В корректных вычислениях необходимо учитывать, что расход воды из крана в единицу времени - в минуту или час - зависит от диаметра и потери напора. Для стандартизации расчёта водопотребления (которое отличается для разных санитарных приборов) принимают эквивалентное значение, равное 1 (единице), что соответствует 0,20 литрам в секунду для крана с диаметром 15 мм.
Водоразборные краны и соответствующий им расход
Фактический водорасход с учётом всех особенностей внутреннего водопровода дома определяется опытным путём. Самый простой способ, практикуемый при демонстрации рассеивателя на кран для экономии воды, – засечь время, за которое набирается ёмкость заданного объёма при максимальном напоре. Однако при проектировании систем водоснабжения применяются расчётные таблицы, содержащие соотношения по:
- типу санитарного прибора,
- диаметру труб,
- скорости гидропотока (эта величина берётся в значениях не больше 1,50-1,75 м/сек или до 2,50 м/сек – для пожарных водопроводов).
Таблица по ожидаемому водорасходу для санитарных устройств выглядит следующим образом:
Правила для внутреннего водопровода и регламентация расхода воды в зависимости от санитарного прибора определяется нормативами СНиП. В них детально расписаны параметры при расходе для горячей и холодной воды из расчёта литра в секунду и в час при разных минимальных диаметрах прохода. Например,
- умывальник с водоразборным выходом с диаметром 10 мм даёт общий расход 0,10 литров в секунду и 30 литров в час;
- тот же умывальник со смесителем расходует 0,12 л/сек и 60 л/час,
- расчётные значения для поливочного крана – 0,3 л/сек и 1080 л/час при минимальном диаметре 15 мм.
«Поправка» в расчётах при наличии «умных» устройств для экономии
В примечаниях к таблицам СНиП отдельно оговаривается правило при установке аэраторов. При их наличии на водоразборных смесителях свободный напор принимается не менее 5 м. Однако «поправку» следует делать и по общему водорасходу, поскольку ограничитель расхода воды на кран, благодаря конструкции, способен сократить объём водопотребления на 7-15% (в зависимости от модели аэратора и режима потребления).
Экономия происходит за счёт ограничения потока, что, однако, не влияет на комфортность использования его в бытовых целях, поскольку ощущение объёма и плотности струи создают мелкие воздушные пузырьки, смешивающиеся с водой. Этот эффект аэрирования достигается за счёт конструкции различных крановых насадок, внутри которых расположены рассекающие сеточки и турбинки, создающие завихрения. А эффективность этих устройств зависит от числа и формы конструктивных элементов.
Например, лондонскому студенту Simin Qiu удалось совместить дизайнерский подход с экономией водоресурса в смесителе «Swirl Faucet». В конструкцию устройства уже вмонтированы две турбины, которые закручивают гидропоток в спирали. Переключаясь с одного сопла на другое, владелец устройства может «закручивать» струю в виде «сверла», «молекулы ДНК» или «сетчатой пружины».
Красивая, но разряжённая струя экономит порядка 15% ресурса по сравнению со сплошной моноструей.
Долгосрочные эксперименты и сравнение показаний по счётчику демонстрируют экономию в 7-10% при установке более дешёвого экономителя WaterSave http://water-save.com/ . Сравнение экономической эффективности здесь производится для одного сантехнического прибора, который применяется в свободном проточном режиме. Экономия чуть меньше, чем в предыдущем случае, но зато есть возможность менять направление струи, а также предусмотрена функция смены режима на распыление.
Эффективность распылителя для экономии воды на кран в том, что благодаря ему тонкая водная струя, разбиваясь на десятки микро-струй, покрывает зону полива, достаточную для комфортного применения. Площадь соприкосновения капель с продуктами питания или намыленными руками больше, а значит и результат заметнее.
Однако во всех описанных случаях экономия возможна при проточном водопотреблении, так как при необходимости набрать 100-литровую ванну, водоросход и при наличии аэраторов, и без них всё равно составит 100 литров.
Ещё одна инновация – умный кран для экономии воды тоже значительно влияет на предварительные расчёты. Одна из моделей умного устройства – Dial W от дизайнера Eun ji Byeon – выглядит как обычный смеситель с необычным переключателем. У него вместо вентиля – диск, аналогичный старому телефонному диску, но, в отличие от телефона, нет пружинного механизма, возвращающего его в исходное положение после вращения. Выбором значения и поворотом диска производится установка режима водопотребеления. На циферблате размещены 4 «окошка», соответствующие 4 позициям водорасхода: 5 секунд, 10, 15 и «безлимитный режим». Значения на каждом из них – это время, по истечении которого вода автоматически выключается.
Эффективность ещё одной насадки-«колокола» Greenbell, которая по заявлению производителей составляет 80%, рассчитывается математически, исходя из того, что при любой водной процедуре только 20% воды используется по назначению, а остальное утекает «вхолостую».
Насадка-«колокол» останавливают гидропоток, а для его возобновления необходимо качнуть «язык» устройства в любом направлении.
Однако «умные» устройства действуют не только путём ограничения, но и путём оптимизирования процесса и сокращения времени подготовки к водным процедурам. Так, например, действуют сенсорные насадки, которые включаются только тогда, когда под них заводится объект (руки, продукты, посуда), сразу пуская поток нужной температуры. Как правило, в таких устройствах уже предусмотрен и аэратор.
