3.1 Obliczenia według PN-92/B01706
Dla określenia chwilowych (sekundowych) przepływów wody w instalacji, wychodzi się z założenia, że prawdopodobieństwo otwarcia wszystkich zaworów czerpalnych jest tym mniejsze, im większa jest instalacja wodociągowa i odwrotnie. Chwilowy przepływ wody miarodajny dla doboru średnic przewodów wodociągowych nazywa się przepływem obliczeniowym.
Obliczeniowy przepływ wody w budynkach mieszkalnych należy wyznaczyć stosując jeden ze wzorów zamieszczonych w tabeli 2. Należy zwrócić uwagę na zakres stosowania każdego z podanych wzorów.
Tabela 2 Wzory do określania przepływów obliczeniowych w instalacjach wodociągowych dla budynków
mieszkalnych wg PN–92/B–01706
Objaśnienia:
qn – normatywny wypływ z punktów czerpalnych, dm3/s,
åqn – suma wszystkich normatywnych wypływów z punktów czerpalnych obsługiwanych
przez wymiarowany odcinek instalacji, dm3/s,
q – przepływ obliczeniowy, dm3/s.
*) Dla instalacji wodociągowych w obiektach innych niż wymienione należy dobrać wzór do
ustalenia przepływu obliczeniowego przez analogię do sposobu korzystania z instalacji przez
użytkowników.
Przepływ obliczeniowy wody w instalacjach wodociągowych oblicza się znając standard
wyposażenia mieszkań w armaturę czerpalną oraz normatywne wielkości wypływu wody z tej
armatury.
Normatywny wypływ z armatury czerpalnej qn w dm3/s podano w tabeli 3 (zgodnie
z normą PN–92/B–01706. Instalacje wodociągowe. Wymagania w projektowaniu).
Tabela 3 Normatywny wypływ wody z armatury czerpalnej oraz wymagane ciśnienie przed zaworem wg
PN–92/B–01706
Podane wzory służą zarówno do wyznaczenia przepływu obliczeniowego ogólnej ilości
wody w połączeniu wodociągowym do budynku, jak i do wyznaczania przepływu
obliczeniowego w instalacjach wewnętrznych rozprowadzających wodę zimną i ciepłą – ma
to miejsce w instalacjach z centralnym przygotowaniem wody ciepłej.
Na odcinkach przewodów zimnej wody sumuje się wartości qn od najwyżej i najdalej
położonego punktu czerpalnego do miejsca doprowadzenia wody zimnej do wymienników
ciepła, podobnie sumuje się wartości qn dla instalacji wody ciepłej. Dla połączenia
wodociągowego przyjmuje się łączną wartość qn dla obu instalacji wewnętrznych. Po
zsumowaniu wartości qn (∑qn), przepływ obliczeniowy wody q w wyznaczonych punktach
instalacji oblicza się za pomocą podanych tabelą 2 wzorów.
Do wyznaczenia średnicy przewodu należy obliczyć przepływ wody (wg wzorów
podanych w tabeli 2), a następnie z tabeli 4 przyjąć prędkość przepływu zależnie od rodzaju
przewodu i z tablic lub nomogramów ustalić średnicę danego odcinka przewodu
wodociągowego. W obliczeniach uwzględnia się dokładnie wysokość liniowych strat
ciśnienia, natomiast straty miejscowe dla instalacji z rur stalowych można z dużym
przybliżeniem przyjąć w granicach od 20% (dla instalacji wody zimnej) do 25% (dla instalacji
wody ciepłej) strat liniowych. Dla instalacji z tworzyw sztucznych straty miejscowe wynoszą
od 100 % do 150 % strat liniowych.
Ustalając sumę normatywnych wypływów w mieszkaniu (∑qn ), nie uwzględnia się dodatkowych baterii czerpalnych zainstalowanych w tym samym pomieszczeniu, ponieważ zakłada się, że nie są one otwarte jednocześnie, np. jeżeli w łazience są dwie umywalki oraz wanna i natrysk, to do obliczeń bierze się pod uwagę tylko baterię nad wanną i nad jedną umywalką. W celu zilustrowania sposobu wykonywania obliczeń pokazano na rys. 1 mieszkanie o podstawowym standardzie wyposażenia w urządzenia i przybory sanitarne.
Rys.1 Schemat instalacji do obliczeń
Mieszkanie pokazane na rys. 1 wyposażone jest w urządzenia i przybory sanitarne zainstalowane:
a) w kuchni zlewozmywak, qn = 0,07 dm3/s,
b) w łazience pralka automatyczna, qn = 0,25 dm3/s, umywalka, qn = 0,07 dm3/s,
wanna, qn = 0,15 dm3/s.
c) w ustępie; miska ustępowa z płuczką ciśnieniową, qn = 0,7 dm3/s. umywalka, qn = 0,07 dm3/s.
