Каждая секция жилого дома рассчитана на 35 квартир, всего в здании 35 · 2 секции = 70 квартир.
Количество потребителей на одном этаже секции составит: (2 кв. · 4 чел.) + (3 кв. · 2 чел.) = 14 чел. В одной секции – 14 · 7 эт. = 98 чел. В жилом здании – 2 секции · 98 чел. = 196 чел.
С учетом степени благоустройства общая норма расхода воды составят 300 л на чел.в сутки, в час наибольшего водопотребления норма расхода холодной воды 5,6 л/ч [1].
Расчет начинаем с определения расчетного расхода холодной воды на вводе в здание. Так как в здании одинаковые потребители, то вероятность действия приборов Р будет постоянна для всех участков. Вероятность действия приборов Р определяем по формуле
,
где Р – вероятность действия приборов;
– общая норма водопотребления воды в час наибольшего водопотребления, л/ч×чел. [1].
U – число потребителей (жильцов) в доме, 196 чел.;
– секундный расход воды расчетным прибором, 0,2 л/с (прил. 2, [1]), при наличии в здании поливочных кранов 
= 0,3 л/с;
N – общее количество приборов в здании, N = 299 шт. (3 прибора в однокомнатной кв. и 6 приборов в трехкомнатной кв. Итого: 3 прибора · 3 кв. + 6 приборов · 2 кв. = 21 прибор на этаже секции. 21 прибор · 7 эт = 147 приборов в секции. 147 приборов · 2 секции = 294 прибора в доме + 2 смесителя в мусоросборных камерах + 3 поливочных крана = 299 приборов)
Находим произведение:
РN = 0,003399 · 299 = 1,016301.
Тогда максимальный расчетный секундный расход воды, л/с, на вводе будет равен
,
где q 
– максимальный секундный расход прибора, 0,3 л/с;
a – коэффициент, зависящий от вероятности действия приборов и их количества α → f(РN), по прилож. 4 [1] α = 0,977:
qc = 5· 0,977· 0,3 = 1,466 л/с.
Расчет ввода
Расчет ввода сводится к определению диаметра ввода и потерь напора на вводе, возникающих при пропуске расчетного расхода.
В зависимости от величины qc по таблицам гидравлического расчета водопроводных труб [2] подбирают диаметр ввода и величину потерь на единицу его длины.
По табл. [2] для qc = 1,466 л/с при оптимальной скорости в пределах 0,9 … 1,2 м/с находим: диаметр ввода - 40 мм, удельные потери на трение – 0,0935 м; скорость – 1,163 м/с.
Общая величина потерь на вводе определяется по формуле
Hltot = ien · len · Km,
где ien = 0,0935 м – удельные потери на трение на вводе при расчетном расходе, л/с;
len = 21 м – длина ввода;
Km = 1,1 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлени-ях на вводе:
Hl = 0,0935 · 21 · 1,1 = 2,16 м.
Подбор водомеров
Для учета расхода холодной воды на вводе в здание у наружной стены в легкодоступном, освещенном и отапливаемом помещении (температура воздуха должна быть не ниже 5 0С) предусматриваем установку водомера. Подбор калибра водомера производим по среднечасовому расходу холодной воды в сутки максимального водопотребления. Среднечасовой расход воды может быть определен по следующей формуле:
, где 
- среднечасовой расход воды, м3/ч;
- норма расхода холодной воды в сутки наибольшего водопотребления, 180 л/(чел.· сут), прил. 3 [1];
U = 196 чел – число водопотребителей;
Т = 24 ч – период водопользования,
1,47 м3/ч.
Эксплуатационный расход воды выбранного счетчика должен быть не менее данного среднечасового расхода воды. По табл. 1 выбираем крыльчатый водомер калибра 15 мм.
Правильность выбранного водомера проверяем на пропуск расчетного максимального секундного расхода воды, при котором потери напора в водомере не должны превышать 5,0 м.
Потери напора в водомере следует определять по формуле:
h = S (qc)2,
где h – потери напора в водомере, м;
S – гидравлическое сопротивление водомера, S = 14,5 м·(л/с)-2, см. табл. 1;
qc – максимальный секундный расход холодной воды на вводе, qc = 1,466 л/с,
h = 14,5 · (1,466)2 = 30,1 м.
