Главная / Коммуникации / Водоснабжение / Как рассчитать водоснабжение для частного дома

Как рассчитать водоснабжение для частного дома

Тема данной статьи — расчет водопроводных сетей в частном доме. Потому, что обычная схема водоснабжения маленького коттеджа не отличается высокой сложностью, нам не нужно будет лезть в дебри сложных формул; но некоторое количество теории читателю вынужденно нужно будет усвоить.

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.

Принципиально важно: Тем, кто не сталкивался с циркуляционными схемами ГВС — в современных многоквартирных зданиях стояки тёплого водоснабжения соединяются попарно. За счет отличия давлений на врезках, создаваемой подпорной шайбой, через стояки непрерывно циркулирует вода. Тем самым обеспечивается стремительная подача ГВС к смесителям и круглогодичный нагрев полотенцесушителей в ванных .

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

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

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

Вычислить напор на концевом сантехническом приборе. Если он будет неприемлемо низким, стоит поразмыслить или об повышении диаметра трубопровода, или об установке промежуточной подкачки.

Задачи сформулированы. Приступим.

Его возможно примерно оценить по нормам расхода для отдельных сантехнических устройств. Данные при жажде несложно отыскать в одном из приложений к СНиП 2.04.01-85; для удобства читателя мы приведем выдержку из него.

В многоквартирных зданиях при расчете расхода употребляется коэффициент возможности одновременного применения устройств. Нам достаточно расход воды через устройства, каковые смогут употребляться в один момент. Скажем, мойка, душевая унитаз и кабинка дадут неспециализированный расход, равный 0,12 + 0,12 + 0,10 = 0,34 л/с.

Расчет сечения трубы водопровода возможно выполнен двумя методами:

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

Фактически, таблица не требует каких-либо комментариев.

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

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

Расчет диаметра водопровода по расходу воды через него возможно выполнен с применением двух несложных формул:

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

Первая формула имеет форму S = ? r ^2. В ней:

S — искомая площадь сечения.
? — число «пи» (приблизительно 3,1415).
r — радиус сечения (добрая половина ДУ либо внутреннего диаметра трубы).

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.

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

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

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

Начнем с нескольких неспециализированных замечаний:

Обычное давление в магистрали холодного водоснабжения образовывает от 2 до 4 атмосфер (кгс/см2). Оно зависит от расстояния до ближайшей насосной станции либо водонапорной башни, от рельефа местности, состояния магистрали, типа запорной арматуры на магистральном водопроводе и последовательности других факторов.
Полный минимум напора, который разрешает работать всем современным сантехническим устройствам и применяющей воду бытовой технике — 3 метра. Инструкция к проточным водонагревателям Атмор, например, прямо говорит, что нижний порог срабатывания включающего нагрев датчика давления равен 0,3 кгс/см2.

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. Маленький запас компенсирует неучтенные утраты в подводках, запорной арматуре и самом приборе.

Нам необходимо вычислить падение напора в трубопроводе известной протяженности и диаметра. В случае если разность напора, соответствующего давлению в магистрали, и падения напора в водопроводе больше 5 метров — наша система водоснабжения будет функционировать без нареканий. В случае если меньше — необходимо или увеличивать диаметр трубы, или размыкать ее подкачкой (цена которой, к слову, очевидно превысит рост затрат на трубы из-за повышения их диаметра на один ход).

Так как же выполняется расчет напора в водопроводной сети?

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

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

Несложнее всего выяснить коэффициент К.

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

С измерением длины трубопровода либо его участка также особенных сложностей не появляется; а вот понятие гидравлического уклона требует отдельного беседы.

На его значение воздействуют следующие факторы:

Шероховатость стенок трубы, которая, со своей стороны, зависит от их возраста и материала. Пластики владеют более ровной поверхностью по сравнению со сталью либо чугуном; помимо этого, металлические трубы со временем зарастают ржавчиной и известковыми отложениями.
Диаметр трубы. Тут действует обратная зависимость: чем он меньше, тем большее сопротивление трубопровод оказывает перемещению воды в нем.
Скорость потока. С ее повышением сопротивление также возрастает.

Некоторое время назад приходилось дополнительно учитывать гидравлические утраты на запорной арматуре; но современные полнопроходные шаровые вентиля создают приблизительно такое же сопротивление, что и труба, исходя из этого ими возможно смело пренебречь.

