Как посчитать расход воды по диаметру трубы и давлению

Особенности разводки коттеджа

Чем, фактически, система водоснабжения в частном доме несложнее, нежели в многоквартирном строении (очевидно, кроме общего числа сантехнических устройств)?

Принципиальных отличия два:

На тёплой воде, в большинстве случаев, нет необходимости снабжать постоянную циркуляцию через стояки и полотенцесушители.

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

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

Как можно сократить расходы на водоснабжение, общедомовые нужды при оборудовании счетчиков

Большинство обывателей высказывают мнение о том, что без приборов по учету воды на одн / чел, ежемесячные обязательные платежи за квартиру превосходили все ожидания. Монтаж оборудования осуществляется за счет владельца квартиры, но при этом в конечном итоге он получает неоспоримую выгоду.

В жилых сооружениях, оборудованных одним центральным стояком можно поставить несколько счетчиков: горячее и холодное водоснабжение. В многоквартирных сооружениях с двумя стояками придется установить 4 прибора: соответственно два на горячее водоснабжение, два на холодное, при этом объем работ больше, тариф будет несколько выше.

Счетчики на холодную и горячую воду

Способы вычисления зависимостей водорасхода и диаметра трубопровода

С помощью нижеприведённых формул можно как рассчитать расход воды в трубе, так и, определить зависимость диаметра трубы от расхода воды.

В данной формуле водорасхода:

• под q принимается расход в л/с,
• V – определяет скорость гидропотока в м/с,
• d – внутреннее сечение (диаметр в см).

Зная водорасход и d сечения, можно, применив обратные вычисления, установить скорость, или, зная расход и скорость – определить диаметр. В случае наличия дополнительного нагнетателя (например, в высотных зданиях), создаваемое им давление и скорость гидропотока указываются в паспорте прибора. Без дополнительного нагнетания скорость потока чаще всего варьируется в интервале 0,8-1,5 м/сек.

Для более точных вычислений принимают во внимание потери напора, используя формулу Дарси:

Для вычисления необходимо дополнительно установить:

• длину трубопровода (L),
• коэффициент потерь, который зависит от шероховатостей стенок трубопровода, турбулентности, кривизны и участков с запорной арматурой (λ),
• вязкость жидкости (ρ).

Зависимость между значением D трубопровода, скоростью гидропотока (V) и водорасходом (q) с учётом угла уклона (i) можно выразить в таблице, где две известные величины соединяются прямой линией, а значение искомой величины будет видно на пересечении шкалы и прямой.

Расчёт расхода воды через трубу с учётом падения давления можно проводить с помощью онлайн-калькуляторов (например: http://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy-raschet-truboprovoda.html). Для гидравлического расчёта, как и в формуле, нужно учесть коэффициент потерь, что предполагает выбор:

способа расчёта сопротивления, материала и вида трубопроводных систем (сталь, чугун, асбоценмент, железобетон, пластмасса), где принимается во внимание, что, например, пластиковые поверхности менее шероховатые, чем стальные, и не подвергаются коррозии, внутреннего диаметры, длины участка, падения напора на каждый метр трубопровода. В некоторых калькуляторах учитываются дополнительные характеристики трубопроводных систем, например:

В некоторых калькуляторах учитываются дополнительные характеристики трубопроводных систем, например:

• новые или не новые с битумным покрытием или без внутреннего защитного покрытия,
• с внешним пластиковым или полимерцементным покрытием,
• с внешним цементно-песчаным покрытием, нанесённым разными методами и др.

https://youtube.com/watch?v=OWBLxN3iUgE

Источник

Снабжение

Важно выделить два типа централизованного водоснабжения:

1. зонное
2. групповое

При зонном типе водоснабжения эту величину определяют, исходя из населенности данного пункта и используемой водопроводной сети.

Ведется учет степени огнеупорности сооружений и класса их пожароопасности.

