Расчет водопровода в частном доме: просто о сложном. Сечение трубы водопроводной

напора водопроводной кольцевой сети горячей воды, диаметра, сечения трубы, видео-инструкция по монтажу своими руками, фото и цена

Тема этой статьи — расчет водопроводных сетей в частном доме. Поскольку типичная схема водоснабжения небольшого коттеджа не отличается высокой сложностью, нам не придется лезть в дебри сложных формул; однако некоторое количество теории читателю вынужденно придется усвоить.

Фрагмент системы водоснабжения частного дома. Как любая другая инженерная система, эта нуждается в предварительных расчетах.

Особенности разводки коттеджа

Чем, собственно, система водоснабжения в частном доме проще, нежели в многоквартирном строении (разумеется, помимо общего количества сантехнических приборов)?

Принципиальных отличия два:

На горячей воде, как правило, нет необходимости обеспечивать постоянную циркуляцию через стояки и полотенцесушители.

При наличии циркуляционных врезок расчет водопроводной сети горячей воды заметно усложняется: трубам нужно пропустить через себя не только разбираемую жильцами воду, но и непрерывно оборачивающиеся массы воды.

В нашем же случае расстояние от сантехприборов до бойлера, колонки или врезки в трассу достаточно мало, чтобы не уделять внимания скорости подачи ГВС к крану.

Важно: Тем, кто не сталкивался с циркуляционными схемами ГВС — в современных многоквартирных домах стояки горячего водоснабжения соединяются попарно. За счет разницы давлений на врезках, создаваемой подпорной шайбой, через стояки непрерывно циркулирует вода. Тем самым обеспечивается быстрая подача ГВС к смесителям и круглогодичный нагрев полотенцесушителей в ванных комнатах.

Полотенцесушитель нагревается за счет непрерывной циркуляции через стояки ГВС.

Водопровод в частном доме разводится по тупиковой схеме, что подразумевает постоянную нагрузку на отдельные участки разводки. Для сравнения — расчет водопроводной кольцевой сети (позволяющей запитать каждый участок водопровода из двух и более источников) должен выполняться отдельно для каждой из возможных схем подключения.

Что считаем

Нам предстоит:

Оценить расход воды при пиковом потреблении.
Выполнить расчет сечения водопроводной трубы, способной обеспечить этот расход при приемлемой скорости потока.

Справка: максимальная скорость потока воды, при которой он не порождает гидравлических шумов, составляет около 1,5 м/с.

Вычислить напор на концевом сантехническом приборе. Если он будет неприемлемо низким, стоит подумать либо об увеличении диаметра трубопровода, либо об установке промежуточной подкачки.

Слабый напор на концевом смесителе едва ли порадует владельца.

Задачи сформулированы. Приступим.

Расход

Его можно приблизительно оценить по нормам расхода для отдельных сантехнических приборов. Данные при желании несложно найти в одном из приложений к СНиП 2.04.01-85; для удобства читателя мы приведем выдержку из него.

Тип прибора	Расход холодной воды, л/с	Суммарный расход горячей и холодной воды, л/с
Кран для полива	0,3	0,3
Унитаз с краном	1,4	1,4
Унитаз с бачком	0,10	0,10
Душевая кабинка	0,08	0,12
Ванна	0,17	0,25
Мойка	0,08	0,12
Умывальник	0,08	0,12

В многоквартирных домах при расчете расхода используется коэффициент вероятности одновременного использования приборов. Нам достаточно просто просуммировать расход воды через приборы, которые могут использоваться одновременно. Скажем, мойка, душевая кабинка и унитаз дадут общий расход, равный 0,12 + 0,12 + 0,10 = 0,34 л/с.

Расход воды через приборы, способные работать одновременно, суммируется.

Сечение

Расчет сечения трубы водопровода может быть выполнен двумя способами:

Подбором по таблице значений.
Расчетом по максимальной допустимой скорости потока.

Подбор по таблице

Собственно, таблица не требует каких-либо комментариев.

Условный проход трубы, мм	Расход, л/с
10	0,12
15	0,36
20	0,72
25	1,44
32	2,4
40	3,6
50	6

Скажем, для расхода в 0,34 л/с достаточно трубы ДУ15.

Обратите внимание: ДУ (условный проход) примерно равен внутреннему диаметру водогазопроводной трубы. У полимерных труб, маркирующихся внешним диаметром, внутренний отличается от него примерно на шаг: скажем, 40-миллиметровая полипропиленовая труба имеет внутренний диаметр около 32 мм.