Вычислить гидравлический уклон своими силами очень проблематично, но, к счастью, в этом и нет необходимости: все нужные значения возможно отыскать в так называемых таблицах Шевелева.

Дабы читатель представил себе, о чем идет обращение, приведем маленькой фрагмент одной из таблиц для пластиковой трубы диаметром 20 мм.

Обычный человек, постоянно потребляющий воду на протяжении дня, редко правильно отвечает на вопрос об общем использованном объеме. При опросе это значение часто значительно меньше реальной цифры. Жителям квартир и домов, подсоединенных к центральному водопроводу легче наблюдать динамику потребления воды с помощью учетного оборудования. И к слову, это число кубометров растет вместе с расширением ассортимента бытовой техники, потребляющей воду. Например, жители Москвы прошли путь эволюции от 10 до 600 литров за 125 лет.

Забыли на кухне выключить воду? Продолжайте в том же духе и будете работать только за воду)

В общих нормативах потребления воды в сутки одним человеком, есть градация, которая учитывает тип здания или организации, наличие и вид отопления, обустройство ванной и т. д. Как показывает практика, сейчас эти показатели оказались заниженными.

Среди основных преимуществ частного домовладения числится возможность обустройства отдельного источника воды и создания на его основе индивидуального водопровода и отведения стоков. Конкретные преимущества такого подхода уже не раз описаны, остается только выбрать, откуда будет забираться вода: из колодца или скважины. И то и другое имеет несколько типов. Выбрать вариант под геологические особенности участка и бюджета не составит труда.

Также нужно ориентироваться на максимальный объем потребления воды всем хозяйством, учитывая возможное: дом, полив сада или газона, содержание домашних животных, мытье автомобиля, строительные работы, подключение дополнительной бытовой техники, наполнение бассейна или ландшафтных водоемов и фонтанов.

Цифра в 700 литров воды сперва кажется невероятной, а ведь именно столько может расходовать за сутки один житель городской квартиры. Но если подсчитать все приборы, личную гигиену и готовку, то получается примерно такая цифра. Логично, что потребление воды в частном доме может быть больше в полтора-два раза.

Количество потребляемой воды зависит не только от масштабов домашнего хозяйства и количества проживающих в доме, а и от региона, в котором он располагается. В южных областях аналогичное домовладение будет забирать больше воды

Можно подумать: какая разница, вода же идет бесплатно из собственного колодца. Но дело не только в цене воды, а точнее:

В виде источника воды;
В мощности насосного оборудования;
В диаметре водопроводных труб;
В объеме гидроаккумулятора;
В обустройстве канализации;
В разновидности септика и технологии его обслуживания.

В СНиП приводятся не только нормы потребления для частных домов, но и нормы отвода использованной воды. Разумно предположить, что если человек за день расходует 300 литров воды, то норма водоотведения должна быть аналогичной, то есть соотношение 1:1. На деле есть несоответствия: житель дома со всеми удобствами (канализация, водопровод, ванна) может использовать до 500 литров, а норма отведения составляет чуть больше 200. Выходит, что СНиП далек от плановых цифр.

åРекомендуется проектировать систему исходя из не менее, чем 200 литров воды в сутки на одного человека. В общий объем включается вся вода:

Питьевая;
Техническая (уборка, полив);
Бытовая (душ, ванна, стирка);
Для системы отопления (радиаторы, теплые водяные полы).

В идеале, для каждого вида воды предполагается своя система водоподготовки и водоочистки. Питьевая должна очищаться от вредных примесей, для бытовой – используются смягчители.

Любите постоять под теплым душем? Вычтети стоимость 40-50 литров воды из вашего бюджета!

Ориентировочный подсчет количества использованной воды выглядит так:

Эти нормы приблизительны, в ни не учитываются такие факторы, как бассейн, аквариумы, полив газонов или мытье авто. Потребление воды зависит от времени года и режима рабочего дня. Понятно, что когда человек находится на рабочем месте, расход воды регламентируется иначе, в зависимости от типа здания и наличия в нем удобств.

Россияне потребляют в конечном итоге воды почти в 2 раза больше, чем жители европейских стран. Наша суточная норма горячей воды в 3 раза больше, чем их. Это объясняется очень высокими тарифами оплаты, поэтому они стараются максимально экономить воду

Чтобы рассчитать окончательный объем воды, можно воспользоваться свежей инфографикой от Минстроя. Ее создали для установления норм потребления воды в 2015 году. Согласно ей:

Кухонная мойка используется 100 раз;
Душевая кабина – 25;
Кран в ванной – 107;
Унитаз – 120;
Стиральная машина – 15.

