Dimenzioniranje cevi za pitno vodo po DIN 1988

Točen izračun cevne instalacije za pitno vodo, za velike objekte, izvedemo po DIN 1988-3 in prilogi 1 (v nadaljnjem besedilu DIN EN 806-3) po strokovnem projektu. Na podlagi relativno zapletenega izračuna so tukaj dopustna odstopanja. Naknadno so bili močno skrajšani samo približni računski postopki in pojasnila. Pri manjših objektih zadostujejo pravila in vrednosti iz izkušenj, za dimenzioniranje cevne instalacije (glej poglavje a)  

Postopek izračuna

Premer cevi mora biti po izračunu tolikšen, da bodo vsa odvzemna mesta v zgradbi, ob upoštevanju lokalnih tlačnih pogojev in ob minimalnem tlaku, zadostovala za oskrbo s pitno vodo. Izračun temelji na podlagi upoštevanega istočasnega pretoka na odvzemni armaturi.

To so posamezne tlačne izgube, ki nastanejo v napravah in v cevnih instalacijah, ki so odvisne od vrste materiala cevi, preseka cevi, dolžine cevi in od hitrosti pretoka. Ukrepi za potrebni izračun so podani v številnih preglednicah. Izračunane vrednosti so tabelarične in se nahajajo v prilogi DIN 1988-3 v predpisanih skupnih obrazcih. Naknadno je dodanih samo nekaj od prej naštetih pojmov, ki so primerni za bolj poenostavljeno razlago.

Pomen:

Določanje presekov cevi so po naslednjih navedbah, na primer pojmih, ki so določeni v skladu z DIN 1988-3:

Razlaga kratic in izrazov k sliki:
MTP	Minimalni tlačni pretok Pmin, Flna odvzemnem mestu
IP	Izračunan pretok VR na odvzemni armaturi
SP	Skupni pretok ΣVR za konkreten del cevne instalacije
MOT	Minimalni oskrbovalni tlak pmin, (višina oskrbovalne cisterne - višina oskrbovalne instalacije)
VR	Višinska razlika med odvzemnim mestom in oskrbovalno instalacijo
TI	Tlačne izgube €ˆ†p v cevni instalaciji, v vodnem števcu, vodnem filtru, spojnih materialih, itn
RTR	Razpoložljiva tlačna razlika €ˆ†ppost , zaradi trenja v ceveh, posameznih upornosti in zaradi potrebnega minimalnega tlačnega pretoka.
PT	Padec tlaka, ki nastane zaradi trenja v ceveh označujemo z bar/m, oziroma mbar/m.
Tukaj prikazane kratice niso standardne in se uporabljajo zgolj za računalniško ponazoritev.

Minimalni pretočni tlak p_min.FI: Potreben statičen nadtlak (v bar-ih) na najneugodnejšem odvzemnem mestu (glej preglednico št. 2).

Izračunani pretok V_R: Pričakovana stopnja pretoka na odvzemni armaturi v l/s, bodisi kot minimalna pretočna vrednost ali odgovarjajoča armatura ali kot srednja vrednost, na podlagi spodnjih oziroma zgornjih pretočnih pogojev tlačnih vrednosti. Orientacijska vrednosti s so podane v preglednici št. 2.

Skupni pretok ΣV_R: Je seštevek vseh izračunanih pretokov za konkretnem delu cevne napeljave v l/s.

Najvišji pretok V_S: Ob upoštevanju verjetnega istočasnega odvzema vode na vseh odvzemnih mestih je za hidravlični izračun odločilnega pomena pretok. Pri tem izvedemo izračun za tri vrste stanovanjskih skupin (stanovanjske zgradbe/ javne zgradbe, hoteli, trgovine, bolnišnice, šole/ in posebne gradnje za obrtne dejavnosti in industrijo).

Določitev premera cevi

Določitev dimenzije cevi d_itemelji na izračunu  padca tlaka v ceveh. To je odvisno od vrste materiala izdelane cevi (hrapavosti), preseka cevi, dolžine cevne instalacije in pretoka (odvisno od hitrosti pretoka) konkretno za vsak vod.

Minimalni oskrbovalni tlak p_min, v: Minimalni statični tlak (bar) na priključnem delu priključene cevne instalacije na oskrbovalni vod, je odvisen predvsem od višine vodnega rezervoarja.

Tlačne izgube €ˆ†p: Padec tlaka (v  bar) izhaja iz

- višinske razlike h med oskrbovalnim vodom na cesti in od višine odvzemnega mesta (MOT - VR)

- Posamezni upori Z v aparatih, filtru, spojnem materialu, vodnem števcu, na primer pri 15 m3/h z nazivnim pretokom 1000 mbar itn.

- Zasunki  in ventili  v etažah  na posameznih cevnih instalacijah

- Korozija v ceveh R  v mbar/m na pripadajoči cevni instalaciji

Razpoložljiva tlačna razlika €ˆ†p_vrednost: Razpoložljiva tlačna razlika (v bar oziroma mbar) je preostanek tlaka, ki nastane kot posledica tlačnih izgub zaradi trenja, pri pretoku skozi cevno instalacijo in posameznih aparatih. Tako je na odvzemnih mestih na razpolago potreben minimalni tlačni pretok. Ta se izračuna iz minimalnega oskrbovalnega tlaka v oskrbovalni instalaciji z odbitkom tlačnih izgub in višinske razlike P_HU na odvzemnem mestu, preko oskrbovalne instalacije in tudi z minimalnim tlačnim pretokom na odvzemnem mestu.