Условный проход примерно равен внутреннему диаметру.

Расчет по скорости потока

Расчет диаметра водопровода по расходу воды через него может быть выполнен с использованием двух простых формул:

Формулы расчета площади сечения по его радиусу.
Формулы расчета расхода через известное сечение при известной скорости потока.

Первая формула имеет вид S = π r ^2. В ней:

Вторая формула выглядит как Q = VS, где:

Q — расход;
V — скорость потока;
S — площадь сечения.

Для удобства вычислений все величины переводятся в СИ — метры, квадратные метры, метры в секунду и кубические метры в секунду.

Единицы СИ.

Давайте своими руками рассчитаем минимальный ДУ трубы для следующих вводных данных:

Расход через нее составляет все те же 0,34 литра в секунду.
Скорость потока, используемая в вычислениях — максимально допустимые 1,5 м/с.

Приступим.

Расход в величинах СИ будет равным 0,00034 м3/с.
Площадь сечения согласно второй формулы должна быть не менее 0,00034/1,5=0,00027 м2.
Квадрат радиуса согласно первой формулы равен 0,00027/3,1415=0,000086.
Извлекаем из этого числа квадратный корень. Радиус равен 0,0092 метра.
Чтобы получить ДУ или внутренний диаметр, умножаем радиус на два. Результат — 0,0184 метра, или 18 миллиметров. Как легко заметить, он близок к полученному первым способом, хоть и не совпадает с ним в точности.

Напор

Начнем с нескольких общих замечаний:

Типичное давление в магистрали холодного водоснабжения составляет от 2 до 4 атмосфер (кгс/см2). Оно зависит от расстояния до ближайшей насосной станции или водонапорной башни, от рельефа местности, состояния магистрали, типа запорной арматуры на магистральном водопроводе и ряда прочих факторов.
Абсолютный минимум напора, который позволяет работать всем современным сантехническим приборам и использующей воду бытовой технике — 3 метра. Инструкция к проточным водонагревателям Атмор, к примеру, прямо говорит, что нижний порог срабатывания включающего нагрев датчика давления равен 0,3 кгс/см2.

Датчик давления прибора срабатывает при напоре в 3 метра.

Справка: при атмосферном давлении 10 метров напора соответствуют 1 кгс/см2 избыточного давления.

На практике на концевом сантехническом приборе лучше иметь минимальный напор в пять метров. Небольшой запас компенсирует неучтенные потери в подводках, запорной арматуре и самом приборе.

Нам нужно вычислить падение напора в трубопроводе известной протяженности и диаметра. Если разность напора, соответствующего давлению в магистрали, и падения напора в водопроводе больше 5 метров — наша система водоснабжения будет функционировать без нареканий. Если меньше — нужно либо увеличивать диаметр трубы, либо размыкать ее подкачкой (цена которой, к слову, явно превысит рост затрат на трубы из-за увеличения их диаметра на один шаг).

Так как же выполняется расчет напора в водопроводной сети?

Здесь действует формула H = iL(1+K), в которой:

H — заветное значение падения напора.
i — так называемый гидравлический уклон трубопровода.
L — длина трубы.
K — коэффициент, который определяется функциональностью водопровода.

Проще всего определить коэффициент К.

Он равен:

0,3 для хозяйственно-питьевого назначения.
0,2 для промышленного или пожарно-хозяйственного.
0,15 для пожарно-производственного.
0,10 для пожарного.

На фото — пожарный водопровод.

С измерением длины трубопровода или его участка тоже особых сложностей не возникает; а вот понятие гидравлического уклона требует отдельного разговора.

На его значение влияют следующие факторы:

Шероховатость стенок трубы, которая, в свою очередь, зависит от их материала и возраста. Пластики обладают более гладкой поверхностью по сравнению со сталью или чугуном; кроме того, стальные трубы со временем зарастают известковыми отложениями и ржавчиной.
Диаметр трубы. Здесь действует обратная зависимость: чем он меньше, тем большее сопротивление трубопровод оказывает движению воды в нем.
Скорость потока. С ее увеличением сопротивление тоже увеличивается.

Некоторое время назад приходилось дополнительно учитывать гидравлические потери на запорной арматуре; однако современные полнопроходные шаровые вентиля создают примерно такое же сопротивление, что и труба, поэтому ими можно смело пренебречь.

Открытый шаровый кран почти не оказывает сопротивления току воды.