Так как потери напора превосходят допустимые, увеличиваем диаметр водомера, принимаем крыльчатый водомер диаметром 20 мм с гидравлическим сопротивлением, равным 5,18 м·(л/с)-2, тогда потери напора при пропуске максимального секундного расхода воды
h = 5,18 · (1,466)2 = 12,5 м.
Таблица 1
Технические характеристики водомеров
| Диаметр условного прохода счетчика, мм | Параметры | |||||
| Расход воды, м3/ч | Порог чувствитель-ности, м3/ч, не более | Макс. объем воды за сутки, м3 | Гидравлич. сопротивление счетчика S, м·(л/с)-2 | |||
| Миним. | Эксплуатац. | Макс. | ||||
| 0,03 | 1,2 | 0,015 | 14,5 | |||
| 0,05 | 0,025 | 5,18 | ||||
| 0,07 | 2,8 | 0,035 | 2,64 | |||
| 0,1 | 0,05 | 1,3 | ||||
| 0,16 | 6,4 | 0,08 | 0,5 | |||
| 0,3 | 0,15 | 0,143 | ||||
| 1,5 | 0,6 | 810×10-5 | ||||
| 0,7 | 264×10-5 | |||||
| 1,2 | 76,6×10-5 | |||||
| 1,6 | 13×10-5 | |||||
| 3,5×10-5 | ||||||
| 1,8×10-5 |
Так как условия не выполняются, принимаем к установке крыльчатый водомер диаметром 25 мм (ВК-25) с гидравлическим сопротивлением равным 2,64 м·(л/с)-2. Тогда потери напора в водомере при пропуске расчетного расхода составят
h = 2,64 · (1,466)2 = 5,7 м.
Так как условия не выполняются, принимаем к установке крыльчатый водомер диаметром 32 мм (ВК-32) с гидравлическим сопротивлением равным 1,3 м·(л/с)-2. Тогда потери напора в водомере при пропуске расчетного расхода составят
h = 1,3 · (1,466)2 = 2,79 м.
Некоторые технические характеристики выбранного водомера приведены в табл. 2.
Таблица 2
Расчетные параметры принятого водомера
| Марка водомера | Диаметр условного прохода, мм | Технические характеристики | |||
| Эксплуата-ционный расход, м3/ч | Макс. объем воды за сутки, м3 | Порог чувствительности, м3/ч | Гидравлическое сопротивление, м·(л/с)-2 | ||
| ВК - 32 | 0,05 | 1,3 |
Гидравлический расчет
Определив расходы воды на ввод здание и подобрав водомер, переходим к гидравлическому расчету внутренней водопроводной сети.
За диктующую точку на сети внутри здания принят смеситель для умывальника, расположенный на 7-ом этаже в крайней левой секции здания, наиболее удаленного и высоко расположенного относительно ввода. Перед этим прибором необходимо обеспечить максимальный свободный напор Нf = 3 м ([1] прил. 2). Расчетные точки внутри здания проставлены на расчётной схеме и на аксонометрической схеме.
Гидравлический расчет начинаем с определения параметров сети по главному направлению, последовательно от диктующей точки к вводу в здание. Диаметр трубопроводов внутриквартирной разводки конструктивно принимаем 15 мм. Расход холодной воды расчетным прибором на этажах равен 
= 0,2 л/с
Результаты расчета сводим в табл. 3.
