Влияние атмосферного давления позволяет мухам уметь передвигаться по потолку, потому что давление снаружи действует на лапки-присоски, создавая тем самым вакуум. Таким образом, муха может комфортно удерживаться на потолке. Жизненные соки, поднимаясь по стволам деревьев, также подвержены влиянию давления. Кровь в человеческом организме перемещается по сосудам под давлением: в артериях данный показатель составляет от 80 до 120 мм рт. ст., а в венах — от 50 до 100 мм рт. ст.
Единицы измерения давления
Давление воды в системах водоснабжения напрямую влияет на производительность и долговечность отопительных и водопроводных устройств, использующих воду из сети. К примеру, высокое давление может привести к повреждениям муфт, вентилей и других компонентов бытовых приборов, а слишком низкое может сделать их работу невозможной.
Конкретные показатели давления в водопроводе для многоквартирных домов (МКД) не имеют единого стандарта, однако известно, что они должны находиться в диапазоне от 0,3 до 6 атмосфер:
- для холодной воды — от 0,3 до 6 атмосфер;
- для горячей воды — от 0,3 до 4,5 атмосфер.
Рассмотрим давление в системе водоснабжения, необходимое для различных приборов и сантехнического оборудования, в следующей таблице:
| Тип оборудования и бытовая техника | Рекомендуемое давление воды (атмосфер) |
|---|---|
| Умывальник | 0,2 |
| Унитаз | 0,2 |
| Душ | 0,3 |
| Джакузи | 4 |
| Стиральная машина | 2 |
| Посудомоечная машина | 1,5 |
Допустимое давление в системе водоснабжения по нормативам
Система водоснабжения является важной инженерной коммуникацией, которая обеспечивает комфортное проживание людей. Главным нормативным параметром, которым нужно руководствоваться, является давление воды в водопроводе, необходимое для обеспечения эффективной работы всех приборов, подключенных к этой системе.
Нормативные показатели напора в системе водоснабжения
Согласно стандартам, параметры давления в квартирах должны соответствовать требованиям ГОСТ 356-80, что достигается только при правильном проектировании системы холодного водоснабжения по СНиП 2.04.02-84. Основные факторы, влияющие на это, следующие:
- Этажность и высота здания;
- Число жильцов;
- Набор и количество водоразборного оборудования.
Минимально допустимое давление принимается за 1 бар или 1,0197 атмосфер. При таких условиях вода может перемещаться по трубам самотеком, и даже на втором этаже многоэтажного дома пользователи не смогут одновременно использовать несколько кранов.
Максимально допустимое значение давления в городской системе может достигать 15 атмосфер, как указано в ГОСТ 356-80. Однако при таких высоких показателях вероятность серьезных аварий возрастает. Современные запорные устройства не способны выдержать такие давления. Следовательно, в реальности давление в водопроводной сети обикновенно ограничивается значением от 6 до 7 атмосфер.
Таким образом, при недостаточном гидравлическом давлении пользователи будут ограничены в возможностях использования воды, а при превышении норм — это гарантирует поломки сантехнических приборов и системы в целом.
Оптимальные значения давления
Для решения проблем с давлением в водопроводе разработали оптимальные предельные параметры. Основой для этих расчетов является норматив потребления воды на человека. По стандартам СНиП, каждый человек потребляет около 4,5 м³ воды в месяц.
Проведенные расчеты, учитывающие пропускную способность внутриквартирных труб, дают оптимальное давление в многоквартирном пятиэтажном здании в диапазоне от 2,5 до 4,0 атмосфер.
При проектировании зданий с повышенной этажностью также разрабатывается проект домовой насосной станции, задача которой — эффективно обеспечивать верхние этажи водой. Для этого устанавливаются насосы с необходимыми приспособлениями и автоматикой.
Приборы для использования воды рассчитаны именно на эти значения. Для работы автоматических стиральных и посудомоечных машин достаточно давления всего в 2 атмосферы, в то время как для душевой кабины с функцией массажа потребуется давление 4 атмосферы. Если есть необходимость в автономном отоплении, оптимальное давление для котла составляет от 1,5 до 2,5 атмосфер.
Как правильно рассчитать физические параметры для многоквартирного дома
Согласно СНиП, минимальное давление на входе первого этажа должно составлять 1 бар, что позволит создать столб холодной воды высотой 10 метров. На каждый последующий этаж это давление должно увеличиваться на 4 метра, что соответствует 0,4 бара. И это продолжается для каждого этажа.
Таким образом, по расчетам видно, что в зданиях выше пяти этажей городское давление уже становится недостаточным. В таких случаях требуется вспомогательное оборудование для нормализации показателей. Индивидуально установленный насос в квартире не сможет решить проблему, увеличив напор всего до 1,5 атмосфер, что остается весьма недостаточным для комфортного проживания.
