belépés / regisztráció
2019. november 22. péntek
Aktuális lapszám

Épületek vízhálózatának méretezése

A szakmának ez a területe is sok változáson ment keresztül az utóbbi években. Ez köszönhető egyrészt annak, hogy számos új anyag és szereléstechnológia jelent meg a piacon, de markánsan változtak az igények is. Gondolunk itt olyan nagy vízmennyiséggel üzemelő fogyasztókra, mint az esőztető zuhanyfejekre, zuhanypanelekre, amelyeknél nem csupán a térfogatáram nagyobb a szokásosnál, de a szükséges kifolyási nyomás is jóval magasabb, akár 2-3 bar is szükséges, hogy több zuhanyfej egyidejű használata legyen lehetséges egy oldalzuhanyokkal felszerelt zuhanypanel esetén.

 

Azt gondolnánk, az a megoldás, hogy egyszerűen nagyméretű csövekkel végezzük a szerelést, ezzel kis nyomásesés mellett nagy vízmennyiséget lehet biztosítani. Ennek viszont ellentmond az, hogy a legionella fertőzések elkerülése érdekében minél kisebb térfogatú hálózatot célszerű kialakítani, tehát a megszokottnál kisebb átmérők és vízsebességek alkalmazása célszerű. Ugyancsak a legionellák elleni védekezés céljait szolgálja a körvezetékek kialakítása, amelyek méretezése iterációs számításokat igényel. Ezeket a kérdéseket nem szabad már ökölszabályokkal elintézni, nem lehet rutin megoldásokat alkalmazni, a válaszokat számításokkal, méretezésekkel kell alátámasztani. A felújított WaterNet vízhálózat méretező programunk ezeknek a kérdéseknek a kezelésében is segítséget nyújt.

Mértékadó terhelések

Egy épület vízellátó rendszerének méretezési vízigénye, terhelése a felhasználói szokások függvénye. Ezek a szokások változnak az épület rendeltetése, funkciója szerint. Egy ipari épületben a szociális blokk mosdói és zuhanyzói a műszakváltáskor nagy kihasználtsággal üzemelnek, de egy szálloda vagy panzió vízellátó rendszerét is úgy kell kialakítani, hogy az egy-egy csoport érkezésekor jelentkező lökésszerű igényeket ki lehessen szolgálni. A mértékadó terhelések számítását a szakma már évtizedek óta kutatja, mára ezek meghatározását szabványok segítik. A hazai gyakorlatban az MSZ 04-132-1991 „Épületek vízellátása” magyar szabvány [2] mellett gyakran a német DIN 1988 szabvány (Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen – Teil 300: Ermittlung der Rohrdurchmesser; Technische Regel des DVGW) [3] kerül alkalmazásra.

A mértékadó terhelések nagyságát döntően befolyásolja az aktuális szakaszra kapcsolt berendezési tárgyak terhelési egyenértékeinek öszszege. Az MSZ 04-132-1991 a mértékadó terhelés számítására lakóépületek esetén a

(képlet)

egyéb kommunális jellegű épületekben a

(képlet)

összefüggéssel határozható meg, ahol:

Vmax a mértékadó vízfogyasztás [lit/s]
N az egyenértékek összege a szakaszon
a gyökkitevő az egy főre eső napi vízfogyasztás függvényében (1. táblázat)
K az egyenértékek számától függő tényező (2. táblázat)
α az épület rendeltetésétől függő érték.

A szabvány az alábbi épülettípusokra adja meg az á szorzótényező értékeket:

  • fürdők, óvodák, bölcsődék α=1,2
  • orvosi rendelőintézetek α=1,4
  • irodaépületek és tanintézetek α=1,5
  • tanintézetek és általános iskolák α=1,8
  • kórházak, szanatóriumok, üdülők, úttörőtáborok α=2
  • szállodák, panziók, diák- és munkásszállók α=2,5

Fel kell hívni a figyelmet arra is, hogy a lakóépületek mértékadó terhelésének számítására szolgáló öszszefüggés egy korábbi sajtóhiba miatt hibásan szerepel a szabványban. Erre Lehmann János oktató kollégám hívta fel a figyelmet egy szakcikkében. [1]

A DIN 1988 szabvány a mértékadó terhelés számítására a

(képlet)

összefüggés szolgál, ahol:

VS a mértékadó vízfogyasztás [lit/s]
VR a vízfogyasztás összege a szakaszon [lit/s]
a,b,c konstansok, amelyeket a 3. táblázat szerint kell felvenni.

A WaterNet méretező programban az adott munkához megválasztható, hogy melyik szabvány szerint kívánjuk az egyidejű terheléseket számítani, illetve milyen típusú épületbe tervezzük a rendszert (1. ábra).