Количество циклов эксплуатации приводится усредненное для квартиры со всеми удобствами, и их можно использовать и для расчета потребления в частном доме, ведь точки забора воды аналогичны.

В этой системе не обошлось без нескольких «но». Нет подобной схемы для среднего дома, оборудованного посудомоечной машиной, которая более экономна, чем обычное мытье вручную. Разные стиральные машины потребляют разный объем воды для одного цикла стирки. Таких нюансов можно привести еще несколько.

В общем зачете оценивается рациональность нескольких вариантов:

Подключение к центральным магистралям со всеми вытекающим проблемами и оплатой;
Обустройство колодца;
Бурение скважины;
Подвоз воды своими силами и хранение ее в специальных резервуарах.

Перед решением использовать городской водопровод и канализацию, оцените стоимость прокладки труб от ближайшей точки водоразбора, а также сколько придется платить ежемесячно за объем воды. Ориентировочные цифры перечислены выше.

Если вы думаете, что воткнув трубу в землю к вам потечет чистая питьевая вода — ошибаетесь, здесь точный расчет и математика!

Такой план оправдан, если подземные воды непригодны для использования или подача воды выполняется из общей скважины, и она имеет высокое качество. В таком случае нужно ставить счетчики, чтобы платить за реально расходованные кубометры. Для домов без счетчиков и с прилегающим садом или огородом добавляется отдельный объем на полив, хотя в реале поливать можно и собранной дождевой водой, например.

В России, за последний год значительно выросли нормы потребления воды, таким образом, государство стимулирует жителей устанавливать учетные приборы, чтобы не переплачивать. Также разработаны меры наказания для «водных» мошенников

Вариант обустроить собственный колодец или скважину выглядит очень привлекательно, обеспечивает независимость от перебоев в городской сети и воду можно потреблять сколько нужно, без оглядки на коммунальные тарифы.

Колодец стоит дешевле, но не может соперничать со скважиной по производительности и отсутствии органических и промышленных загрязнений. Но в воде из глубоких горизонтов часто содержится много растворенного железа, магния и кальция, и без подготовки ее использовать в пищу нельзя.

В дачных и коттеджных поселках практикуется коллективное использование одной скважины. Ее мощности хватает на нужды всех жителей, а стоимость обустройства делят на несколько домовладений, и она перестает быть неподъёмной. В этом случае в проект водоснабжения закладывается стоимость трубопровода и мощного насосного оборудования.

Скважина – это хорошо, но не обязательно. Если позволяет экология и состояние водоносного горизонта, вполне можно организовать абиссинский колодец, на обустройство которого пойдет всего один день.

Вода в неограниченном объеме и бесплатно потребует отведения бытовых стоков, оборудования домашней канализации. Оптимальным решением являются септики закрытого типа с активными биологическими препаратами, которые расщепляют стоки на нейтральный ил и техническую воду. Это гораздо удобнее регулярного вызова ассенизаторов для обслуживания выгребной ямы.

Рынок сантехники предлагает много устройств для снижения расхода воды. Это привычные двухрежимные бачки унитазов, экономичные насадки для кранов и душевых, которые позволяют сократить потребление воды на повседневные нужды.

Критическая ситуация с дефицитом чистой воды заставляет одуматься и начать потреблять рационально.

Независимо от того, идёт речь об индивидуальном потреблении воды или об общественных нуждах процесс этот неравномерный, и влияние внешних условий всегда учитывается при выборе режима водопотребления.

Содержание статьи

Хороший калькулятор потребления воды предлагает ввести целый ряд значимых параметров, которые определяют реальную необходимость в восполнении ресурса организмом:

Базовые – пол, возраст, вес.
Уровень активности.
Количество потребляемых калорий.
Употребление кофе, алкоголя, белковой пищи.
Состояние организма (здоровый-больной).
Климатические условия и др.

Упрощённые калькуляторы учитывают только соотношение веса и объёма водопотребления, используя простую пропорцию, в которой на каждый килограмм веса необходимо выпивать 0,03 литра. Соответственно человек с весом в 70 кг должен будет выпивать 2,1 л. Подобные вычисления имеют невысокую ценность и заменяются рекомендациями по среднесуточной нормам, согласно которым человек должен выпивать 2-3,5 л/сут.

