Водопотребление города, Нормы водопотребления, Определение суточных расходов воды города, страница 9

Различные потребители получают воду из системы водоснабжения через водоразборные устройства (краны, смесители и т. п.), которые располагаются в зданиях и сооружениях. Для получения расчётного расхода воды из этих устройств в системе необходимо создать определённый напор. Если в системе создан такой напор, что из самого высокорасположенного прибора получают расчётный расход, то из приборов, которые расположены ниже, получение расчётного расхода гарантировано.

В соответствии со схемой рис. 16. 1 свободный напор можно определить по формуле

Н_св=Н_г + h_зд, м,    (16.1)

где Н_г геометрическая высота подъёма воды, определяется как разность геодезических отметок самого высокорасположенного водоразборного прибора Z_пр и трубы наружного водопровода на вводе в здание Z_ввод;

h_зд - потери напора на преодоление сопротивления системы водоснабжения внутри здания, а также на преодоление сопротивления самого водоразборного прибора.

            Потери напора внутри здания не являются постоянными. При максимальном водопотреблении они имеют наибольшее значение, при минимальном водопотреблении - наименьшее значение. Более того, для зданий одинаковой этажности и планировки h_зд может быть различным из-за разного диаметра и срока службы трубопроводов систем водоснабжения внутри зданий.

            Глубина заложения водопровода перед зданием может быть также различной, что повлияет на значение Н_г для зданий одинаковой этажности. Учесть все эти факторы для точного определения Н_св не представляется возможным. Поэтому в соответствии с п. 2.26. СНиП 2.04.02-84 свободный напор отсчитывается от поверхности земли перед зданием и при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении устанавливается:

·  для одноэтажных зданий - 10 м;

·  при большей этажности на каждый дополнительный этаж добавляется по 4 м.

Например, свободный напор для 5-ти этажных зданий составляет Н_св = 10+4*4=26 м, для 9-ти этажных - Н_св = 10+4*8=42 м.

При минимальном водопотреблении допускается снижение напоров на каждый этаж (кроме первого) до 3-х метров.

Для высотных зданий свободные напоры могут быть значительными (например, для 16-ти этажного дома Н_св= 70 м). В тоже время, по условиям прочности водоразборной арматуры, напор  в системе не должен превышать  60 м. Для таких зданий систему водоснабжения разбивают по высоте на несколько частей (зон), так чтобы в каждой из них давление не превышало 60 м.

С поддержанием высоких напоров в системе водоснабжения связана и проблема утечек и не рационального использования воды. Чем выше напоры в системе, тем больше эти расходы и хуже экономические характеристики системы водоснабжения. Для уменьшения утечек и непроизводительных расходов в системе водоснабжения целесообразно поддерживать минимальные напоры для обеспечения водой зданий с преобладающей этажностью застройки (например, для 5-ти этажных зданий не менее 26 м). В районах с повышенной этажностью застройки (9  и более этажей) устанавливаются повысительные насосные станции, которые создают необходимое повышение напора.

Свободный напор у уличных водоразборных колонок принимается не менее 10 м.

Свободный напор для системы производственного водопровода устанавливается по технологическим данным. Если производственный водопровод объединен с хозяйственно-питьевым, то напор в нём не должен быть более 60 м. В отдельном производственном водопроводе напор может быть любым, при условии применения трубопроводов приборов и арматуры, рассчитанных на соответствующее давление.

Во время пожара в систему, в дополнение к расходу на хозяйственно-питьевые цели, подаётся противопожарный расход. Подача по трубопроводам дополнительного расхода воды приводит к увеличению потерь напора в них. При этом наклон линии свободных напоров (пьезометрическая линия) в системе увеличивается, а сами свободные напоры уменьшаются. На рис 16. 2 цифрой 1 обозначена линия свободных напоров при пропуске по трубопроводу максимальночасового хозяйственно-питьевого расхода. Цифрой 2 обозначена линия свободных напоров при подаче по трубопроводу максимальночасового хозяйственно-питьевого расхода и расхода на тушение пожара.