Категорию огнеупорности сооружения или какой-то другой конструкции мы определяем согласно требованиям нормативного документа СНиП 2.01.02-85.

Групповое водообеспечение подразумевает задействование одного водопровода на несколько административных поселений.

Все его магистрали обеспечивают нужды воды на устранение возгораний.

Здесь важны численность населения и особенности застройки всего районного сектора.

Проекты сооружений региона центрального назначения предусматривают учет суммарного потребления по одной магистрали для каждого населенного пункта.

Нормативная величина расхода воды закладывает предполагаемое пожаротушение сельскохозяйственных объектов в пределах территории населенного пункта.

Математическую формулу расчета водопотребления мы можем увидеть в методических указаниях, составленных согласно СП 8.13130.2009.

Кроме того, уровень водопотребления для двух одновременно горящих хозяйственных построек вычисляется, как если бы горели два помещения.

То есть, на такие объекты выделяется максимальное количество ОВ.

Все мы понимаем, что возгорание может произойти не только в помещении или здании, но и на разного рода конструкциях.

От чего зависит проходимость трубы

Проходимость трубных отрезков является метрической величиной, характеризующей объем жидкости, пропускаемый по магистрали за определенный временной интервал. Этот показатель зависит от материала, используемого при производстве труб.

Трубопроводы из пластика сохраняют почти одинаковую проходимость в течение всего эксплуатационного периода. Пластик, по сравнению с металлом, не ржавеет, благодаря этому магистрали не засоряются долгое время.

У моделей из металла пропускная способность снижается год за годом. Вследствие того что трубы ржавеют, внутренняя поверхность постепенно отслаивается и становится шероховатой. Из-за этого на стенках образуется намного больше налета. В особенности быстро засоряются трубы горячего водоснабжения.

Кроме материала изготовления, проходимость зависит и от иных характеристик:

• Длины водопровода. Чем больше протяженность, тем меньше скорость потока из-за воздействия силы трения, соответственно снижается и напор.
• Диаметра труб. Стенки узких магистралей создают большее сопротивление. Чем меньше сечение, тем хуже будет соотношение скорости потока к значению внутренней площади на участке фиксированной длины. В более широких трубопроводах вода перемещается быстрее.
• Присутствия поворотов, фитингов, переходников, кранов. Любые фасонные детали замедляют передвижение водных потоков.

Среднее значение

Средний расход воды без монтирования счетчиков для всей страны установить на практике очень трудно. Для определения значения следует учитывать такие моменты:

• нормы расхода воды, которые установлены на человека региональной администрацией;
• нормативы потребления воды на одного человека без счетчика, которые действуют на территории всего российского государства;
• данными расходомеров в квартирах, где живут столько же граждан, как и в помещениях без счетчика.

Также на среднее значение расходов воды на человека влияют и такие факты:

• климат места, где рассчитывают объем расходуемой воды;
• наличие или отсутствие оборудования современными приборами и техникой жилья и его работоспособность;
• сезон.

Когда все отмеченное выше принимается в расчет, на следующем этапе определяют средние нормы расхода воды:

• когда в квартире отсутствует ванная, то среднее значение может составить около 160 литров;
• при наличии ванной с использованием нагревательных приборов средний показатель составляет примерно 230 литров;
• при наличии централизованного горячего водоснабжения норма потребления колеблется от 230 до 350 литров в сутки.

Помимо прочего, при установленных бытовых приборах средний расход воды можно уменьшить на несколько процентов:

• посудомоечная машина сэкономит около двадцати процентов воды;
• стиральная машинка — примерно десять процентов;
• такой же процент сбережет экономная кнопка на сливном бачке;
• около трех процентов сэкономят современные водосберегающие смесители.

Если сантехническое оборудование в квартире не работает как надо или протекает, то потребление воды растет.