Расширенные формулы, кроме пола и веса, учитывают ещё и физическую нагрузку с применением коэффициентов: Вес, кг *0,04 + Время тренировки, ч * 0,6 = количество необходимой воды, л – для мужчин. Для женщин коэффициент веса = 0,03, а времени занятий = 0,4. Таким образом, женщина весом 50 кг, которая 2 часа в день занимается фитнесом, должна выпивать 50*0,03+2*0,4=2,3 л.

Чем точнее и подробнее будут учтены факторы влияния, тем правильнее будут рекомендации в отношении достаточного количества воды. Однако в связи с этим возникает вопрос: если исходные параметры у людей отличаются, а в доме и, тем более, в городе все ведут очень разный образ жизни, то как рассчитать потребление воды с учётом этих отличий и на что ориентироваться?

Оказывается, все индивидуальные различия в водорасходе укладываются в статистические данные и расчётные нормативы потребления воды по СНиП.

Нормативное потребления, точные значения которого зависят от решения органов местного самоуправления, тем не менее, базируется на:

нормах водопотребления, указанных в СНиП,
технических условиях и особенностях систем водоснабжения,
региональной специфике водообеспечения и других параметрах.

Нормативы должны покрывать достаточно случайный и неуправляемый процесс водоотбора населением с учётом максимально возможной реализации всех потребностей. Поэтому в большинстве случаев, месячные нормативы водопотребления на человека в 2-3 раза больше фактических трат водоресурса. Например, в Москве в первом полугодии 2016 г.

общий норматив на человека составляет 11,68 м 3 , а реальное среднее потребление – 4-5 м 3.

Практическое сравнение учётного водопотребления с неконтролируемым расходом в больших масштабах показывают, что среднее потребление воды по счетчику на 30-40 % ниже.

При обработке большого массива статистических данных с учётом показаний общедомовых приборов эта разница видна нагляднее. При сравнении индивидуальных режимов водопотребления разница между нормативным и реальным водорасходами может как увеличиваться, так и уменьшаться. Однако, благодаря широкому применению в быту экономящих технологий, она чаще увеличивается.

нормы СНиП для мойки со смесителем для общепита предусматривают водорасход в объёме 0,3 л/с,
фактический расход составляет около 0,1 л/с,
а насадка на кран с модифицированным аэратором (http://water-save.com/) ещё на 7-10% снижает расходуемый объём.

Строительные организации в проектировании водопроводов дополнительно должны предусмотреть ещё и сезонные, недельные и суточные изменения графика потребления воды. Составления достоверных графиков становится возможным только при анализе реальных данных водопотребления в населенных пунктах, максимально близких по совокупности условий:

климату,
демографии и численности населения,
степени благоустройства жилищ и др.

Одновременно с этим учитывается график изменения водорасходов в течение суток и по дням недели.

Графики показывают, что пиковые нагрузки на системы водоснабжения в 2,5-3,5 раза выше среднечасовых.

Помимо выходных дней, отмечено резкое возрастание нагрузки накануне праздников. А в масштабах года – в периоды смены уклада жизни – в конце весны и конце лета (начало и конец сезона отпусков).

Содержание статьи

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.

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.

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.

Хозяйственно-питьевое водопотребление в населенных пунктах вычисляется с учётом количества людей и нормы потребления воды на человека в сутки, которая в свою очередь зависит от климатических условий, степени благоустройства зданий. Индивидуальная норма воды в день для человека уточняется потребителем по фактическому расходу, который связан:

с личными предпочтениями (выбор между душем и ванной, длительность процедуры и др.),
необходимостями и нуждами (требования к частоте процедур, связанных с увеличенным водорасходом),
обустройством и техническим оснащением сантехнических узлов в доме (наличие экономителей, ограничителей, автоматических таймеров и т.д.)

Средний расход воды на 1 человека в сутки представлен в таблице, где меньшие значения соответствуют водопотреблению северных районов с холодным климатом, а большие значения характерны для тёплых климатических зон.

Потребление воды человеком изменяется как во времени (днём больше, чем ночью), так и сезонно (летом интенсивнее, чем зимой).

