Главная / Коммуникации / Водоснабжение / Рассчитать диаметр трубы для водоснабжения многоквартирного дома

Рассчитать диаметр трубы для водоснабжения многоквартирного дома

Устройство водопровода в частном доме или квартире должно в обязательном порядке сопровождаться хотя бы примерными расчетами потребления воды. Это позволит правильно рассчитать необходимый минимальный диаметр трубы, которая будет использоваться. Причем расход воды не зависит от того, какая труба, медная, стальная или пластиковая.

Определить, какие факторы влияют на диаметр трубы, не сложно.

Среди прочих можно выделить следующие:

Длина водопровода;
Напор воды;
Ее расход за единицу времени.

Итак, если брать во внимание напор воды, то тут есть только одно условие – чем он ниже, тем больше должен быть диаметр. В том случае, когда напор сильный, а диаметр малый, то вода будет поступать, создавая шум. Если же и диаметр малый, и напор тоже, то вода будет «сочиться», а не литься.

Что касается длины водопровода в частном доме или квартире, то существует специальная формула, которая показывает зависимость между толщиной материала и его длиной. Не вдаваясь в эти цифры, можно сказать следующее:

Когда длина не больше 30 метров, то можно использовать трубы до 20 мм;
Если длина больше 30 метров, то используется сечение 25 или 32 мм, или больше;
В том случае, когда длина совсем малая, около 10 м, то используют трубы сечением 10 мм.

Вернуться к содержанию ↑

Системы исчисления размеров труб нужно знать хотя бы для того, чтобы правильно можно было выполнить соединение, например, пластиковых труб с медными.

Все дело в том, что металлические трубы имеют разные системы исчисления:

Медные и алюминиевые измеряются по метрическим стандартам;
Стальные изделия исчисляются по империческим стандартам.

Имперической системой исчисления пользуются и при производстве пластиковых изделий.

Итак, перевести данные из одной системы исчисления в другую поможет следующая таблица:

Тут есть и еще одна особенность. Обозначение материалов для водопровода в частном доме или квартире отличается от общепринятых стандартов. Например, полудюймовая труба делается по диаметру меньше 21 мм. Точно такой же диаметр имеет и наружная резьба. Однако обозначается она по-другому – в соответствии со своим внутренним диаметром. На практике такая запись будет иметь добавочное слово в конце «труб», то есть 1/2″ труб.

Поэтому вышеописанные значения пригодны только для водопроводных стальных изделий. Для резьбовых соединений используется следующая таблица:

Как уже было отмечено, рассчитать необходимый размер можно при помощи различных формул, которые будут учитывать и напор воды в системе водопровода, и ее расход в частном доме или квартире. Однако на практике такими сложными расчетами для внутрикомнатной разводки никто не пользуется. Обычно происходит все гораздо проще:

Для основной разводки приобретают изделия с размерами 10 и 15 мм (1/2 дюйма);
Для стояков приобретают изделия с размерами 25 мм (1 дюйм) или 20 мм (3/4 дюйма).

Однако и тут все-таки есть проблемы. Связано это с тем, что указывается всегда внешний диаметр. Внутренний же можно рассчитать, вычтя две толщины стенки. В этом как раз и вся загвоздка – у разных производителей она разная. Поэтому, например, внутреннее отверстие может иметь размер от 11 до 13 мм (для полудюймовой трубы), и от 21 до 23 (для дюймовой). Причем это характерно и для пластиковых водопроводных изделий, и для металлических.

Чтобы рассчитать диаметр трубы для водопровода частного дома или квартиры, необходимо знать некоторые априорные данные. Например, расход воды, давление, количеств изгибов и так далее.

Однако, как уже было сказано ранее, таких сложных расчетов никто никогда не делает, особенно, если речь идет о частном доме.

Итак, опытным путем установлено, что нормальным потоком из обычного смесителя считается тот, который выдает примерно ¼ литра в секунду. Примем эту цифру за стандартный расход.

Что касается напора в водопроводных трубах, то в многоквартирных домах он может колебаться в широком диапазоне от 1 до 6 атмосфер. Поэтому примем напор в среднем в 2 бара.