Stąd całkowite zapotrzebowanie na wodę dla ww. instalacji wyniesie:
q = 1,7∙(Σqn)0,21-0,7
q = 1.7∙(1,31)0,21 – 0,7 = 1,1 dm3/s
gdyby w powyższej instalacji spłuczkę ciśnieniową zastąpić zbiornikiem spłukującym (dolnopłukiem) o qn = 0,13 to:
q = 0,682∙(Σqn)0,45-0,14
q= 0.682∙(0,74)0,45-0,14 = 0,45 dm3/s
3.2 Obliczenia według metody Brixa
Metoda jest znana w kraju pod nazwą metody niemieckiej. Przepływ obliczeniowy według metody Brixa wyznacza się ze wzoru:
gdzie:
ΣZ = suma jednostek obciążenia podłączonych zaworów czerpalnych (wg tabeli)
|
Rodzaj punktu czerpalnego |
Jednostki obciążenia Z |
Wysokość ciśnienia wody przed zaworem [m] |
|
Zawory przy płuczkach zbiornikowych, bidetach, pisuarach |
0,25 |
5,0 |
|
Wyloty o średnicy 10 mm (np. zawory nad zlewami) |
1,0 |
5,0 |
|
Zawory o średnicy wylotu 15 mm |
2,5 |
5,0 |
|
Zawory o średnicy wylotu 20 mm |
16,0 |
5,0 |
|
Zawory ciśnieniowe spłukujące 15 mm o wydajności 0,6 dm3/s |
6,0 |
13,0 |
|
Zawory ciśnieniowe spłukujące 20 mm o wydajności 0,8 dm3/s |
11,0 |
12,0 |
|
Zawory nad umywalkami, zlewozmywakami |
0,5 |
5,0 |
|
Zawory nad wannami z piecem gazowym |
1,0 |
5,0 |
|
Zawory nad wannami z centralnym doprowadzeniem wody ciepłej |
2,5 |
5,0 |
Przy założeniach tej metody suma jednostek obciążenia Z dla instalacji z rysunku 1 wyniesie:
– zawór nad umywalką – 2×0,5 = 1
– zawór zlewozmywakowy 1×0,5 = 1
– zawór nad wanną z centralnym doprowadzeniem ciepłej wody 1×2,5 =2,5
– zawór ciśnieniowy spłukujący (przyjęto 0,8l/s) 1×11 = 11,0
– zawór do prali o średnicy wylotu 15mm 1×2,5 = 2,5
ΣZ = 1+1+2,5+11+2,5 = 18,0
stąd
q = 0,25 (18,0)0,5= 1,06 dm3/s
a przy zastosowaniu dolnopłuka, Z dla zaworu przy spłuczce wyniesie 0,25, tym samym ΣZ = 7,25
q = 0,25 (7,25)0,5= 0,67 dm3/s
3.3 Metoda Spysznowa
Metoda ta znana jest w kraju pod nazwa metody radzieckiej. Przepływ obliczeniowy według tej metody wyznacza się się ze wzoru:
w którym:
a – wykładnik, zależny od średniego dobowego zapotrzebowania wody przez mieszkańca dm3/DM (tab.2)
∑N – suma podłączonych przyborów wyrażona w równoważnikach (tab.1)
k – współczynnik zależny od sumy równoważników (tab.3)
Wzór ten stosowany jest w przypadku doprowadzenia do budynku tylko wody zimnej, a ciepłą wodę użytkową otrzymuje się poprzez indywidualne podgrzewacze wody.
Wartości równoważników N, średnice podłączeń i minimalne ciśnienia wylotowe
|
Rodzaj punktu czerpalnego (przyboru) |
Wydajność dm3/s |
Równoważnik N |
Średnica podłączenia mm |
Minimalne ciśnienie wylotowe mH2o |
|
Zlew kuchenny, Zmywaki |
0,20 |
1 |
15 |
2,0 |
|
Wanny z podgrzewaczem gazowym |
0,20 |
1 |
15 |
10,0 |
|
Natryski grupowe |
0,20 |
1 |
15 |
3,0 |
|
Natryski indywidualne |
0,14 |
0,67 |
15 |
2,0 |
|
Duże zmywaki, wanny z centralnym zaopatrzeniem w cwu |
0,30 |
1,50 |
20 |
3,0 |
|
poidełko |
0,035 |
0,17 |
15 |
2,0 |
|
Pisuar muszlowy |
0,035 |
0,17 |
15 |
2,0 |
|
Umywalka |
0,07 |
0,33 |
15 |
2,0 |
|
Płuczka zbiornikowa |
0,10 |
0,50 |
15 |
3,0 |
|
Płuczka ciśnieniowa |
1,20 |
6,00 |
20 |
10,0 |
|
Płuczka ciśnieniowa |
1,2÷1,50 |
6,0÷7,5 |
25 |
8,0 |
|
Koryto pralnicze |
0,2÷0,4 |
1÷2 |
15÷20 |
2,0 |
Tabela 2 Zależność wykładnika „a” od normy dobowego zapotrzebowania wody przez jednego mieszkańca
|
Norma zapotrzebowania wody dm3/s |
100 |
125 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
|
wykładnik |
2,20 |
2,16 |
2,15 |
2,14 |
2,05 |
2,00 |
1,90 |
1,85 |
Tabela 3 Zależność współczynnika k od sumy równoważników
|
Suma równoważników |
Do 300 |
301÷500 |
501÷800 |
801÷1200 |
Ponad 1200 |
|
Współczynnik k |
0,002 |
0,003 |
0,004 |
0,005 |
0,006 |