Расчёт количества воды в день (сутки) для человека производится по формуле:

Здесь qж – величина удельного водопотребления, а Nж – величина расчетного числа жителей.

Для стабилизации учёта введён коэффициент суточной неравномерности (К_сут) – отношение максимального водорасхода к среднему, – который принимают равным (м 3 /сут):

K_сут max = 1,10-1,30 (большие значения для городов с большим населением).
K_сут min = 0,70-0,90 (большие значения для городов с меньшим населением).

Таким образом, расчетный суточный водорасход наибольшего потребления определяется как Q_сут max = Q_сут m*K_сут max; наименьшего – Q_сут min = Q_сут m* K_сут min (м 3 /сут).

Эти данные, которые находят своё выражение в таблицах СНиП, ВНТП, становятся основой для создания документов органов местного самоуправления, определяющих норматив расхода холодной и горячей воды на человека в сутки при отсутствии счётчика или его показаний. Для простоты расчётов выводятся нормы на месяц. Так, например, норматив горячего водопотребления в 2016 году для большинства административных округов Москвы составил 4,745 м 3 , «холодного» – 6,935 м 3 .

Для индивидуальных расчётов водопотребления в сутки чаще всего ориентируются на показания счётчиков или на средние значения для реализации основных бытовых нужд. Для вычисления суточного расхода одним потребителем за основу берут значение водопотерь за процедуру, которое умножается на количество процедур в течение дня.

Так, при условии принятия утреннего душа, вечерней ванны (1500 мм), трёхразового мытья посуды, продуктов, рук и пятиразового посещения туалета ориентировочный водорасход в день составит порядка 450 литров/чел. Фактически же 1 человек может тратить гораздо меньший объём без заметного снижения общего уровня комфорта за счёт:

отказа от ежедневного принятия ванны и замены её душем,
сокращения времени купания,
введения экономных режимов (перекрывания кранов во время намыливания, чистки зубов, мытья посуды и т.д.),
установки экономящих насадок на кран (http://water-save.com/) и аэраторных леек на душ (при предпочтении проточного режима),
внедрения двухкнопочных сливных бачков и т.д.

ежедневно принимающий душ с аэратовной лейкой в течение 5 минут – около 35 л,
посещающий туалет, оснащённый экономным сливом (без протеканий), 5 раз в день – 4*5 = 20 л,
моющий после себя посуду с перекрыванием крана при намыливании трижды в день или с использованием посудомоечной машины – 5*3 = 15 л,
моющий в быстром режиме продукты и руки 5 раз в день – 2*5 = 10 л.
делающий влажную уборку – около 15 л,
поливающий ежедневно цветы – порядка 5 л, –

выходит на средний суточный объём в 100 литров. Эти данные не учитывают стирку, однако при использовании стиральной машины-автомат суточное потребление возрастает в среднем на 8-10 л. (при проведении процедуры раз в неделю).

Подобные вычисления подтверждаются показаниями индивидуальных приборов.

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).

Выход за пределы этого диапазона возможен с учётом обстоятельств и индивидуальных особенностей организма. И хотя сокращение водопотребления особо опасно и сопровождается непосредственной угрозой для жизни, избыточное водопотребление тоже может стать угрозой здоровью, приводя в некоторых случаях к отёкам лёгких и головного мозга.

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

Зачем нужны подобные расчеты
От чего зависит проходимость трубы
Новая возможность расчетов расхода воды

Как несложным путем высчитать расход воды по диаметру трубы? Ведь обращение к коммунальщикам с предварительно составленной схемой всех водопроводных коммуникаций в районе дело довольно хлопотное.

При составлении плана по возведению большого коттеджа, имеющего несколько ванных комнат, частной гостиницы, организации пожарной системы, очень важно обладать более-менее точной информацией о транспортирующих возможностях имеющейся трубы, беря в учет ее диаметр и давление в системе. Все дело в колебаниях напора во время пика потребления воды: такие явления довольно серьезно влияют на качество предоставляемых услуг.

Кроме того, если водопровод не оснащен водосчетчиками, то при оплате за услуги коммунальных служб в расчет берется т.н. «проходимость трубы». В таком случае вполне логично выплывает вопрос о применяемых при этом тарифах.

При этом важно понимать, что второй вариант не касается частных помещений (квартир и коттеджей), где при отсутствии счетчиков при начислении оплаты учитывают санитарные нормы: обычно это до 360 л/сутки на одного человека.