На основе этого получим следующие исходные данные:

Напор 2 бара;
Расход 0,25 л/с;
Длина водопроводных изделий равна 10 метрам;
Предположим, что будет использоваться металлопластиковый материал с размером в 16 мм (стандартный размер для пластиковых труб).

Отсюда сразу известно, что внутренний диаметр будет равен примерно 12 мм, так как стенки равны 2 мм.

Итак, сперва определим скорость потока в водопроводных элементах. Для этого применим формулу:

Q – расход жидкости, выраженный в кубометрах за секунду (в нашем случае это 0,00025);
D – внутренний диаметр, выраженный в метрах (0,012 м);
П – константа 3,14.

Подставив эти значения, получим: 4*0,00025/3,14*0,012*0,012 = 2,21 м/с.

Следующим шагом необходимо найти число Рейнольдса по формуле:

Re = V*D/v, где v – табличное значение для температуры 16 градусов.

Подставив уже известные значения, получим 22882.

Далее необходимо посмотреть таблицу, в которой нужно отыскать формулу для гидравлического трения. Предположим, что нужна формула из первой области:

Лябда = 0,3164/Re в 0,25 степени, подставив в нее значения, получим 0,0257.

Следующим шагом следует узнать потери напора. Делается это по формуле:

H – потери;
L – длина трубопровода;
g – ускорение свободного падения, то есть 9,81 м/с в квадрате;
V – скорость потока;
D – диаметр.

Подставив все значения, получим число 5,34 м.

Дальше остается только анализ полученного результата. Итак, мы приняли напор в 2 бара, что соответствует 20 метрам напора. Результат получился 5,34 метра, что меньше 20, значит, выбранный диаметр подходит, причем с запасом.

В каком-либо другом случае, когда эта цифра была бы больше, необходимо увеличить размер выбранного материала.

Итак, видно, что выбор необходимого размера зависит от многих параметров, от потока воды, от потребляемого ее количества, от некоторых свойств самих изделий. Расчет оптимального значения, в своем полном содержании, связывает все эти параметры воедино, то есть он должен учитывать все их. Однако для домашнего водопровода приведенного выше варианта вполне достаточно.

Поскольку потери давления во много обусловлены наличием в системе разных углов, тройников и подобных элементов. Чтобы учесть и этот фактор, как показывает практика, необходимо просто добавить к конечному числу еще 10% процентов. Надо сказать и то, что на все остальные факторы, которые не учитывались при производстве расчетов, так же следует добавлять те же 10%.

В устройстве трубопровода важно правильно подобрать диаметры водопроводных труб. Потому что от этого будет зависеть объем подачи воды. Многие сталкиваются с тем, что при плохом напоре функционирование бытовой техники осложняется. Поэтому важно учитывать многие факторы, которые в совокупности влияют на общую работу системы.

При монтаже водопроводных сетей важно знать основные характеристики трубных изделий. Большое значение имеют материалы изготовления и диаметры водопроводных труб.

Чтобы определиться, из какого лучше материала выбрать трубы, нужно знать специфику их использования. Трубы для водопровода производят из полипропилена и металла (сталь, чугун, медь).

Наружные и внутренние диаметры пластиковых труб для водопровода имеют разницу, отличную от тех же параметров труб металлических. Это очень важно учитывать при расчетах.

Данная разница является показателем толщины и прочности стенок труб. А это напрямую влияет на период эксплуатации.

Преимущества стальных труб – прочность и надежность. К их недостаткам относят подверженность коррозии, большой вес, образование налета на стенках.

Пластиковый аналог имеет больше преимуществ, благодаря которым его чаще выбирают:

небольшой вес;
не подвергается коррозии;
прост и удобен монтаж;
пластичен;
относительно недорогой.

Однако и здесь есть недостаток. При перепаде температур подвергается линейному расширению. Металлопластиковый трубопровод решает эту проблему. К тому же, он прочный и надежный.

Поэтому очень важно знать все вышеперечисленные характеристики.

Показатель средней скорости потока – 0,02 км/с. Учитывая этот показатель и длину водопроводных коммуникаций можно подобрать диаметр труб:

при длине менее 10 м – 20 мм;
при длине меньше 30 м – 25 мм;
при длине большей 30 м – 32 мм.