A 2. ábra az egyes fogyasztók adatmegadására szolgáló képernyőt mutatja be. Abban az esetben, ha a tartós fogyasztó kapcsolót bekapcsoljuk, akkor a számítás során az adott fogyasztás minden esetben figyelembe vételre kerül, az értéke összeadódik az érintett szakaszra számított mértékadó terheléshez. A szabvány értelmében azokat a fogyasztókat kell tartós fogyasztóként figyelembe venni, amelyek használata a 15 percet meghaladja.

A méretezés eredménye, hogy valamennyi fogyasztási helyen meghatározásra kerül a rendelkezésre álló kifolyási nyomás, ami alapján megítélhető az egyes fogyasztók működése (3. ábra).

A cirkulációs rendszer méretezésekor a program az érintett szakaszok hőveszteségét számítva határozza meg a szükséges vízmennyiséget. Ennek számításához megadható, hogy mekkora lehűlést tervezünk a fogyasztókig, de a program azt is meghatározza, hogy a teljes hálózat vesztesége mekkora, vagyis milyen hőmérsékleten érkezik vissza a víz a melegvíz termelőhöz (4., 5. ábra).

Körvezeték méretezése

A vízellátó rendszerek fogyasztóinak körvezetékre való kötése azzal az előnnyel jár, hogy az egyes fogyasztók két oldalról is megtáplálhatók, így kedvezőbb kifolyási nyomás alakul ki, illetve a pangó víz miatti fertőzés kevésbé tud kialakulni. Ezeknek a rendszereknek a méretezése azonban nincs szabatosan a szabványban sem megadva, csupán arra találtam utalást, hogy a méretezést úgy kell elvégezni, hogy a körvezetékre kapcsolt két legnagyobb csapoló egyenértékű fogyasztójának egyidejű működésével kell számolni.

Mivel az egyes szakaszoknak az egyidejűséggel számolt terhelései már nem alkalmasak a nyomásviszonyok elemzésére, ezért a program több számítást végez el. A számításokat különböző terhelések mellett végzi, amikhez konkrét fogyasztói tömegáramokat vesz fel. A számításokban a tartós fogyasztók mindig teljes terheléssel szerepelnek, a többi fogyasztóra viszont a következő két eljárást alkalmazza.

Az első eljárásnál a nem tartós fogyasztók közül mindig egyet teljes terheléssel vesz fel. Ezt követően az egyidejűséggel számolt terhelésből ennek a fogyasztónak és a tartós fogyasztóknak a terhelését kivonva képzi a maradék terhelést. Ezt a megmaradt fogyasztók között azok névleges terhelésének arányában osztja szét.

A második eljárásnál hasonlóan jár el, de mindig két fogyasztót vesz fel teljes terheléssel. Amennyiben az egyidejűséggel számolt terhelésből a levonások után nulla, vagy negatív érték adódik, a többi fogyasztó terhelése nulla lesz.

Ezzel a két eljárással valamennyi fogyasztói kombinációt végigszámolva vizsgáljuk a fogyasztók végponti nyomását, és a program fogyasztónként a legkedvezőtlenebb végponti nyomásokat jelzi ki.

Valamennyi számítást magunk is ellenőrizhetjük, ha az adott kör gráfját a számításkor megjelenítjük, és ott kiválasztjuk a terhelési profilt (6. ábra).

Összefoglalás

A WaterNet program készítésével egy olyan munkaeszköz létrehozása volt a célunk, amely a vízhálózatok egyre bonyolultabb méretezésekor precíz mérnöki számításokra alkalmas.

A hálózat méretezésén túl a program további szolgáltatásokat biztosít, így anyag kigyűjtés végezhető a költségvetés készítéshez, vagy speciális rendszerelemek, mint a vízmérők, vízlágyítók, melegvíztárolók kiválasztásában, méretezésében is a segítségünkre lehet.


Irodalom

1   Lehmann János: Vízellátási hálózatok mértékadó terhelése, Magyar Épületgépészet 1997/10 szám
2   MSZ 04-132-1991 Épületek vízellátása, Építésügyi ágazati szabvány
3   DIN 1988 Technische Regeln für Trinkwasser- Installationen – Teil 300: Ermittlung der Rohrdurchmesser; Technische Regel des DVGW, 2012

BAUMANN MIHáLY
adjunktus
PTE PMMK Épületgépészeti Tanszék

A szerzõ egyéb cikkei:

  „Már a fűtés sem a régi” – szemléletváltás a fűtéstechnikában I.
  Bivalens rendszerek energiaarányának meghatározása
  Gőzüzemű hőcserélők szabályozása
  Tápszivattyúk kondenzátum szállítása
  Kondenzelvezetők sajátosságai
  Gondolatok a szakmai kiállítások kapcsán

A szerzõ összes korábbi cikke >>

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam