Диаметр по расходу: как считать
Диаметр трубы выбирают по расходу и допустимой скорости: из Q = v·πd²/4 следует d = √(4Q/(π·v)). Скорость задают в пределах 0,7–1,5 м/с: ниже — труба неоправданно дорогая и в ней оседают взвеси, выше — растут потери (пропорционально v²) и шум, а при закрытии кранов — гидроудар. СП 30.13330.2020 (п. 8.26) задаёт предел по допустимому уровню шума в помещении: для жилья и других помещений с шумом до 40 дБ — по приложению И, где максимум 1,5 м/с, а при вентилях и большом сопротивлении подключения приборов — лишь 0,65–1,2 м/с; в общественных зданиях допускается до 1,5 м/с, в административно-бытовых — до 2, в производственных — до 3 м/с. Для наружных вводов и магистралей от скважины разумно закладывать 1–1,2 м/с.
Для расхода 0,5 л/с (30 л/мин) при 1,5 м/с нужен внутренний диаметр 20,6 мм — ближайшая большая полипропиленовая труба PP-R 32×5,4 с проходом 21,2 мм даёт 1,42 м/с; при целевой скорости 1 м/с нужно уже 25,2 мм — PP-R 40×6,7. Важно считать именно внутренний диаметр: обозначение пластиковой трубы — наружный размер и стенка (PP-R 32×5,4 → 21,2 мм, ПНД 32×3,0 → 26 мм, металлопластик 26×3 → 20 мм), а у стальной водогазопроводной DN25 (1″) наружный 33,5 мм и проход 27,1 мм. Одинаковые «32» у полипропилена и ПНД отличаются по сечению в полтора раза.
После выбора диаметра проверьте потери: для PP-R 32×5,4 на 30 м с арматурой они составят 5,46 м (0,54 бар) — приемлемо для ввода; PP-R 25×4,2 при том же расходе разгонит воду до 2,31 м/с и потеряет 16,8 м. Калькулятор считает расчётный диаметр для заданной скорости, подбирает ближайшую стандартную трубу из серии (PP-R, ПНД, металлопластик, медь, сталь), показывает фактическую скорость в ней и в трубе на шаг меньше и таблицу скоростей для типовых расходов.
Диаметр по расходу при 1 и 1,5 м/с и стандартные трубы
Расчётный внутренний диаметр и ближайшая большая труба PP-R (PN20) и ПНД (SDR11).
Скорость воды в стандартных трубах по расходу, м/с
По внутреннему диаметру; зелёная зона 0,7–1,2 м/с, предел СП 30 — 1,5 м/с.
Потери напора на трение по длине трубопровода пропорциональны длине участка, квадрату средней скорости потока и обратно пропорциональны диаметру: h = λ·(L/d)·v²/2g, где безразмерный коэффициент λ зависит от режима течения и относительной шероховатости стенки.— Формула Дарси — Вейсбаха (Анри Дарси, 1857; Юлиус Вейсбах, 1845)
Как считать и что проверить
- Формула d = √(4Q/πv): для 0,5 л/с при 1,5 м/с — 20,6 мм, при 1 м/с — 25,2 мм; выбирайте стандартную трубу с внутренним диаметром не меньше расчётного.
- Смотрите на внутренний диаметр: PP-R 32×5,4 — 21,2 мм, ПНД 32×3,0 — 26 мм, сталь 1″ — 27,1 мм.
- Ввод и магистраль — 1–1,2 м/с, подводки к приборам в жилье — до 1,5 м/с (прил. И СП 30), всасывающая линия насоса — не более 1 м/с.
- После выбора проверьте потери напора на странице «Потери напора»: диаметр входит в них почти в пятой степени.
Остальные режимы — на страницах серии ниже и в полном гидравлическом калькуляторе; перевод бар, атмосфер и метров водяного столба — в конвертере давления, самотёчные трубы — в расчёте диаметра трубы ливневой канализации, резервное питание насоса — в калькуляторе ИБП.
- СП 30.13330.2020 «Внутренний водопровод и канализация зданий» — расчётные расходы и свободные напоры санитарных приборов (прил. А), скорости в трубопроводах, гидравлический расчёт сетей. Минстрой России. 2020.
- ГОСТ 32415-2013 «Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления» — размеры труб PP-R, PE-X, стенки по SDR. Росстандарт. 2013.
- ГОСТ 18599-2001 «Трубы напорные из полиэтилена» — наружные диаметры и стенки труб ПЭ по SDR. Госстандарт. 2001.
- ГОСТ 3262-75 «Трубы стальные водогазопроводные» — наружные диаметры и толщины стенок труб DN15–DN50. Госстандарт. 1975.
- Шевелёв Ф. А., Шевелёв А. Ф. «Таблицы для гидравлического расчёта водопроводных труб» — потери напора в стальных, чугунных и пластмассовых трубах. Стройиздат. 1984.