Для стояка диаметр должен быть не менее 20-25 мм. Для водопроводной трубы – 10-15 мм.

Диаметр как основной параметр водопроводной системы

Главной характеристикой водопроводных труб является их размер, который и есть их диаметром.

Измеряют как наружный и внутренний показатель. Необходимо знать толщину стенок, так как с помощью этого параметра высчитывается внутренний размер.

Важно помнить, что от правильного выбора диаметра будет зависеть пропускная способность водоснабжения и качество подачи питьевой воды населению.

Выбирая диаметры водопроводных труб при строительстве и ремонте коммуникационных систем в частном доме или высотном, обязательно учитывайте разницу между наружным и внутренним размером. Если его неправильно подобрать, могут выйти из строя сантехнические устройства.

При монтаже трубопровода из разнородных материалов, следует учитывать некоторые особенности.

Например, на изделиях из стали и чугуна указывается наружный диаметр и толщина стенки водопроводной трубы в мм.

Если нужно соединить трубы из стали и пластика, применяются специальные фитинги. Они оснащены с одного края металлической резьбой.

Таблица диаметров стальных водопроводных труб

Таблица размеров для медных материалов

Особенностью маркировки изделий из меди, является указание наружного размера в дюймах. Поэтому необходимо знать, что 1» (дюйм) = 25,4 мм.

Таблица диаметров пластиковых труб для водопровода

На пластиковых трубах встречается обозначение наружного размера в дюймах и миллиметрах. Это зависит от производителя.

Подберите диаметр по готовым таблицам, в них указаны усредненные данные.

При этом важно учитывать, если водопровод длинный, на нем встречается много поворотов и стыков. В этом случае выбирайте больший диаметр.

Также можно воспользоваться специальными формулами, которые помогут как можно точнее рассчитать диаметр трубы водопровода.

В случае, если самостоятельно не получается рассчитать, можно обратиться к специалистам в этой области. Они помогут сделать это правильно.

Точный выбор диаметра – процедура, которая требует внимания и серьезного подхода.

Пластиковый аналог имеет больше преимуществ, благодаря которым его чаще выбирают:

небольшой вес;
не подвергается коррозии;
прост и удобен монтаж;
пластичен;
относительно недорогой.

Поэтому очень важно знать все вышеперечисленные характеристики.

при длине менее 10 м – 20 мм;
при длине меньше 30 м – 25 мм;
при длине большей 30 м – 32 мм.

Для стояка диаметр должен быть не менее 20-25 мм. Для водопроводной трубы – 10-15 мм.

Диаметр как основной параметр водопроводной системы

Главной характеристикой водопроводных труб является их размер, который и есть их диаметром.

При монтаже трубопровода из разнородных материалов, следует учитывать некоторые особенности.

Таблица диаметров стальных водопроводных труб

Таблица размеров для медных материалов

Таблица диаметров пластиковых труб для водопровода

Подберите диаметр по готовым таблицам, в них указаны усредненные данные.

Точный выбор диаметра – процедура, которая требует внимания и серьезного подхода.

Так или иначе, но всем нам приходилось столкнуться с устройством водопроводной системы или заменой водопроводных труб. Если человек не является профессионалом в этой области, ему будет несколько сложно сориентироваться в обширных предложениях на рынке, особенно если устраивать систему предстоит с «нуля».

Но независимо от того, нанимаете ли вы мастера или самостоятельно осуществляете работы с трубами, разобраться в том, какими могут быть диаметры водопроводных труб, а также в различии между диаметрами стальных и пластиковых водопроводных труб будет очень полезно.

Трубы для водопровода различных диаметров

Для водопроводных сетей внутри дома наиболее популярными на сегодняшний день считаются металлические трубы – из стали, меди, а также пластиковые и комбинированные, то есть металлопластиковые трубы для водопровода.

Выполненные из различных материалов водопроводные трубы по размерам несколько различаются между собой, в частности по классификации мер измерения.

