Задачей расчета является подбор таких диаметров трубопроводов, при которых обеспечивается нормальная работа всех санитарно-технических приборов и максимально используется гарантийный напор в наружной водопроводной сети Нгар. В качестве расчетной схемы используется построенная в процессе конструирования аксонометрическая схема внутреннего водопровода.
Расчет рекомендуется выполнять в следующем порядке.
1. На расчетной схеме выбирается диктующий (наиболее удаленный от ввода и высоко расположенный) санитарно-технический прибор, выделяются и нумеруются участки расчетной ветви от этого прибора до точки присоединения ввода к наружной сети. Границами участков являются точки разветвления потоков и точки, в которых возможно изменение диаметров.
2. Определяется вероятность действия санитарно-технических приборов в здании РС,
, (1.2)
где 
– норма расхода холодной воды, л, потребителем в час наибольшего потребления. Для жилых зданий с традиционным комплектом санитарно-технических приборов = 5,6 л/ч; U – число потребителей (жителей) в здании, назначается в соответствии с количеством, планировкой квартир и заданной заселенностью по исходным данным к курсовой работе; 
– расход холодной воды, л/с, одним санитарно-техническим прибором. Для приборов, обычно используемых в жилых зданиях, 
= 0,18 л/с; N – число санитарно-технических приборов в здании.
Средняя заселенность квартир – 3,8 человека. При количестве квартир 8 общее количество жителей в здании – 30 человек. Общее количество санитарно-технических приборов (мойка, умывальник, ванна, унитаз) – 32 шт.
По формуле (1.2) определяется вероятность действия санитарно-технических приборов в здании:
РС 
= 
=0,0081
3. Определяются расчетные расходы на всех участках расчетной ветви 
, л/с,
a, (1.3)
где a – коэффициент, определяемый в соответствии с произведением 
для каждого участка, при этом N – количество санитарно-технических приборов, снабжаемых водой по этому участку.
4. Назначаются материал трубопроводов внутренней водопроводной сети и диаметры трубопроводов на участках расчетной ветви. При выборе стальных труб можно использовать таблицы для гидравлического расчета. При этом определяются скорости V и гидравлические уклоны 1000i. Следует ориентироваться на экономичные скорости от 0,7 до 1,5 м/с, но не более 1,5 м/с и предусматривать постоянные диаметры на всем стояке, на всей магистрали. Обычно назначаются: на подводках к приборам Æ15 мм, стояк – Æ20–25 мм, магистраль – Æ25–40 мм, ввод – Æ50 мм.
5. Определяются потери напора на отдельных участках и во всей расчетной ветви Нl, м,
, (1.4)
где kl – коэффициент, учитывающий местные потери напора, для хозяйственно-питьевых водопроводов kl = 0,3; i l – потери напора по длине на участках ветви; l – длина соответствующих участков, м.
6. Производится подбор марки и калибра (диаметра условного прохода) счетчика воды на вводе в здание. Предварительный выбор диаметра условного прохода счетчика воды производится в соответствии с рекомендациями таблицы 1.1 [1, стр.11] по расчетному среднему суточному расходу воды 
, м3/сут, который для системы холодного водоснабжения определяется:
; (1.5)
где 
– норма расхода холодной воды на одного потребителя в сутки, для жилых зданий с традиционным набором санитарно-технических приборов принимается 150 л/сутки на человека (0,15 м3/сут). 
- расчетное количество жителей в здании, чел.
Счетчик с предварительно принятым диаметром условного прохода проверяется на пропуск максимального секундного расхода; при этом потери давления не должны превышать для крыльчатых счетчиков 0,05 МПа (потери напора Нсч.зд до 5 м).
Потери напора, м, определяются по формуле (1.6); если они превышают допустимые значения, назначается и проверяется больший калибр счетчика.
, (1.6)
где S – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л/с)2; q – расчетный расход (по данным гидравлического расчета на участке ввода, где установлен счетчик), л/с.
7. Обычно без подбора назначается минимальный калибр счетчика
15 мм на вводе в квартиру, и по той же формуле (1.6) определяются потери напора в нем Нсч.кв, м. Расход на участке установки счетчика также берется по данным гидравлического расчета.
8. Определяется уточненный требуемый напор Нтр, м, для рассчитываемого здания
, (1.7)
где Нгеом – геометрическая высота подачи воды от уровня земли в точке присоединения к городской сети до диктующего санитарно-технического прибора, м; Нl – потери напора в расчетной ветви; Hсв – свободный напор, м, диктующего санитарно-технического прибора, необходимый для его нормальной работы (Hсв=2 м)
В результате расчета требуемый напор Нтр должен быть меньше гарантированного напора Нгар. Если это требование не выполняется (Нтр оказался больше, чем Нгар), необходимо скорректировать (увеличить) диаметры и, соответственно, уменьшить потери напора на вводе и внутренней водопроводной сети. Если за счет корректировки диаметров добиться выполнения условия Нтр £ Нгар невозможно, простая схема водоснабжения назначена необоснованно – следует перейти к схеме с насосной станцией подкачки.