Самые важные правила потребления воды

Важно не только количество, но и качество воды. Желательно, чтобы она не подвергалась тепловой обработке

Это должна быть чистая вода, лучше отфильтрованная или родниковая. Чай, кофе и даже минералка не смогут нормализовать водно-солевой баланс

Желательно, чтобы она не подвергалась тепловой обработке. Это должна быть чистая вода, лучше отфильтрованная или родниковая. Чай, кофе и даже минералка не смогут нормализовать водно-солевой баланс.

Пить воду нужно, когда появляется чувство жажды, так как оно означает, что организму требуется восполнение жидкости, но лучше не доводить до обезвоживания, а просто раз в час, например, пить по несколько глотков чистой воды, как бы распределяя всю суточную норму.

Также есть еще несколько правил употребления воды:

Баланс водопотребления и водоотведения жилого дома

Чтобы здание нормально функционировало, вода должна поступать сразу в несколько точек – кухня, ванная, душевая, подвал и так далее. И беспрепятственно уходить через канализацию. В идеале объем входящей и уходящей жидкости должен быть одинаковым.

Баланс водопотребления и водоотведения используется при планировании систем коммуникаций (в том числе и отопления), прокладывании трубопровода, для подключения к центральному водопроводу.

Составление баланса – процесс сложный. Для его выполнения принята таблица в форме Excel. Пример таблицы можно взять на местном горводоканале.

В России по ГОСТу средняя норма расхода воды на 1 человека в сутки 300 литров. Таким образом, чтобы рассчитать среднесуточный расход на семью по нормативу, нужно умножить число ее членов на 300 и на повышающий коэффициент (опять же без него никак). Формула получается следующая:

Существует еще и понижающий коэффициент. И это уже приятный момент. Он включает неучтенные расходы воды (порыв, фильтрация) и равняется 10 %.

Q неуч. = 0,1·1,3·300·N

В итоге, общий расход воды в месяц одной семьей рассчитывается по формуле:

Q общ. = 300·1,3·N + 0,1·1,3·300·N

Кстати, если установить водный счетчик, то среднемесячная сумма к оплате получится раза в 2 меньше.

Когда построенный дом вводится в эксплуатацию, составляется договор на подключение к водопроводу и канализационной системы. И здесь баланс водопотребления и отведения тоже необходим.

Но, кроме общего количества используемой воды, берутся во внимание и другие факторы: особенности климата, ландшафта, изношенность коммуникаций. Поэтому, чтобы избежать каких-либо ошибок и переделок, лучше доверить это дело специалистам

Суточные потребности организма

На статистику влияют сезонные изменения режима водопотребления, связанные с увеличением нормы питьевой воды на человека в сутки в летний период и частоты принятия водных процедур. Дополнительно на  расчёт того, сколько нужно пить воды в день, влияют:

• диетологические факторы (наличие в рационе кофе, алкоголя, белков),
• интенсивность образа жизни (тренировки, физический труд),
• состояние здоровья и специфические факторы (беременность, грудное вскармливание).

Так, собрав рекомендации различных организаций по охране здоровья, можно свести их в таблицу, где указана дневная норма выпитой воды в день для человека в литрах и стаканах (одна схематически изображённая бутылка соответствует объёму в 0,5 л).

В целом суточная норма потребления воды организмом человека соответствует объёму, который организм теряет в сутки, и составляет в среднем 2-3,5 литра.

Читайте далее

Случаи применения норматива

В Постановлении Правительства №354 четко прописаны и обозначены условия, при которых расчет платы за холодное водоснабжение должен производиться по нормативам.

Для этого должны быть следующие основания:

• в жилом помещении отсутствуют индивидуальные приборы учета ХВС, но их установка технически возможна;
• в жилом помещении отсутствуют индивидуальные приборы учета ХВС, но установить счетчики невозможно по техническим причинам;
• в жилом помещении установлены счетчики ХВС, но срок их поверки истек.