Preprosto povedano:

PTR = MOT - VR - MTP na primer Ap_vrednost  =  p_min, v - p_VR - P_min. fi  (v bar)

Padec tlaka zaradi trenja v ceveh  R_vred.: Padec tlaka zaradi trenja v ceveh (v mbar/m) je odvisen od tlačne izgube dolžine trenja v ceveh. To pomeni za del instalacije je na razpolago stoječi tlak, razdeljen po dolžini pripadajoče instalacije:

PT = PTR : dolžina instalacije, na primer R_vrednost  =  €ˆ†p_vrednost: l  (v mbar / m)

Dimenzija cevi d_i  (DN) temelji na najvišji vodni pretok (m/s) in, za cevi iz materialov (jekla, bakra, plastike, z odgovarjajočo hrapavostjo v cevni instalaciji) in z določenim tlačnim padcem zaradi trenja v ceveh (mbar/m), ki jih povzamemo iz določenih preglednic.

Opomba

Pri statičnem tlaku (to je stoječi tlak in ni v ceveh nobenega vodnega pretoka), ne sme  presegati 80 % od dovoljenega tlaka vgrajenega varnostnega ventila. V kolikor tlak te pogoje presega, je potrebno delovni tlak, na tlačnem reducirnem ventilu, znižati. 

a)      Približna vrednosti za projektiranje

Za začetno projektiranje, pri stanovanjski gradnji, zadostujejo naslednje približne vrednosti za dimenzije cevi, kot so prikazane v preglednici št. 1:

Preglednica št. 1: Minimalna in približna vrednost za premer cevi pri instalaciji za pitno vodo

Vrsta instalacije	Minimalna vrednost	Približne dimenzije
Priključna instalacija	DN 25 (1«)	DN 32 (5/4«)
Dvižni vod   1 do   5 odvzemnih mest   5 do 10 odvzemnih mest 10 do 20 odvzemnih mest 20 do 40 odvzemnih mest	DN 20 (3/4«)	DN 20  (  3/4«) DN 25  (      1«) DN 32  (   5/4«) DN 40  (1 1/2«)
Etažne instalacije za 1 straniščni izplakovalnik 1 do 2 umivalnika 1 tuš 1 kopalna kad 1 vrtni priključek 1 tlačni wc izplakovalnik	DN 15 (1/2«	DN 10 - 15 DN 15 DN 15 DN 20 - 25 DN 20 - 25 DN 25
Dvižni vodi za več odvzemnih mest:	Izberemo dimenzijo cevi z naslednjo najvišjo nominalno vrednostjo posamezne armature

 Določitev imenskih vrednosti instalacije za pitno vodo je odgovornost projektantov oziroma izvajalskega podjetja.

Orientacijske vrednosti za pitno vodo na odvzemnem mestu

Preglednica št. 2: Minimalni pretočni tlak in izračunani pretok na različnih odvzemnih mestih za pitno vodo (smernice po DIN 1988 - 3) 

Minimalni tlačni Pretok Pmin. FI     v  bar	Vrsta odvzemnega mesta za pitno vodo	Izračunani pretok VR v  l/s pri odvzemu od
		Mešane vode: (hladna = 15 oC   topla   =  60 oC)		Samo hladna ali topla voda TV
		hladna	topla
0,5 0,5 0,5 1,0 1,0	Izlivni ventil 1) brez perlatorja DN 15                             DN20                             DN 25 s perlatorjem    DN 10                             DN 15	- - - - -	- - - - -	0,30 0,50 1,00 0,15 0,15
1,0	Ročka za tuširanje	0,10	0,10	0,20
1,2 1,2 0,4 1,0	Tlačni izplakovalnik za WC DN 15 Tlačni izplakovalnik za WC DN20 Tlačni izplakovalnik za WC DN25 Tlačni izplakovalnik za WC DN32	- - - -	- - - -	0,70 1,00 1,00 030
1,0 1,0	Pomivalni stroj za posodo  DN 15 Pralni stroj za perilo            DN 15	- -	- -	0,15 0,25
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0	Mešalna baterija za - tuširanje                     DN 15 -kopalno kad                DN 15 -pomivalno korito       DN 15 -umivalnik                    DN 15 -sedečo kopalno kad  DN 15	0,15 0,15 0,07 0,07 0,07	0,15 0,15 0,07 0,07 0,07	- - - - -
1,0	Mešalna baterija        DN 20	-	-	-
0,5	Izplakovalni kotliček  DN 15	-	-	0,13
1,0	Električni pretočni grelnik vode                DN 15	-	-	0,10 2)
1) Pri Izlivnem ventilu, brez perlatorja in z nastavkom za privitje pregibne gibke cevi je    potrebno upoštevati tlačne izgube v gibki cevi (dolžine do 10 m) in v priključeni napravi (za zalivanje trave), povprečno z dodatnim minimalnim tlačnim pretokom okoli 0,5 bar. 2) Pri popolnoma odprti dušilni spojki.

Opomba:

V preglednici niso vključena odvzemna mesta in aparati z visokim minimalnim pretokom ali armature s pretokom in jih je potrebno upoštevati po navedbah proizvajalca. Za točno izračunavanje so na voljo številne preglednice, formularji in računski primeri po DIN 1988-3, ki pa tukaj niso vsi navedeni. V nadaljevanju so prikazani materiali za cevi, ki jih uporabljamo za izvedbo vodovodne instalacije:

• Srednje težka in težka navojna cev po DIN 2460
• Bakrena cev po DIN EN 1057
• Cevi iz legiranega jekla po DVGW-delovni list W 541
• PVC-U-cevi
• PE-LD- in PE-HD-cevi
• PE-X-cevi, po DIN 16 892 in 16893.