Внутренний водопровод и канализация зданий.
СНиП 2.04.01-85*.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
РАСХОДЫ ВОДЫ И СТОКОВ САНИТАРНЫМИ ПРИБОРАМИ
| Санитарные приборы | Секундный, в расход воды, л/с | Часовой расход, л/ч | Свобод- ный напор H f , м |
Расход стоков от прибора q 0 s ,л/с | Минимальные диаметры уcловного прохода, мм | |||||
| Общий q 0 tot | Холодной q 0 с | Горячей q 0 h | Общий q 0,hr tot | Холодной q 0,hr c | Горячей q 0,hr h | подводки | отвода | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 1. Умывальник, рукомойник с водоразборным краном | 0,1 | 0,1 | - | 30 | 30 | - | 2 | 0,15 | 10 | 32 |
| 2. То же, со смесителем | 0,12 | 0,09 | 0,09 | 60 | 40 | 40 | 2 | 0,15 | 10 | 32 |
| 3. Раковина, мойка инвентарная с водоразборным краном и колонка лабораторная водоразборная | 0,15 | 0,15 | 50 | 50 | 2 | 0,3 | 10 | 40 | ||
| 4. Мойка (в том числе лабораторная) со смесителем | 0,12 | 0,09 | 0,09 | 80 | 60 | 60 | 2 | 0,6 | 10 | 40 |
| 5. Мойка (для предприятий общественного питания) со смесителем | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 500 | 220 | 280 | 2 | 0,6 | 15 | 50 |
| 6. Ванна со смесителем (в том числе общим для ванн и умывальника) | 0,25 | 0,18 | 0,18 | 300 | 200 | 200 | 3 | 0,8 | 10 | 40 |
| 7. Ванна с водогрейной колонкой и смесителем | 0,22 | 0,22 | - | 300 | 300 | - | 3 | 1,1 | 15 | 40 |
| 8. Ванна медицинская со смесителем условным диаметром, мм: | ||||||||||
| 20 | 0,4 | 0,3 | 0,3 | 700 | 460 | 460 | 5 | 2,3 | 20 | 50 |
| 25 | 0,6 | 0,4 | 0,4 | 750 | 500 | 500 | 5 | 3 | 25 | 75 |
| 32 | 1,4 | 1 | 1 | 1060 | 710 | 710 | 5 | 3 | 32 | 75 |
| 9. Ванна ножная со смесителем | 0,1 | 0,07 | 0,07 | 220 | 165 | 165 | 3 | 0,5 | 10 | 40 |
| 10. Душевая кабина с мелким душевым поддоном и смесителем | 0,12 | 0,09 | 0,09 | 100 | 60 | 60 | 3 | 0,2 | 10 | 40 |
| 11. Душевая кабина с глубоким душевым поддоном и смесителем | 0,12 | 0,09 | 0,09 | 115 | 80 | 80 | 3 | 0,6 | 10 | 40 |
| 12. Душ в групповой установке со смесителем | 0,2 | 0,14 | 0,14 | 500 | 270 | 230 | 3 | 0,2 | 10 | 50 |
| 13. Гигиенический душ (биде) со смесителем и аэратором | 0,08 | 0,05 | 0,05 | 75 | 54 | 54 | 5 | 0,15 | 10 | 32 |
| 14. Нижний восходящий душ | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 650 | 430 | 430 | 5 | 0,3 | 15 | 40 |
| 15. Колонка в мыльне с водоразборным краном холодной или горячей воды | 0,4 | 0,4 | - | 1000 | 1000 | - | 2 | 0,4 | 20 | - |
| 16. Унитаз со смывным бачком | 0,1 | 0,1 | - | 83 | 83 | - | 2 | 1,6 | 8 | 85 |
| 17. Унитаз со смывным краном | 1,4 | 1,4 | - | 81 | 81 | - | 4 | 1,4 | - | 85 |
| 18. Писсуар | 0,035 | 0,035 | - | 36 | 36 | - | 2 | 0,1 | 10 | 40 |
| 19. Писсуар с полуавтоматическим смывным краном | 0,2 | 0,2 | 36 | 36 | 3 | 0,2 | 15 | 40 | ||
| 20. Питьевой фонтанчик | 0,04 | 0,04 | - | 72 | 72 | - | 2 | 0,05 | 10 | 25 |
| 21. Поливочный кран | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 1080 | 1080 | 720 | 2 | 0,3 | 15 | - |
| 22. Трап условным диаметром, мм: | ||||||||||
| 50 | - | - | - | - | - | - | - | 0,7 | - | 50 |
| 100 | - | - | - | - | - | - | - | 2,1 | - | 100 |
Примечания: 1. При установке аэраторов на водоразборных кранах и смесителях свободный напор в подводках следует принимать не менее 5 м.
2. Расход сточных вод, отводимых трапами, следует определять расчетом согласно п. 3.4 и принимать не более указанных в таблице.
3. Для систем водоснабжения при применении коллекторных подводок из пластмассовых труб к умывальникам, раковинам, мойкам, смесителям для ванн и умывальникам, душевым кабинам, биде, унитазам со смывным бачком, писсуарам, питьевым фонтанчикам допускается применять трубы диаметром 12х2 мм.
Чтобы выбрать насос для скважины, необходимо знать потребный напор, а одна из частей определения потребного напора – это расчёт потерь напора в трубопроводе. Именно этой части вопроса посвящена данная статья.
