Tag Archives: instalacje wodociągowe

Podstawy projektowania instalacji wodociągowych

  • Instalacja wodociągowa obejmuje przewody rozprowadzające wodę od zaworu głównego za wodomierzem do punktów czerpalnych.
  • Ze względu na sposób prowadzenia przewodu na instalację z dolnym lub górnym rozdziałem wody.
  • Ze względu na temperaturę rozróżniamy instalacje wody zimnej i instalację wody ciepłej.
  • Ponadto instalacje wewnętrzne można podzielić na instalacje z miejscowym (indywidualnym) przygotowaniem ciepłej wody oraz centralnym przygotowaniem ciepłej Ze względu na wymagane ciśnienie wody, instalacje mogą być zasilane bezpośrednio z przewodu wodociągowego sieci miejskiej (osiedlowej) oraz zasilane z zastosowaniem dodatkowego podnoszenia ciśnienia wody.
  • Ze względu na liczbę stref zasilania: jednostrefowe, dwustrefowe i wielostrefowe. Podany wyżej podział instalacji wewnętrznych zilustrowano na rys. 1.
  • Na rysunkach pokazano wymaganą wysokość ciśnienia wody dla różnych rozwiązań. W instalacjach rozprowadzających wodę zimną lub ciepłą można wyróżnić elementy:
    -przewody rozdzielcze
    -piony
    -połączenia do punktów czerpalnych.
  • Zadaniem instalacji wewnętrznej jest doprowadzenie wody do punktów czerpalnych. Wielkość i rozległość instalacji zależy od ilości i rozmieszczenia tych punktów czerpalnych.
  • W podstawowym układzie instalacji w budynku zasilanym w wodę bezpośrednio z centralnej sieci wodociągowej stosuje się dolny rozdział wody. Oznacza to, że przewody rozdzielcze prowadzone są pod stropem piwnicy budynku. Przewody te zazwyczaj składają się z głównego przewodu podwieszonego pod stropem korytarza piwnicy i odcinków przewodów odchodzących od przewodu głównego do pionów. Kształt w planie zależy od lokalizacji pionów w planie budynku.
  • Przewody rozdzielcze powinny być wykonane z minimalnym spadkiem, tak aby wydzielające się powietrze mogło przedostać się do pionów i być usunięte przy czerpaniu wody z instalacji armaturą czerpalną. Lokalizacja pionów zależy od sposobu rozwiązania wyposażenia sanitarnego (łazienek, ustępów i kuchni) budynku.
  • Piony mogą obsługiwać całe mieszkania (jeden pion wspólny dla łazienek, ustępów i kuchni) lub położone nad sobą pomieszczenia, np. pion łazienkowo-ustępowy i osobny kuchenny.
  • Na dole pionu powinien znajdować się zawór przelotowy z odwodnieniem pozwalającym na odcięcie dopływu wody i opróżnienie pionu z wody.
  • Połączenia do punktów czerpalnych od pionu wykonuje się w sposób zależny od rozmieszczenia punktów czerpalnych w mieszkaniu.
  • Na połączeniu między pionem a punktem czerpalnym powinny być zamontowane zawory odcinające, umożliwiające dokonanie napraw armatury czerpalnej bez konieczności zamykania przepływu wody dla całego pionu. Przykłady rozwiązania instalacji z rozdziałem dolnym i górnym pokazano na rys. 2 i 3.

Rys.1 Podział wewnętrznych instalacji wodociągowych:
a) dolny rozdział wody, b) górny rozdział wody, c) miejscowe przygotowanie ciepłej wody, d) centralne przygotowanie ciepłej wody, e) zasilanie bezpośrednie, f) z zastosowaniem stacji podwyższania ciśnienia (SPC), układ jednostrefowy, g) układ dwustrefowy, h) układ wielostrefowy

projwo1
Rys.2 Instalacje wewnętrzne z dolnym rozdziałem i centralnym przygotowaniem ciepłej wody
1 – przewody rozdzielcze (poziomy), 2 – piony, 3 – połączenia do baterii czerpalnych, XY – zawór antyskażeniowy

projwo2

Rys.3 Instalacje wewnętrzne z górnym rozdziałem wody
1 – przewody rozdzielcze (poziomy), 2 – piony, 3 –połączenia do baterii czerpalnych, 4– zbiorniki zimnej i ciepłej wody, 5 – wymiennik ciepła, 6 – pompy, XY – zawór antyskażeniowy

projwo3

  • Rozdział górny wody w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych stosowano dość często, a obecnie sporadycznie, ponieważ ciśnienie wody przed bateriami zainstalowanymi na ostatniej kondygnacji było niewystarczające dla baterii czerpalnych z perlatorem.
  • Ciśnienie wody w instalacji wodociągowej powinno wynosić przed każdym punktem czerpalnym nie mniej niż 0,05 MPa (0,5 bara) i nie więcej niż 0,6 MPa (6 barów).