Нормативы в этих случаях законодательно определены и указаны в соответствующих правовых актах.

1.5.1. Расчет необходимых расходов воды для поселка и предприятия

Определение
водопотребления начинаем с поселка,
поскольку он является основным
потребителем.

В соответствии с
п.2.1, табл. 1 норму водопотребления на
одного человека принимаем 300 л/сут.

Суточный
расход

Суточный расход
с учетом примечания 4, п 2.1

Расчетный
расход наибольшего водопотребления в
сутки

согласно
п. 2.2 , принимаем К_сут._max=1,1.

Расчетный часовой
максимальный расход воды

Максимальный
коэффициент часовой неравномерности
водопотребления

Принимаем
по п. 2.2 и табл. 2 _max
=1,2 и _max=1,18,

тогда
К_ч._max=1,2•1,18=1,416.
По приложению 1 данных указаний принимаем
K_ч._max=1,45.

Расход воды на
хозяйственно-питьевые нужды больницы

где
q_коек=115
л/сут
(приложение 3 ).

Коэффициент
часовой неравномерности водопотребления
для больницы принимаем по приложению
1.

Суммарный расход
воды по поселку

О повышении сверх норматива

Три года назад Правительством РФ было установлено, что для граждан, у которых нет счетчика, расчет идет с повышающим коэффициент. Это сделано с целью стимуляции населения приобретать устройства, учитывающие расход. Имеются в виду не только приборы на водоснабжение, а и на газ, и на электричество. Управляющие предприятия в свою очередь обязаны устанавливать их на каждый многоквартирный дом для контроля за расходованием ресурсов всеми его жильцами.

Правительством РФ установлено, что всем гражданам в обязательном порядке должен начисляться повышающий коэффициент. Он может отсутствовать только в определенных случаях, которые также предусмотрены законом. Например, когда счетчик не может быть установлен по техническим причинам.

Сколько кубов на одного по регионам?

Законодательно (ФЗ РФ №210) прописано право на региональном уровне принимать тарифы и нормативы потребления. Данные показатели зависят от территориальных особенностей региона и учитывают такие позиции:

• климатические особенности региона;
• сезонность и связанные с этим изменения;
• уровень доходов и наличие бытовой техники у населения;
• техническое состояние коммунальных сетей;
• образ жизни людей, традиции и привычки.

Также на цену может влиять ресурсоснабжающая организация по местам. Узнать тарифы и нормативы можно в службе водоканала города.

В таблице отражены данные для домов, подключенных к центральным сетям (многоквартирные и частные), некоторых городов России:

Город	Холодное водоснабжение
	куб.м. на 1 чел.	руб. за 1 куб.м.
Москва	6,935	38,40
Санкт-Петербург	8,48	31,58
Самара	7,9	27,1
Казань	8,96	20,59
Нижний Новгород	6,74	19,04

Пример расчета холодной воды по стоимости для жителя Самарской области, прописанного в многоквартирном доме:

Прописано – 1 чел. Норматив потребления – 7,9 куб.м. Тариф – 27,1 руб. Коэффициент – 1,5. 1 * 7,9 * 27,1 * 1,5 = 321,135 руб. должен будет оплачивать гражданин, проживающий в многоквартирном доме без ИПУ холодной воды.

Расход воды через трубу при нужном давлении

Основная задача расчёта объёма потребления воды в трубе по её сечению (диаметру) – это подобрать трубы так, чтобы водорасход не был слишком большой, а напор оставался хороший. При этом необходимо учесть:

• диаметры (ДУ внутреннего сечения),
• потери напора на рассчитываемом участке,
• скорость гидропотока,
• максимальное давление,
• влияние поворотов и затворов в системе,
• материал (характеристики стенок трубопровода) и длину и т.д..

Подбор диаметра трубы по расходу воды с помощью таблицы считается более простым, но менее точным способом, чем измерение и расчёт по давлению, скорости воды и прочим параметрам в трубопроводе, сделанный по месту.