Чем определяются габариты труб водопровода:

диаметр внутренний – основная условная характеристика как соединительных узлов, так и водопроводных труб;
Dу, диаметр условного перехода – так называется номинал величины исчисляемого в миллиметрах диаметра внутреннего, округленное его значение;
Dn – диаметр номинальный;
наружный диаметр;
толщина стенки.

В те времена, когда прогресс осуществлялся где-то рядом, минуя страны постсоветского пространства, никаких лишних вопросов диаметры труб водопроводных попросту не вызывали по той причине, что никаких других диаметров и не было.

Сегодняшний рынок может предложить несколько более разнообразный выбор. По этой причине дилетанту нелегко приходится при попытке сориентироваться и выбрать среди пластиковых, металлопластиковых и других водопроводных труб соответствующие запросам диаметры.

Особенно затруднен выбор, когда необходимо при совершении ремонта стыковать трубы из различных материалов.

При осуществлении монтажа водопроводной арматуры, меняя «дюймовые» водопроводные трубы из стали на трубы из пластика, необходимо учитывать, что названия и обозначения по дюймам настоящим метрическим размерам не соответствуют.

Схема трубы: внутренний и наружный диаметр

Системы исчисления диаметров труб из различных материалов

При стыковании водопроводных труб из стали с трубами из пластика можно использовать стандартные переходные элементы – их выполняют, учитывая размеры водопроводных труб из каждого материала.

Несколько большие сложности могут быть, если потребуется замена медных и алюминиевых труб, так как они выпускаются согласно метрическим стандартам. При этом следует учесть реальный метрический размер как наружного, так и внутреннего диаметров.

Обозначения размеров труб для водопровода несколько отличаются от общепринятых, а если учесть то, что водопроводчики – люди довольно изобретательные, неудивительно, что они нашли из положения прекрасный выход. Была разработана специальная удобная система резьбы для наружного диаметра.

Описать ее можно примерно так. Труба полудюймовая выпускается с диаметром менее 21 мм, такой же диаметр и у наружной резьбы. Но при обозначении ее указывают в соответствии с внутренним диаметром и прибавляют слово «труб». В документации это выглядит следующим образом: 1/2” труб.

Диаметры труб стальных водопроводных

Внутренний диаметр у труб с разной резьбой будет таким:

труба 1/2 дюйма – 12,7 мм;
труба 3/4 дюйма – 19,0 мм;
труба 7/8 дюйма – 22,2 мм;
дюймовая труба – 25,4 мм;
1,5 дюймовая труба – 38,1 мм;
2 дюймовая труба – 50,8 мм.

труба 1/2 дюйма – 20,4 — 20,7 мм;
труба 3/4 дюйма – 25,9 — 26,2 мм;
труба 7/8 дюйма – 29,9 — 30,0 мм;
дюймовая труба – 32,7 — 33,0 мм;
1,5 дюймовая труба – 45,8 — 46,2 мм;
2 дюймовая труба – 57,9 — 58,3 мм.

После ознакомления с размерами водопроводных труб сориентироваться при выборе уже намного проще. Чтобы как можно меньше проблем возникало при состыковке стальных и пластиковых труб, можно изучить специальные таблицы, где приводятся размеры труб водопроводных из разного материала.

Выбирать диаметр для труб желательно в соответствии с напором воды в системе, количеством стыков и поворотов, длиной водопровода.

Таблица расчета пропускной способности стальных труб

Разумеется, существуют специальные расчетные формулы, где учитывается снижение напора воды, которое будет зависеть от количества стыков, поворотов, а также длины трубопровода с соответствующими коэффициентами.

Однако практическое использование таких формул при внутриквартирной разводке осуществляется довольно редко.

Обычно попросту выбирают трубы для водопровода – диаметр которых:

При монтаже стояка выбирают трубы, у которых внутренний диаметр равен:

Диаметр труб все-таки вопрос довольно тонкий. При том, что внутренний диаметр полудюймовой пластиковой трубы колеблется в диапазоне от 11 до 13 мм, а однодюймовой – от 21 до 23 (в зависимости от фирмы-производителя), точно определить, какой у ваших труб диаметр и какой потребуется при замене, сможет только сантехник, имеющий богатый опыт работы.