От чего же зависит расход воды в трубе круглого сечения? Складывается впечатление, что поиск ответа не должен вызывать сложностей: чем большим сечением обладает труба, тем больший объем воды она сможет пропустить за определенное время. При этом вспоминается также давление, ведь чем выше водяной столб, тем с большей скоростью вода будет продавливаться внутри коммуникации. Однако практика показывает, что это далеко не все факторы, влияющие на расход воды.

Кроме них, в учет приходится брать также следующие моменты:

Длина трубы

Торможение же внутри трубы зачастую достигает больших значений.

Расход воды зависит от диаметра в куда более сложной степени, чем это кажется на первый взгляд. Когда размер диаметра трубы небольшой, стенки сопротивляются водному потоку на порядок больше, чем в более толстых системах. Как результат, при уменьшении диаметра трубы снижается ее выгода в плане соотношения скорости водного потока к показателю внутренней площади на участке фиксированной длины. Если сказать по-простому, толстый водопровод гораздо быстрее транспортирует воду, чем тонкий.

Материал изготовления. Еще один важный момент, напрямую влияющий на быстроту движения воды по трубе. К примеру, гладкий пропилен способствует скольжению воды в гораздо больше мере, чем шероховатые стальные стенки.

Продолжительность службы. Со временем на стальных водопроводах появляется ржавчина. Кроме этого для стали, как и для чугуна, характерно постепенно накапливать известковые отложения. Сопротивляемость водному потоку трубы с отложениями гораздо выше, чем новых стальных изделий: эта разница иногда доходит до 200 раз. Кроме того, зарастание трубы приводит к уменьшению ее диаметра: даже если не брать в расчет возросшее трение, проходимость ее явно падает. Важно также заметить, что изделия из пластика и металлопластика подобных проблем не имеют: даже спустя десятилетия интенсивной эксплуатации уровень их сопротивляемости водным потокам остается на первоначальном уровне.

Наличие поворотов, фитингов, переходников, вентилей способствует дополнительному торможению водных потоков.

Все вышеперечисленные факторы приходится учитывать, ведь речь идет не о каких-то маленьких погрешностях, а о серьезной разнице в несколько раз. В качестве вывода можно сказать, что простое определение диаметра трубы по расходу воды едва ли возможно.

Если использование воды осуществляется посредством крана, это значительно упрощает задачу. Главное в таком случае, чтобы размеры отверстия излияния воды были намного меньше диаметра водопровода. В таком случае применима формула расчета воды по сечению трубы Торричелли v^2=2gh, где v — быстрота протекания сквозь небольшое отверстие, g — ускорение свободного падения, а h — высота столба воды над краном (отверстие, имеющее сечение s, за единицу времени пропускает водный объем s*v). При этом важно помнить, что термин «сечение» применяется не для обозначения диаметра, а его площади. Для ее расчета используют формулу pi*r^2.

Если столб воды имеет высоту в 10 метров, а отверстие – диаметр 0,01 м, расход воды через трубу при давлении в одну атмосферу вычисляется таким образом: v^2=2*9.78*10=195,6. После извлечения квадратного корня выходит v=13,98570698963767.

После округления, чтобы получить более простой показатель скорости, получается 14м/с. Сечение отверстия, имеющее диаметр 0,01 м, вычисляется так: 3,14159265*0,01^2=0,000314159265 м2. В итоге выходит, что максимальный расход воды через трубу соответствует 0,000314159265*14=0,00439822971 м3/с (немного меньше, чем 4,5 литра воды/секунду). Как можно увидеть, в данном случае расчет воды по сечению трубы провести довольно просто. Также в свободном доступе имеются специальные таблицы с указанием расходы воды для самых популярных сантехнических изделий, при минимальном значении диаметра водопроводной трубы.

Как уже можно понять, универсального несложного способа, чтобы вычислить диаметр трубопровода в зависимости от расхода воды, не существует. Однако определенные показатели для себя вывести все-же можно. Особенно это касается случаев, если система обустроена из пластиковых или металлопластиковых труб, а потребление воды осуществляется кранами с малым сечением выхода. В отдельных случаях такой метод расчета применим на стальных системах, но речь идет прежде всего о новых водопроводах, которые не успели покрыться внутренними отложениями на стенках.