Табличные стандартные данные и средние показатели по основным параметрам

Для определения расчётного максимального расхода воды через трубу приводится таблица для 9 самых распространённых диаметров при различных показателях давления.

Среднее значение давления в большинстве стояках находится в интервале 1,5-2,5 атмосфер. Существующая зависимость от количества этажей (особенно заметная в высотных домах) регулируется путём разделения системы водообеспечения на несколько сегментов. Водонагнетение с помощью насосов влияет и на изменение скорости гидропотока. Кроме того, при обращении к таблицам в расчёте водопотребления учитывают не только число кранов, но и количество водонагревателей, ванн и др. источников.

Изменение характеристик проходимости крана с помощью регуляторов водорасхода, экономителей, аналогичных WaterSave ( http://water-save.com/ ), в таблицах не фиксируются и при расчёте расхода воды на (по) трубе, как правило, не учитываются.

Способы вычисления зависимостей водорасхода и диаметра трубопровода

С помощью нижеприведённых формул можно как рассчитать расход воды в трубе, так и, определить зависимость диаметра трубы от расхода воды.

В данной формуле водорасхода:

• под q принимается расход в л/с,
• V – определяет скорость гидропотока в м/с,
• d – внутреннее сечение (диаметр в см).

Зная водорасход и d сечения, можно, применив обратные вычисления, установить скорость, или, зная расход и скорость – определить диаметр. В случае наличия дополнительного нагнетателя (например, в высотных зданиях), создаваемое им давление и скорость гидропотока указываются в паспорте прибора. Без дополнительного нагнетания скорость потока чаще всего варьируется в интервале 0,8-1,5 м/сек.

Для более точных вычислений принимают во внимание потери напора, используя формулу Дарси:

Для вычисления необходимо дополнительно установить:

• длину трубопровода (L),
• коэффициент потерь, который зависит от шероховатостей стенок трубопровода, турбулентности, кривизны и участков с запорной арматурой (λ),
• вязкость жидкости (ρ).

Зависимость между значением D трубопровода, скоростью гидропотока (V) и водорасходом (q) с учётом угла уклона (i) можно выразить в таблице, где две известные величины соединяются прямой линией, а значение искомой величины будет видно на пересечении шкалы и прямой.

Для технического обоснования также строят графики зависимости эксплуатационных и капитальных затрат с определением оптимального значения D, которое устанавливается в точке пересечения кривых эксплуатационных и капитальных затрат.

Расчёт расхода воды через трубу с учётом падения давления можно проводить с помощью онлайн-калькуляторов (например: http://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy-raschet-truboprovoda.html). Для гидравлического расчёта, как и в формуле, нужно учесть коэффициент потерь, что предполагает выбор:

способа расчёта сопротивления,
материала и вида трубопроводных систем (сталь, чугун, асбоценмент, железобетон, пластмасса), где принимается во внимание, что, например, пластиковые поверхности менее шероховатые, чем стальные, и не подвергаются коррозии,
внутреннего диаметры,
длины участка,
падения напора на каждый метр трубопровода.

В некоторых калькуляторах учитываются дополнительные характеристики трубопроводных систем, например:

• новые или не новые с битумным покрытием или без внутреннего защитного покрытия,
• с внешним пластиковым или полимерцементным покрытием,
• с внешним цементно-песчаным покрытием, нанесённым разными методами и др.