При сложной разводке, множественных стыках, поворотах и необходимости прокладывания труб на значительное расстояние, когда напор в системе по какой-нибудь причине занижен в сравнении со стандартным напором, следует рассмотреть возможность выполнить разводку трубами с большим диаметром.

Конечно, вряд ли имеет смысл делать разводку таким образом, чтобы диаметр водопроводных труб, выбранных для этой цели, был больше, чем у стояка. Чем больший выбран диаметр, тем, соответственно, лучше будет и напор, но вряд ли ситуация настолько серьезна, что потребуется высокоточный расчет диаметров для труб.

Определение понятия пропускной способности

Перед тем, как ознакомиться с правилами, по которым рассчитывается пропускная способность водопроводных труб, необходимо изучить, что представляет собой пропускная способность вообще, и для чего необходимо выяснять данный показатель.

Пропускная способность – это метрическая характеристика, благодаря которой возможно рассчитать и показать соотношение предельного объема (в данном случае жидкости), проходящего за единицу определенного отрезка времени через сечение трубы.

Помимо привычных всем стальных водопроводных труб, с недавнего времени стали в больших объемах использоваться трубы из металлопластика или из полимеров. Именно тогда и изменилось отношение к пропускной способности труб водопровода.

В отличие от труб стальных, полимерные трубы не зарастают внутри и не подвержены коррозии в самых неподходящих местах, то есть, каналы в таких трубах не подвергаются опасности забиться внутри естественными многослойными отложениями, а пропускная способность их в течение долгого времени остается в норме. У стальной же трубы со временем пропускная способность меняется в меньшую сторону.

Определение давления в трубопроводе

Для чего как выполнить расчет пропускной способности

Кроме учета пропускной способности в соответствии с объемом транспортируемого вещества, непременно следует определить и пропускную способность непосредственно водопроводных труб для того, чтобы рассчитать метод подключения имеющихся в доме сантехнических приборов и оборудования, а также вычислить диаметр труб водопроводных.

Это необходимо сделать, например, для того, чтобы при включении на кухне крана вы могли быть уверены, что эти действия не прекратят одновременную подачу воды в ванную комнату.

Понятие гидравлического расчета трубопровода включает в себя и материалы для труб, и длину трубопровода, и число точек водопотребления и оборудования, а также пропускную способность труб.

Ее расчет можно сделать тремя разными способами, по крайней мере, таковы расчетные возможности на сегодняшний день:

Расчет пропускной способности труб можно произвести по специальной формуле. При пользовании формулами надо учитывать, что применяющиеся в них показатели являются усредненными, например такие, как коэффициент шероховатости Кш, который взят для определенного временного периода и конкретного вида труб.

Пропускная способность металлической трубы – разумеется, в расчетах подразумеваются новые материалы – должна учесть и Кш, который составит 0,2 мм.

Чтобы рассчитать пропускную способность труб как можно более точно, надо выяснить значение таких показателей, как диаметр водопроводной трубы, материал, из которого она сделана, уклон проложенной трубы, если водопровод ненапорный, также надо знать и давление при подаче воды.

Тем не менее, для точных расчетов пропускной способности трубы будет недостаточно этих параметров – потребуется привлечь данные таблиц для каждого конкретного материала, из которого сделаны трубы.

Пример формулы для расчета диаметра трубы

После введения требуемых программой данных она обрабатывает их и выдает все нужные цифры. Наиболее эффективным использование программы для прокладки водопроводной сети целиком будет при массовом подключении водоразборных точек.

Пропускная способность труб рассчитывается с использованием таких параметров, как внутренний диаметр трубы водопроводной, длина всего участка, коэффициент шероховатости для того материала труб, который задан в условиях, коэффициент местных сопротивлений (отводы, компенсаторы, тройники), внутреннее зарастание трубопровода.

Первый вариант расчета является наиболее проблематичным. Намного более удобным будет подбор диаметра при помощи второго или третьего способа.

Правильно рассчитав величину сечения труб водопровода, а также оснастив систему компенсаторами и другими необходимыми элементами, вода в доме будет всегда идти с хорошим напором, а при ее включении в одном месте, в другом напор останется неизменным.