Законодательная основа для расчёта потребления воды без и со счётчиком на человека в 2016 году, её среднего количества, расхода горячей воды по тепловой нагрузке Гкал на м3 по двухкомпонентному тарифу и другие расчётные расходы – прописаны в Постановлении № 354, правилах СНиП и корректирующих нормативных документах.

В расчётном порядке водорасход определяется:

либо по справочным материалам на основе норм водопотребления,
либо по формулам водопотребления.

В качестве справочника по расчёту расхода воды можно рассматривать СНиПы 2.04.02-84 и 2.04.01-85 для наружных и внутренних систем водоснабжения соответственно.

На базе норм 2.04.01-85 для потребителей разработаны специальные бесплатные программы, например, WaterCalculations_9.9.xls – калькуляторы, которые формулу расчета расхода горячей и холодной воды по счётчику (количества в день/месяц) обрабатывают автоматически.

Так, в таблице приложения 3 Правил 2.04.01-85 подробно по каждому типу условного «водопотребителя» расписаны нормы на 1 человека:

по среднесуточным показателям,
по наибольшему потреблению в сутки,
по наибольшему потреблению в час.

Например, при обустройстве дома квартирного типа душами и сидячими ваннами среднесуточный табличный норматив «холодного» и «горячего» водопотребления – 230 литров.

При наличии ванны длиной 150-170 см., – 250 литров, с повышенными требованиями к благоустройству в домах выше 12 этажей – 360 литров и т.д.

В ПП РФ № 306, актуальном и в 2016 году, приведена формула №7, в которой в качестве учётной присутствует величина Qi – водорасход в литрах на одну процедуру:

где: L – этажность, а ni – количество процедур за неделю из одного «крана».

Для подстановки величин приводится следующая таблица:

Нормы зафиксированы, однако реальное потребление можно снизить, установив «двойные» кнопки на сливной туалетный бачок, экономитель на краны раковины и кухонной мойки (http://water-save.com/) или модернизированную аэрирующую насадку на душ.

В формуле норматива ГВС:

в качестве учётных параметров добавляются температуры гидропотоков:

tг – горячего (°С) при замере в месте водозабора,
tni – потребляемого (°С),
tx – холодного в водопроводной сети (°С).

Вычисление с учётом норм потребления предполагает планирование количества и типа источников водорасхода. Для промышленных предприятий расчёт потребления количества/объёма воды происходит по заявкам, основанных на технологических вычислениях.

Вычисление водопотребления по индивидуальному «холодному» счётчику производится путём вычитания от показателей по итогам отчётного периода (месяца) показаний за предыдущий отчётный период (месяц). Если нужно высчитать размер оплаты, получившаяся разница в м3 умножается на тариф, который действует в конкретном административном округе и регулярно обновляется (как, правило, повышается). При этом для разных категорий потребителей установлены разные тарифы. Например, в Москве в первом полугодии 2016 г.

в большинстве округов для первой группы питьевая вода отпускалась по цене 30,87 руб./м3, а, начиная со второго полугодия, – по 33,03 руб./м3.

При вычислениях в ситуации двухкомпонентных тарифов на горячую воду, оплата ГВС определяется по сумме стоимости компонента на подогреваемый «холодный» гидропоток и стоимости компонента на используемую для подогрева тепловую энергию.
Вычисление ГВС по методике двухкомпонентного тарифа

При наличии индивидуальных и общедомовых приборов, обязательность которых определена законодательно, для вычисления расхода по ГВС:

Показания тепловой энергии по домовым счётчикам делятся на м3 потреблённого ресурса.
Определённое таким образом количество тепловой энергии (Гкал), потраченной на один кубометр теплоносителя умножается на число израсходованных кубометров по квартирному водосчётчику.
Полученная тепловая энергию для квартиры умножается на тариф с прибавлением компонента на нагрев теплоносителя.

ПП РФ №129, разработанное для предотвращения спекуляций в применении методики на местах, устанавливает порядок и правила определения норматива потребления ГВС и норматива расхода энергии на подогрев. Компонент на холодное водообеспечение (он же – теплоноситель) должен вычисляться, исходя из тарифов на холодную воду. Компонент на тепловую энергию – формируется службой регулирования тарифов. Этот норматив зависит от:

вида системы (открытая или закрытая),
особенностей конструкции дома,
наличия влияющих на вычисление элементов (например, полотенцесушителей).

21 Мар 2019 admin 31