Зачем вам это знать
Чтобы избежать ошибок при покупке
Давление выше 1 атмосферы является важным условием для правильной работы большинства устройств, требующих подключения к водопроводу, начиная от смесителей и заканчивая мойками высокого давления. Некоторые приборы при недостаточном давлении воды попросту не смогут работать.
Если давление воды в вашем доме чрезмерно низкое, вам будет сложно, например:
- Установить смеситель с термостатом. Для такого устройства действительно важно, чтобы давление было не только достаточным, но и стабильным для горячей и холодной воды. Отклонение более 10% сделает систему термостата неработоспособной в поддерживании заданной температуры.
- Пользоваться усовершенствованным фильтром для очистки водопроводной воды с функцией обратного осмоса. Рабочим условием для него является давление в диапазоне от 2,5 до 3 атмосфер.
- Комфортно принимать душ, особенно если горячую воду обеспечивает проточный водонагреватель. Он может функционировать и при низком давлении (0,3 атмосферы), однако вода будет течь тонкой струйкой и сильно нагреваться.
- Определиться с подключением системы автополива для растений. Эти устройства могут работать от водопровода, если давление составляет минимум 2,5–3 атмосферы. Зная уровень давления в трубах, вы сможете определить способ подключения системы: напрямую к летнему водопроводу или через накопительный бак с собственным насосом.
Чтобы избежать прорывов труб
Чрезмерное давление может быть столь же проблематичным, как и его недостаток, и может привести к прорывам труб. Оценить силу напора на глаз часто сложно, а использование манометра для измерений позволит получить точные данные. Если давление превышает 5 атмосфер для холодной воды и 4,5 атмосфер для горячей, будет разумно установить предохранительный клапан для снижения давления, известный как редуктор.
Чтобы иметь веский аргумент в спорах с управляющей компанией
Если давление оказывается выше или ниже норм, это становится основанием для обращения в управляющую компанию и другие организации, отвечающие за водоснабжение. К примеру, вы можете потребовать, чтобы они измерили давление воды самостоятельно, но как вы докажете проблему, если в момент проверки давление окажется нормальным?
С помощью манометра вы сможете зафиксировать давление в тот момент, когда из крана вода течет очень медленно или, наоборот, слишком сильно. Таким образом, вы сможете снять видео с показаниями и использовать его как доказательство вашей правоты.
Чтобы понять причину слабого напора воды
Постепенно измеряя давление по различным участкам труб, вы сможете выявить местонахождение проблемы со слабым напором. Например, если из крана идет вода слабо, но давление на входе в центральный водопровод или поддерживаемое насосной станцией соответствует нормам, причина проблема находится непосредственно в квартире.
Давление, необходимое для смесителей и различных устройств
| Смеситель | 1 атмосфера |
| Стиральная или посудомоечная машина | 1,5–2 атмосферы |
| Фильтр с обратным осмосом | 2,5–3 атмосферы |
| Джакузи и массажные душевые кабины | от 4 атмосфер |
| Системы автополива растений | от 2,5 атмосфер |
| Минимойки (мойки высокого давления без функции забора воды из емкости) | от 2 атмосфер |
Как измерить давление воды манометром
Напор горячей и холодной воды необходимо измерять отдельно, лучше всего регулярно контролировать его уровень. Это поможет быстро выявить отклонения от нормы, определить степень их критичности и оперативно устранить проблемы либо самостоятельно, либо с помощью управляющей компании.
Для этого в месте, где происходит отвод воды от общей линии, устанавливают манометр с диапазоном давления от 0 до 6 бар. Лучше всего, если с ним будет установлен редуктор для снижения излишнего давления при резких перепадах.
Недостатком манометра, установленного стационарно, является то, что он измеряет давление только на входе. Дальше по трубам давление может варьироваться из-за изгибов, сужений, состояния труб, работы приборов и других факторов.
Как установить манометр на водопроводную трубу
Если установить манометр в месте отвода воды от основной линии невозможно (например, отсутствует место для установки), его можно подключить в местах соединения гибкой подводки. Удобнее всего производить это у бачка унитаза, так как его труба обычно располагается в непосредственной близости от общей трубы водоснабжения, и открутить шланг здесь проще, чем под кухонной мойкой или раковиной в ванной.
Для этого следует перекрыть воду, снять гибкую подводку и плотно навинтить манометр вместо нее. Если диаметры не совпадают, может понадобиться переходник — фитинг. Убедившись, что манометр установлен вертикально, откройте воду и проведите измерение уровня давления.
Как установить манометр на шланг душа
Присоединение манометра к кранам смесителя затруднительно, а иногда и невозможно из-за наличия аэратора и сложной формы излива. Однако для измерения давления воды в ванной отлично подойдет душевой шланг.
Для этого необходимо открутить лейку душа и навинтить вместо нее манометр (для подключения также может потребоваться переходник-фитинг). Убедитесь, что манометр установлен вертикально, и откройте воду, следя за тем, чтобы в месте соединения манометра со шлангом не было подтеканий, так как это может незначительно исказить показания.