Таблица 3
Расчет водопроводной сети по стояку Ст. В1-1
| Расчетные участки | Длина участка l, м | Вероятность действия приборов Р | Общее число приборов на участке | Произведение Р·N | Коэффициент α | Расчетный расход, л/с | Диаметр трубопровода, мм | Скорость воды, V м/с | Потери напора по длине трубопровода | |
| Удельные i, м | На участке i·l, м | |||||||||
| = 0,2 л/с
| ||||||||||
| 1-2 | 1,66 | 0,003399 | 0,003399 | 0,2 | 0,2 | 1,17 | 0,354 | 0,588 | ||
| 2-3 | 0,55 | 0,006798 | 0,2 | 0,2 | 1,17 | 0,354 | 0,195 | |||
| 3-4 | 3,7 | 0,010197 | 0,2 | 0,2 | 0,62 | 0,072 | 0,266 | |||
| 4-5 | 2,8 | 0,020394 | 0,215 | 0,215 | 0,68 | 0,089 | 0,249 | |||
| 5-6 | 2,8 | 0,030591 | 0,238 | 0,238 | 0,74 | 0,103 | 0,288 | |||
| 6-7 | 2,8 | 0,040788 | 0,257 | 0,257 | 0,8 | 0,118 | 0,33 | |||
| 7-8 | 2,8 | 0,050985 | 0,2745 | 0,2745 | 0,85 | 0,133 | 0,372 | |||
| 8-9 | 2,8 | 0,061182 | 0,2905 | 0,2905 | 0,9 | 0,145 | 0,406 | |||
| 9-10 | 5,56 | 0,071379 | 0,306 | 0,306 | 0,95 | 0,16 | 0,89 | |||
| = 0,3 л/с
| ||||||||||
| 10-11 | 7,23 | 0,003399 | 0,074778 | 0,3105 | 0,466 | 0,88 | 0,1 | 0,723 | ||
| 11-12 | 0,55 | 0,146157 | 0,395 | 0,593 | 1,12 | 0,156 | 0,086 | |||
| 12-13 | 4,52 | 0,217536 | 0,464 | 0,696 | 0,736 | 0,049 | 0,222 | |||
| 13-14 | 2,58 | 0,220935 | 0,468 | 0,702 | 0,742 | 0,050 | 0,129 | |||
| 14-15 | 0,28 | 0,292314 | 0,527 | 0,791 | 0,831 | 0,062 | 0,017 | |||
| 15-16 | 10,5 | 0,435072 | 0,634 | 0,951 | 1,001 | 0,088 | 0,924 | |||
| 16-17 | 0,25 | 0,438471 | 0,637 | 0,956 | 1,006 | 0,089 | 0,022 | |||
| 17-18 | 0,53 | 0,50985 | 0,685 | 1,028 | 1,053 | 0,0972 | 0,052 | |||
| 18-19 | 4,5 | 1,016301 | 0,977 | 1,466 | 1,163 | 0,0935 | 0,421 | |||
| Hltot = 6,18 м |
Требуемый напор воды для здания рассчитываем, зная отметки расположения расчетного прибора и ввода воды в здание, тип расчетного прибора и соответственно свободный напор на излив из него, общие потери напора при движении от городской магистральной сети до расчетного прибора, по формуле:
Нtr = Hqeom + Hl + h + Hl,tot + Hm + Hf,
где Hqeom – геометрическая высота расположения диктующего прибора, определяемая по разности отметок этого прибора и верха трубы городского водопровода:
Hqeom = 16,8 + 0,8 + 1 + 2,1 = 20,7 м,
здесь 16,8 м – отметка перекрытия седьмого этажа;
0,8 м – высота установки крана-смесителя для умывальника;
1 м – высота перекрытия первого этажа над уровнем земли;
2,1 м – глубина заложения городского водопровода по своду трубы; (2,3 – d200мм.)
Hl = 2,16 м – потери напора на вводе;
h = 2,79 м – потери напора в водомере;
Hltot = 6,18 м – сумма потерь напора по длине трубопровода от водомерного узла до расчетного прибора (см. табл. 3);
Hm – потери напора на местные сопротивления, принимаются равными 30 % от потерь напора по длине трубопровода:
Hm = 
= 
= 1,854м;
Hf = 3 м – свободный напор расчетного прибора, прил. 2, [1].
Нtr = 20,7 + 2,16 + 2,79 + 6,18 + 1,854 + 3 = 36,684 ≈ 36,7 м.
Так как расчетный требуемый напор больше гарантированного, для обеспечения бесперебойной работы системы водоснабжения необходимо установить насосы.
Требуемый напор насосов
Нр = Нtr - Hq,
где Нtr = 36,7 м– требуемый напор воды для здания;
Нg = 29 м– гарантированный напор воды в сети холодного водопровода,
Нр = 36,7 - 29 = 7,7 м.
Рабочий расход насоса qc = 1,466 л/с или 1,466 · 3,6 = 5,28 м3/ч.
С учетом потерь напора в насосе, равных 2 м,
Нр = 7,7 + 2 = 9,7 м.
Таким образом, следует подобрать и установить в подвальном помещении повысительные насосы (один рабочий, один резервный) с рабочим расходом qc ≥ 1,466 л/си напором Нр ≥ 9,7м.
Таким насосом мог бы быть «инлайн» насос Grundfos TP 32-150/2В с характеристиками Q = 8 м3/ч, Нр = 14 м.