Запас напора (разница между Нтр и Нгар) может составлять до 5 м. Если запас напора более 5 м, следует уменьшить диаметр труб на некоторых участках (не превышая скорость 1,5 м/с) или предусмотреть установку на вводе клапана для регулировки давления.
Для подбора диаметров труб необходимо провести гидравлический расчет. Данный расчет сводится в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 – Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода
| Уча-сток | Длинауча-стка L, м | Число при-боров N, шт. | N Pc | Коэф-фици-ент a | Расче-тный расход qc, л/с | Диа-метр d, мм | Ско-рость V, м/с | Гидравли-ческий уклон 1000 i, мм/м | Потери напора iL, м |
| 1-2 | 1,7 | 0,0075 | 0,2 | 0,180 | 1,057 | 306,54 | 0,521 | ||
| 2-3 | 1,1 | 0,015 | 0,202 | 0,182 | 1,068 | 311,39 | 0,342 | ||
| 3-4 | 1,1 | 0,0225 | 0,2205 | 0,198 | 1,167 | 355,1 | 0,390 | ||
| 4-5 | 0,6 | 0,03 | 0,237 | 0,213 | 1,256 | 418,54 | 0,251 | ||
| 5-6 | 2,8 | 0,03 | 0,237 | 0,213 | 0,606 | 83,9 | 0,234 | ||
| 6-7 | 2,8 | 0,06 | 0,289 | 0,260 | 0,812 | 121,92 | 0,341 | ||
| 7-8 | 2,8 | 0,09 | 0,331 | 0,297 | 0,93 | 151,77 | 0,424 | ||
| 8-9 | 3,8 | 0,12 | 0,367 | 0,330 | 1,03 | 187,62 | 0,712 | ||
| 9-10 | 3,4 | 0,12 | 0,367 | 0,330 | 1,03 | 187,62 | 0,637 | ||
| 10-11 | 5,8 | 0,24 | 0,483 | 0,434 | 1,35 | 316,36 | 1,834 | ||
| 11-ВК | 10,0 | 0,24 | 0,483 | 0,434 | 0,34 | 10,48 | 0,104 | ||
| S(iL)=5,79 |
По формуле (1.4) определены общие потери напора в расчетной ветви
Hl =(1 + 0,3) 5,79 = 7,527 м.
Для подбора счетчика воды в здании по формуле (1.5) определяется расчетный средний суточный расход воды 
, м3/сут, который для системы холодного водоснабжения при норме расхода холодной воды 0,15 м3/сут и количестве жителей 28 чел. определяется:
= 0,15 * 30 = 4,5 м3/сут
По таблице 1.1 принят счетчик воды калибром 15 мм такого завода-изготовителя, который гарантирует для счетчика этого диаметра расчетный суточный расход до 5,0 м3/сут. По прил. 3 установлено гидравлическое сопротивление счетчика S = 14,5 м/(л/с)2.
По формуле (1.6) производится проверка потерь напора:
Нвод.зд = 14,5 × 0,4342 = 2,731 м,
что не превышает допустимого значения 5 м.
Счетчик воды на вводе в квартиру назначен калибром 15 мм. При расходе 0,213 л/с и гидравлическом сопротивлении счетчика S = 14,5 м/(л/с)2 потери напора на счетчике составляют
Нвод.кв = 14,5 × 0,213 = 0,657 м.
Для определения уточненного требуемого напора находится геометрическая высота подачи воды. Высота установки диктующего санитарного прибора (мойки) назначена 850 мм от уровня чистого пола третьего этажа. При высоте этажа 2,80 м относительная отметка диктующего прибора на 4 этаже по аксонометрической схеме 8,6 м. С учетом того, что относительной отметке 0,000 соответствует по генплану абсолютная отметка 51,10, абсолютная отметка диктующего прибора 8,6 + 51,10 = 59,7 м.
Абсолютная отметка земли в точке присоединения ввода к наружной сети по генеральному плану – 50,10 м; независимо от глубины заложения магистрального водопровода геометрическая высота подачи воды
Hгеом = 59,7 – 50,1 = 9,6 м.
По формуле (1.7) определяется уточненный требуемый напор
Hтр = 9,6 + 7,527 + 2,731 + 0,657 + 2,00 = 22,515 м.
Результат показывает, что при гарантируемом напоре 24,00 м требуемый напор составляет 22,515 м, т. е. запроектированная система водоснабжения работоспособна и экономична, гарантийный напор использован практически полностью.
По итогам конструирования и расчета выполнен рабочий чертеж «Схема водоснабжения здания» (Рисунок 1.7)
Рисунок 1.7 – Схема водоснабжения здания