Menu

Podstawy teoretyczne

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. Natomiast 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 wody. 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.1Podział 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

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

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

 

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.

 Na rysunkach stosuje się oznaczenia graficzne zgodne z Polskimi Normami.
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.
Schemat instalacji wielostrefowej zasilanej w wodę z dwóch niezależnych przewodów
rozdzielczych i ze zbiornikiem wodociągowym (terenowym) pokazano na rys. 5.

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

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:

gdzie: q – przepływ obliczeniowy wody [m3/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).

hg = Rbaterii – Rprzew.wodoc. [m]

Po zsumowaniu ww. wartości otrzymujemy wymaganą wysokość ciśnienia wody w przewodzie wodociągowym, którą porównujemy z wartością (Hdyspozyc.) 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 oraz
niezbędnego 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.

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

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});