Факторы, оказывающие влияние на пропускную способность

Основным фактором, по которому производится расчет системы трубопроводов, является пропускная способность. На данный показатель влияет множество различных параметров, наиболее существенными из которых являются:

1. давление в существующем трубопроводе (в магистральной сети, если строящийся трубопровод будет подключен к внешнему источнику). Методика расчета с учетом давления носит более сложный, но и более точный характер, так как именно от давления зависит такой показатель, как пропускная способность, то есть способность пропускать определенное количество воды за определенную единицу времени;
2. общая длина трубопровода. Чем больше этот параметр, тем большее количество потерь проявляется в ходе его использования и, соответственно, для исключения падения давления требуется применять трубы большего диаметра. Поэтому данный фактор также учитывается специалистами;
3. материал, из которого изготовлены трубы. Если для сооружения водопровода или иной магистрали используются металлические трубы, то неровная внутренняя поверхность и возможность постепенного засорения отложениями, содержащимися в воде, приведут к снижению пропускной способности и, соответственно, небольшому увеличению диаметра. При использовании пластиковых труб (ПВХ), полипропиленовых труб и так возможность засорения отложениями практически исключена. Более того, внутренняя поверхность пластиковых труб более гладкая;

Снижение пропускной способности трубы из-за отложений

1. сечение труб. По внутреннему сечению трубы можно самостоятельно сделать предварительный расчет.

Есть и иные факторы, которые учитываются специалистами. Но для данной статьи они не имеют существенного значения.

Что поменялось в 2020 году в сравнении с тем, что было

Ранее ни о каких нормах расходования в Российской Федерации закон не говорил, однако, как и теперь, было много граждан, которые не ставили счетчики. Каждый оплачивал счета за водоснабжение, которое израсходовал весь дом. Тогда итоговая цена услуг ЖКХ по обеспечению водоснабжения определялась так:

• Был определен общий объем воды, который потребляют жильцы дома, полагаясь на общедомовой счетчик. Измерительное устройство должно быть зарегистрировано, только тогда все подсчеты происходят строго по данным, которые он отображает. С установленным нормативом оплата воды без счетчика считается отдельно на каждый вид водоснабжения.
• Из полученного объема расхода на общедомовом счетчике отнимались показатели тех жильцов, у которых стоит прибор учета в собственных квартирах (они обязательно должны давать единожды в месяц показания до наступления установленной даты). Для тех, у кого он есть, нормативы воды никак не учитываются. Данные передаются строго по факту в ЕИРЦ.
• Исходя из того, какой объем получился в итоге, по определенным формулам просчитывали общую цену за услуги.
• До того, как ввели нормативы потребления воды на человека без счетчика, к полученной цене добавляли расходы субстанции, которые шли на общедомовые службы. Они составляли 5% от стоимости кубических метров, которые израсходовали все жильцы дома.
• Итоговую цифру делили между всеми жильцами дома, которые по каким-либо причинам не стали устанавливать счетчики.

Стоит отметить, что жильцы многоэтажных домов, у которых все технические системы находятся в надлежащем состоянии и постоянно подвергаются обслуживанию, платят меньше, чем проживающие в старых домах, где на трубах уже образовались дефекты и ржавчины.

До момента введения нормы потребления воды без счетчика граждане платили гораздо больше, чем сейчас. Разница составляет 3-5 раз. Правительственные нововведения направлены на то, чтобы защитить граждан от переплат. Однако каждый должен осознавать, что норматив не обязательно указывает на то, что именно такое количество воды будет израсходовано. Зачастую жильцы используют меньше этого показателя. Платить сумму равной израсходованной по факту воды можно только установив счетчики на холодную и горячую воду.

Выводы и полезное видео по теме

Как правильно снять показания со счетчика воды:

Одна из систем автоматического снятия показаний:

Оплата через банкомат Сбербанка по штрих-коду квитанции:

Расчет объема потребляемой воды с использованием данных приборов учета довольно прост. Зная тарифы на горячее и холодное водоснабжение можно вычислить сумму затрат за воду и водоотведение. Оплату услуг можно произвести в банке, в ресурсоснабжающей организации или через интернет. Последний способ позволит избежать очередей.

Если у вас появились вопросы по расчетам или оплате услуг водоснабжения вы можете задать их в блоке с комментариями, а мы постараемся на них оперативно ответить.