; l / s
Où Surf Q Century - le débit standard total à travers les sites du site;
une - la taille est sans dimension. Sa valeur se trouve dans les tableaux spéciaux de 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 par des aides méthodologiques spéciales, 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 - perte de pression spécifique 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 la canalisation;
Kl - facteur de correction, lors de la conception d'immeubles d'habitation et de chalets, sa valeur est de 0,3.
- Pour les bâtiments de 2 étages ou plus, le calcul hydraulique de la pression requise (Ntr) de l'arrivée d'eau au point de son raccordement à la canalisation principale externe est effectué selon la formule suivante:
Htr = 10 + (n-1) × 4,
Où n - nombre d'étages;
4 - la pression nécessaire pour faire monter l'eau pour chaque étage situé au-dessus du premier, m.
- Charge réelle requise au point d'entrée (Nf) sont trouvés en additionnant la tête d'entrée calculée (Ntr) avec pertes de charge dans les sections de conception (Hl):
Нф = Htr + Нl partie de calcul 1 + Нl partie de calcul 2 + Нl partie de calcul 3 + Нl partie de calcul 4 + Нl partie de calcul n
Les résultats de ce calcul sont enregistrés dans le tableau croisé dynamique.
Une pression de 10 mètres d'eau est égale à la pression dans la conduite d'eau principale égale à 1 atmosphère (1 bar).
Exemple de calcul d'alimentation en eau froide
Donnée initiale:
Le bâtiment est une maison à 2 étages avec sous-sol, une hauteur de contremarche verticale du sous-sol au sommet -6 m, 5 points de retrait (évier de cuisine, robinet de baignoire et de lavabo, cuvette des toilettes, au premier étage; cuvette des toilettes et robinet de douche - au deuxième sol). Une famille de 6 personnes vit dans la maison.
Séquence de calcul:
- Le système d'alimentation en eau interne conçu est divisé en 2 sections de règlement - les premier et deuxième étages. La longueur des communications de la première section est de 5 m, la colonne montante verticale et les communications horizontales de la deuxième section sont de 5,5 m.
- En utilisant les données tabulaires de SNiP, la probabilité de l'inclusion simultanée de toutes les unités de collecte d'eau pour les première et deuxième sections de conception 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.
- Consommation maximale de ces sections, en tenant compte des valeurs de coefficient correspondantes trouvées dans les tableaux une sera égal à:
Q max. Consommation d'eau1 = 5 × siècle Q. Surf × a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l / s;
Q eau de pulvérisation max.2 = 5 × Q.prib × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s
- Compte tenu des valeurs obtenues du débit d'eau, l'alimentation interne en eau est conçue à partir d'un simple tuyau en polypropylène d'un diamètre de 25 mm (coudes horizontaux de la colonne montante) et 32 mm (colonne montante verticale).
- Sur la base des valeurs de longueur des première et deuxième sections de tassement, 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 de calcul sera égale à:
Нl site 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0,083 × 1,3 = 0,54 m. Eau. pilier;
Нl site 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m. Eau. pilier.
La perte de pression totale dans les deux sections calculées sera égale à 1,14 colonne d'eau ou 0,114 atmosphère.
- La pression requise au point d'entrée d'un tel bâtiment sera égale à:
Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 mètres d'eau ou 1,4 atmosphères
- La pression réelle requise au point d'entrée de ce chalet sera égale à:
Нф = Нтр + Нl zone de calcul 1 + Нl zone de calcul 2 = 14 + 1,14 = 15,14 mètres de colonne d'eau ou 1,5 atmosphère
Grâce au calcul, le propriétaire de la maison au stade de la conception, en tenant compte de la pression de la conduite d'eau principale de son village, peut planifier un certain schéma du réseau interne d'approvisionnement en eau.