Как измерить напор воды без манометра
Правильный ответ: невозможно. Существует множество народных способов, все они неточные или требуют наличия специфических предметов. Например, прозрачной трубки из ПВХ длиной 2 метра и аналогичного диаметра с отверстием, которое можно подключить к крану. Проще всего будет приобрести манометр.
Когда следует измерять
Какой бы метод вы ни использовали для проверки давления воды в водопроводе, лучшим вариантом будет многократное измерение в разное время суток и в разные дни недели. Напор может варьироваться в зависимости от множества факторов, таких как большее потребление воды в утренние или вечерние часы, когда люди обычно умываются или принимают душ.
Георгий Ерахтин
Для контроля давления воды в частном доме можно также использовать насосную станцию, при условии, что она предусмотрена в системе. Трассы водоснабжения старайтесь прокладывать как можно более прямыми, избегая резких изгибов под 90°, что должно помочь снизить потери давления у точки водоразбора (где происходит использование воды).
Если количества точек водоразбора более трех, рекомендуется установка коллекторной разводки, которая позволяет более равномерно распределять поток воды и включает возможность закрывать воду по отдельным линиям (например, для замены смесителя).
Несколько слов о кавитационном режиме насосов
Кавитация — это явление, которое возникает при достижении определенных условий в насосах, характеризующееся возникновением пузырьков газа в движущейся жидкости в результате снижения гидростатического давления. Когда пузырьки попадают в зону, где давление повышается, они схлопываются.
Для лопастных насосов кавитация чаще всего наблюдается в области потока с максимальной скоростью — вблизи входной кромки на лопастях рабочего колеса. Когда пузырек схлопывается, давление резко возрастает; если он схлопывается вблизи поверхности лопасти или рабочего колеса, это приводит к удару по этой поверхности, который со временем может привести к ее эрозии. Разрушение рабочих элементов насосов — одно из самых опасных последствий кавитации. Также данное явление может привести к громкому шуму, треску, вибрациям и снижению мощности, напора, подачей и коэффициента полезного действия (КПД).
Сегодня не существует абсолютных материалов, которые могли бы выдерживать кавитационные разрушения. Поэтому существует необходимость предотвратить работу насосов в кавитационном режиме, и основным средством является регулирование давления во всасывающем трубопроводе. Оптимальные параметры определяются в зависимости от высоты всасывания жидкости во время функционирования насоса.
Для определения критического кавитационного запаса при производстве насосов проводят специальные испытания, по результатам которых каждый режим работы насосного оборудования получает кавитационную характеристику, определяемую зависимостью его мощности и напора от кавитационного запаса.
Заключение
Как вы, возможно, уже поняли, нормативные значения давления в системах водоснабжения могут значительно отличаться от фактических. Если дом не оборудован сложными приборами, работа которых зависит от определенного давления, низкие показатели могут не вызывать сильного дискомфорта, поскольку для мытья посуды или душа вполне достаточно и полутора атмосфер.
Однако, если давление оказывается еще ниже, это становится проблемой, которую следует решить. Как именно это сделать, вы состояли из прочитанного текста, но также рекомендую ознакомление с дополнительными видео по этой теме, представленной в статье.
Нормативы
Вот основные нормы давления воды в водопроводе согласно действующему СНиП 2.04.01-85.
Как несложно подсчитать, давление воды в городском водопроводе в большинстве случаев будет различаться от его значения на верхнем этаже всего на 0,25 МПа, что соответствует напору в 25 метров. При большей высоте зданий промежуточные подкачки должны устанавливаться на средних этажах.
На изображении представлена насосная станция.
В реальных условиях типовые показатели давления в магистральных трассах имеют следующие значения:
- Холодная вода — 3–4 кгс/см².
- Горячая вода — 3,5–6,5 кгс/см².
Падение напора
Напор на выходе будет ниже, чем на входе системы.
Падает напор по следующим причинам:
- Из-за диаметра трубы;
- Из-за длины трубы;
- Из-за шероховатости стенок трубы.
Для расчета падения применяется формула H = iL(1+K), где:
- H — падение напора в метрах (чтобы перевести это значение в атмосферы, достаточно разделить на 10);
- i — гидравлический уклон, который определяется диаметром, материалом трубы и скоростью потока в ней;
- L — длина трубы в метрах;
- K — коэффициент, для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения принимается равным 0,3.
Где получить значение гидравлического уклона? В так называемых таблицах Шевелева. Приведем фрагмент одной из таблиц, актуальной для стальных труб диаметром ДУ15.
Значение 1000i — это гидравлический уклон при длине трубы в 1 км. Чтобы рассчитать значение i для одного погонного метра, достаточно разделить его на 1000.
Таким образом, для стальной трубы ДУ15 длиной 25 метров и расходом воды через нее в 0,2 л/с падение напора составит: (360,5/1000)*25*(1+0,3)=11,7 метра, что соответствует разнице давлений в 1,17 кгс/см².