Вычислить гидравлический уклон своими силами весьма проблематично, но, к счастью, в этом и нет необходимости: все необходимые значения можно найти в так называемых таблицах Шевелева.

Чтобы читатель представил себе, о чем идет речь, приведем небольшой фрагмент одной из таблиц для пластиковой трубы диаметром 20 мм.

Расход, л/с	Скорость потока, м/с	1000i
0,25	1,24	160,5
0,30	1,49	221,8
0,35	1,74	291,6
0,40	1,99	369,5

Что такое 1000i в крайнем правом столбике таблицы? Это всего лишь значение гидравлического уклона на 1000 погонных метров. Чтобы получить значение i для нашей формулы, его достаточно разделить на 1000.

Давайте вычислим падение напора в трубе диаметром 20 мм при ее длине, равной 25 метрам, и скорости потока в полтора метра в секунду.

Ищем соответствующие параметры в таблице. Согласно ее данным, 1000i для описанных условий равно 221,8; i = 221,8/1000=0,2218.

Таблицы Шевелева многократно переиздавались с момента первой публикации.

Подставляем все значения в формулу. H = 0,2218*25*(1+0,3) = 7,2085 метра. При давлении на входе водопровода в 2,5 атмосферы на выходе оно составит 2,5 — (7,2/10) = 1,78 кгс/см2, что более чем удовлетворительно.

Заключение

Подчеркнем еще раз: приведенные схемы расчетов предельно упрощены и не предназначены для профессиональных расчетов сложных систем. Однако их точность вполне приемлема для нужд владельцев частных домов.

Дополнительную информацию, как обычно, читателю предложит видео в этой статье. Успехов!

gidroguru.com

Диаметр труб для водопровода частного дома

Наиболее читаемые

Каркас для гипсокартона на стену

Расчет стены из гипсокартонавы научитесь, как рассчитать стену из гипсокартонаПрежде, чем приступить к монтажу гипсокартона на стену, следует сначала далее...

Каркас для гипсокартона на стену

Как изготовить кровать своими руками

Как изготовить кровать своими рукамиСделать кровать своими руками гораздо дешевле, чем приобрести ее в магазине, кроме того, далее...

Последние публикации

Наиболее читаемое

Дачный сезон отзывы о компании

дачный сезон отзывы о компании«СКДачный Сезон »Строительная компания «Дачный сезон» обладает...

Экономичный электрокотел с высоким кпд

Предварительный выбор электрокотла по фотоКомпания «Сатурн-тепло» реализует котлы двух видов. Первые...

Подвесной потолок для ванной комнаты

подвесной потолок для ванной комнатыХотите реечный потолок в ванной комнате? Советы...

www.sferatd.ru

Какого диаметра трубы использовать для водопровода? Цифры и подробный обзор

Или когда система водоснабжения перестает справляться со своими штатными функциями по причинам изношенности (например, если вы купили вторичное жилье, а там водопровод не заменялся довольно давно, а то и с самого построения здания). Или когда строится мечта всей предыдущей жизни – дом, милый дом, требующий достаточно пристального внимания от будущего владельца – ведь если уж воплощать мечту, то всерьез и надолго. А если не разобраться в принципах отбора данных специфических материалов, то по окончании ремонтно-строительных работ есть шанс столкнуться с весьма дискомфортной работой всей налаживаемой системы.

Наверняка каждый в своей жизни сталкивался с ситуацией, когда открытый в кухне кран снижал течение воды из душа до тонкой струйки. И явно не испытывал в такие моменты положительных эмоций. А чаще всего эти негативные явления вызваны именно несоответствием размеров труб задачам и потребностям системы.

Какого диаметра трубы использовать для водопровода, зависит от множества факторов, хорошо известных сантехникам-монтажникам. Поэтому если вы строите дом с нуля, не поскупитесь и оплатите услуги профессионала – переоборудование впоследствии обойдется гораздо дороже. Да и нормальная атмосфера в доме может быть сильно поколеблена проблемами с водой. А вот если у вас в планах замена существующей внутриквартирной водопроводной системы, с диаметром труб можно определиться и самостоятельно – прокладывать подвод воды не нужно, основной стояк смонтирован, так что слишком сложных раздумий не предвидится.

Просто нужно помнить основные моменты. В общем, если, как говорил известный поэт-классик, вы хотите, чтобы ваш водопровод был сродни по качеству и предполагаемому ресурсу службы «сработанному еще рабами Рима», то следует учесть определенные особенности и нюансы.