pmin = 0,05 MPa,
pmax = 0,6 MPa

  • W budynkach wielokondygnacyjnych, gdzie projektuje się strefowy układ instalacji, w piwnicy budynku buduje się zbiornik wodociągowy (terenowy), w którym można zgromadzić odpowiedni zapas wody. Zbiornik taki może być wykorzystywany również do przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę. Schemat instalacji ze zbiornikiem wodociągowym pokazano na rys. 4

Rys.4 Schemat zasilania instalacji wewnętrznej w wodę (oznaczenia wg PN – EN 806 – 1:2000)
1 – połączenia wodociągowe, 2 – zbiornik wodociągowy, 3 – stacja podwyższania ciśnienia, 4 – pierwsza strefa zasilania w wodę, 5 – druga strefa zasilania w wodę.

projwo4

  • Jeżeli tylko ciśnienie w przewodzie ulicznym na to pozwoli, to pierwszą strefę projektuje się jako układ o rozdziale dolnym wody, zasilaną bezpośrednio z tego przewodu.
  • Następne strefy można rozwiązać z rozdziałem dolnym wody lub z rozdziałem górnym.
  • Każda strefa zasilana jest z osobnych urządzeń do podnoszenia ciśnienia wody.
  • Przewody rozdzielcze instalacji z rozdziałem dolnym wody dla I strefy są prowadzone pod stropem w piwnicy, natomiast dla następnych stref, pod stropem najwyższej kondygnacji strefy poprzedniej.
  • Układy wielostrefowe z sieciami o rozdziale górnym wody są wykonywane w budynkach posiadających piętra techniczne, na których umieszcza się zbiorniki.
  • Przewody rozdzielcze prowadzi się nad podłogą piętra technicznego. Układy takie są stosowane dość rzadko, ze względu na konieczność stosowania zbiorników ustawianych na piętrach technicznych.
  • Ponadto wysokość ciśnienia przed baterią na najwyższej kondygnacji każdej strefy jest niewielka i równa różnicy geometrycznej położenia baterii i zbiornika, przez co nie uzyska się wymaganej dla baterii z perlatorem wysokości ciśnienia wody 10 m (ciśnienia 1 bar).
  • Dla budynków z instalacją wielostrefową wymaga się wykonania, co najmniej 2 połączeń wodociągowych z osobnych przewodów rozdzielczych sieci miejskiej w celu uzyskania większej niezawodności dostawy wody do budynku.

Rys.5 Schemat instalacji wielostrefowej
1 – połączenia wodociągowe, 
2 – zbiornik wodociągowy, 3 – wymiennik ciepła, 4 – stacja podwyższania ciśnienia (SPC), 5 – baterie czerpalne

projwo5

Pierwsza strefa instalacji wewnętrznej zasilana jest w wodę bezpośrednio z połączenia wodociągowego, a dwie pozostałe strefy poprzez zbiornik i stacje podwyższania ciśnienia. Ze zbiornika wodociągowego woda doprowadzana jest do hydrantowej instalacji przeciwpożarowej. Woda zimna przeznaczona do spożycia przez ludzi może być podgrzana w małych ilościach dla potrzeb jednego mieszkania lub nawet jednego przyboru sanitarnego. Dla potrzeb całego budynku wodę ciepłą przygotowuje się centralnie w wymiennikach ciepła zlokalizowanych w węźle cieplnym.

  • Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. nr 75 z 2002 r, zm. Dz. U. nr 33 z 2003, Dz. U. nr 109 z 2004 r.), temperatura wody ciepłej w budynkach (poza budynkami jednorodzinnymi, zagrodowymi i rekreacyjnymi) powinna wynosić przed punktami czerpalnymi 55°C i nie więcej niż 60°C.
  • W instalacjach ciepłej wody należy przewidzieć stały obieg wody. Cyrkulację należy przewidzieć również w przewodach stanowiących połączenie od pionu do armatury czerpalnej, jeżeli pojemność przewodu przekracza 3 dm3.
  • Instalacja ciepłej wody powinna być tak zaprojektowana, aby możliwe było przeprowadzenie jej okresowej dezynfekcji termicznej wodą o temperaturze nie niższej niż 70°C.
  • Zasady projektowania instalacji wodociągowej polegają na:
    – ustaleniu sposobu zaopatrzenia budynku w wodę,
    – ustaleniu podstawowych danych dotyczących części budowlanej,
    – ustaleniu wyposażenia sanitarnego budynku, w tym poszczególnych pomieszczeń, a w konsekwencji określeniu ilości i rodzaju armatury czerpalnej,
    – wstępnego określenia wymaganej wysokości ciśnienia wody (H) i porównanie go z wartością ciśnienia dyspozycyjnego (Hdyspozyc.):

H = hb + hl + hwod. + hg, [m].