Кое-что о трубах

Сразу оговоримся: под размером трубы понимается ее внутренний, пропускной диаметр, а не внешние параметры, измеренные, к примеру, штангенциркулем. Внешний параметр показателем служить не может, поскольку толщина стенок трубы может быть разной, в зависимости от материала, из которого она сделана, и ее предназначения.

Стальные трубы имеют более толстые стенки, чем пластиковые. А полипропиленовые, монтируемые в горячем водоснабжении, более толстостенны, чем такие же, но для холодной воды, которым не нужно выдерживать высокие температуры. Так что это просто необходимо будет учесть.

Еще один нюанс: диаметр труб всегда дается в дюймах. Для нас эта единица измерения непривычна, а некоторые производители и многие строительные магазины дают размеры и в миллиметрах. Однако для облегчения ориентирования предлагаем переводную таблицу для самых распространенных размеров. Первые два диаметра – это трубы, которые подводят воду к сантехническим приборам, в том числе и кранам, последние – размеры труб, наиболее используемых в стояках.

Дополнительно нужно упомянуть, что диаметр, хоть и является точным математическим понятием, с сантехнической точки зрения вещь весьма относительная. Так, полудюймовая труба может иметь диаметр от 11 до 13 мм., а дюймовая – колебаться в интервале между 21 и 23. Зачастую это зависит от фирмы-производителя. Так что при монтаже водопроводной системы старайтесь закупать все комплектующие одного и того же производителя: так по крайней мере вы будете уверены в наибольшем проценте совпадений и соответствий по размерам и основным параметрам.

Длина водопровода

Кстати, это один из первых параметров, влияющий на пропускную способность трубы. Основное правило: чем длиннее система – тем больше диаметр. В противоположном случае подаваемый напор падает, и его становится недостаточно для нормального водоснабжения и жизнеобеспечения здания. Закладываться на протяженность труб имеет смысл только в том случае, если они длиннее 4 метров.

В городских квартирах такое встречается крайне редко, так что в них можно обойтись стандартным решением и при простом, прямолинейном монтаже запастись привычными всем трубами 10-и миллиметрового диаметра. Меньшие брать не рекомендуется, а большие по диаметру – будут сложно сочетаться с общим разводом в квартире, да и состыковка будет представлять определенные трудности.

Количество поворотов и переходов

Сложный монтаж сильно снижает напор подаваемой воды. Чем больше стыков, тем значительнее падение давления. Каждый поворот трубы тоже снижает его. А в наших санузлах места обычно маловато, притом, что неприглядные подробности каждый хозяин пытается спрятать – в стены или хотя бы под ванну. В связи с этим иной раз система напоминает свернувшуюся змею, запутавшуюся в собственном теле.

Если в вашей схеме наблюдается больше одного поворота или стыка труб на метр протяженности, увеличивайте диаметр покупаемых труб до 15 мм. Иначе напор воды при множественных изгибах будет постепенно падать, и его просто напросто не будет уже хватать для более или менее качественного слива в унитазе или для того, чтобы нормальным образом помыться в душе, если в посудомойке, к примеру, также включена вода.

Точки выхода

Под ними подразумевается количество кранов или подсоединенных водопотребляющих бытовых приборов: стиральная машинка, посудомойка и так далее. И чем их больше, тем толще трубы (помним про душ при одновременном мытье посуды). На 2 точки выхода воды (ванна + кухня) с подключенной стиралкой достаточно труб с сечением на 10 мм. Если в доме два санузла, да еще и посудомойка – расширяйте диаметр до 15.

При большом количестве стыков и поворотов, или если квартира большая, и санузел далеко от входа, могут понадобиться трубы диаметром в 20 миллиметров, хотя это и будет заметной перестраховкой. Скорее такое интенсивное потребление скажется на диаметре подводящих труб – их придется поставить шире в сечении.

Стандартная труба в 25 мм. способна прогнать через себя 30 литров за минуту при нормативной скорости потока в 0,02 км\сек. Если же стояк смонтировать из трубы диаметром в 32 мм, то пропускная способность возрастет до 50 литров за ту же минуту. А если вас интересует, какого диаметра трубы использовать для водопровода в квартире многоэтажного дома, предоставленных данных вполне хватит для правильного выбора. Разработку же схемы разводки по частному дому лучше отдать на откуп профессиональным водопроводчикам.

profiy.ru