W tym celu należy uwzględnić:
– wysokość ciśnienia przed baterią czerpalną równą 10 m, hb = 10 m,
–   wysokość strat ciśnienia liniowych i miejscowych, hl  [m]
– wysokość strat ciśnienia w obrębie wodomierza mieszkaniowego (skrzydełkowego), hwod. m. [m],
– wysokość strat ciśnienia w obrębie wodomierza domowego (śrubowego) hwod. d. [m],

  • Wysokość strat ciśnienia w obrębie wodomierzy skrzydełkowych można obliczyć ze wzoru:

projwo1

gdzie:
q – przepływ obliczeniowy wody [m
3/h],
qmax – maksymalny strumień objętości [m3/h]
 hg  – wysokość geometryczną położenia baterii czerpalnej (wartość ta wynika z różnicy rzędnych położenia przewodu wodociągowego (Rprzew.wodoc.) i rzędnej położenia baterii czerpalnej (Rbaterii) nad stropem najwyższej kondygnacji).
h= Rbaterii – Rprzew.wodoc. [m]

  • Po zsumowaniu ww. wartości otrzymujemy wymaganą wysokość ciśnienia wody w przewodzie wodociągowym, którą porównujemy z wartością H.dys.- ciśnienia dyspozycyjnego w sieci wodociągowej.
  • Jeżeli wartość ciśnienia dyspozycyjnego jest większa niż wartość wstępnie określonej wymaganej wysokości ciśnienia wody, to przewiduje się, że budynek zasilany będzie bezpośrednio z sieci wodociągowej bez użycia pomp. W przeciwnym wypadku konieczne jest dobranie i określenie parametrów urządzeń do podnoszenia wody.
  • Kolejne czynności projektowania instalacji wodociągowych polegają na:
    – ustaleniu sposobu przygotowania ciepłej wody użytkowej,
    – określeniu materiału z jakiego ma być wykonana instalacja wodociągowa,
    – wrysowaniu na podkłady architektoniczno-budowlane trasy przewodów orazniezbędnego uzbrojenia,
    – określeniu miarodajnego pionu to znaczy określenie najbardziej niekorzystnego punktu czerpalnego – zwykle jest to najdalej i najwyżej położony punkt czerpalny w stosunku do źródła wody (przewodu wodociągowego),
    – podziale instalacji na odcinki obliczeniowe,
    – ustaleniu przepływów obliczeniowych wody,
    – wykonaniu obliczeń hydraulicznych,
    – naniesieniu średnic przewodów na rzuty i przekroje, zwymiarowaniu, opisaniu uzbrojenia,
    – sprawdzeniu kolejności i poprawności wykonanych obliczeń i ewentualne wprowadzenie korekt,
    – wykonaniu rzutu aksonometrycznego instalacji,
    – wykonaniu opisu technicznego, strony tytułowej, spisu treści i rysunków,
    – zebraniu w całość w sposób trwały wszystkich elementów projektu.
  • Dane oraz obliczenia hydrauliczne wygodnie jest realizować w tabeli. Przykład tabeli do prowadzenia obliczeń podano poniżej.

projwo2

Odcinek – instalację dzieli się na poszczególne odcinki i w kolumnie 1 wpisuje się kolejno nazwy tych odcinków,
L [m] – długość odcinka [m],
∑qn na odcinku – suma normatywnych wypływów wody z armatury czerpalnej wyłącznie dla danego odcinka,
∑qn – suma normatywnych wypływów wody z armatury czerpalnej od początku przewodu, [dm3/s],
q – przepływ obliczony na podstawie wzoru [dm3/s],
Dz – średnica zewnętrzna określona na podstawie nomogramu [mm],
v – prędkość przepływu odczytana z nomogramu [m/s],
R – jednostkowa strata ciśnienia, odczytana z nomogramu [daPa/m],
L×R – wysokość straty ciśnienia (straty liniowe), iloczyn wartości z kolumny 2 i 9 [m].

  •  Straty liniowe obliczamy jako sumę wszystkich wartości z kolumny 9. Ponadto w instalacjach powstają również straty miejscowe, które obliczamy w sposób uproszczony jako 20% sumy start liniowych w przypadku instalacji wody zimnej oraz 25% sumy strat liniowych dla instalacji ciepłej wody użytkowej.

źródło:
1) www.instsani.pl