CC BY
53
УДК 628.179:728.1
ДОСТОВЕРНЫЙ УЧЕТ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ В ЖИЛЫХ ЗДАНИЯХ КАК НАЧАЛО ВОДОСБЕРЕЖЕНИЯ
А.П. Свинцов
Кафедра проектирования и строительства промышленных и гражданских сооружений Российского университета дружбы народов Россия, 117923, Москва, ул. Орджоникидзе, 3
Налаживание достоверного приборного учета водопотребления в жилых зданиях является одним из важнейших направлений решения задачи водосбережения в жилищном фонде. В настоящее время нормативы, регламентирующие подбор счетчиков воды, не обеспечивают учет минимальных расходов воды, что препятствует налаживанию достоверного приборного учета количества использованных услуг водопроводно-канализационного хозяйства и соответствующих взаимных денежных расчетов между поставщиком и потребителями. В статье предлагаются обоснованные дополнения в СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» в части подбора приборов учета.
Рациональное использование водопроводной воды и снижение ее потерь при водоснабжении жилищного фонда является сложной и весьма важной проблемой при обеспечении экологической и санитарно-гигиенической безопасности населения России. В жилых зданиях современного благоустройства, оборудованных централизованными системами холодного, горячего водоснабжения и стандартным набором санитарно-технических приборов (ванна, умывальник, мойка, унитаз со смывным бачком) удельное водопотребление существенно выше, чем в городах индустриально развитых стран. Это вызвано не столько комфортностью жилища, сколько большими потерями питьевой воды, которые происходят из-за неудовлетворительных гидравлических характеристик санитарно-технической арматуры, а также обусловлены технологией водоснабжения и управления водопотреблением, не отвечающей принципам водосбережения. Проводимая в стране реформа жилищно-коммунального хозяйства определяет необходимость в усовершенствовании имеющихся и разработке новых санитарно-технических устройств и технологий водоснабжения жилых зданий для снижения бесполезных расходов водопроводной воды.
В процессе реформы предполагается не только обеспечить устранение потерь воды, но и наладить надлежащий ее учет для обеспечения возможности оплаты за реально использованное количество использованных услуг водоснабжения и водоотведения. В условиях плановой экономики приборный учет количества воды, потребляемой в жилых зданиях, практически отсутствовал, а плата за пользование системами водоснабжения и водоотведения производилась в основном по усредненным нормативам, отражавшим реальную ситуацию с той или иной степенью обоснованности и достоверности.
Счетчики воды сами по себе не являются водосберегающими устройствами. Их основное назначение - учет количества использованных услуг водоснабжения и водоотведения потребителями. Счетчики воды могут стать устройствами, стимулирующими рациональное водопотребление, только если они будут установлены непосредственно у потребителей в квартирах, а также в комплексе с условиями оплаты использованного количества услуг водоснабжения и водоотведения. В этих условиях очень важно, чтобы счетчики воды по своим метрологическим показателям отвечали условиям эксплуатации, иногда существенно отличающимся от стандартных, для которых предусмотрена точность, указанная в паспорте на прибор. В этой связи весьма существенным является обеспечение достоверности получаемой информации, которая определяется надежностью работы приборов учета и их метрологическими характеристиками.
В рамках реализации водосберегающих мероприятий в одном из жилых домов в г. Москве произведена установка счетчиков ВСХ-50 на водопроводном вводе 5-этажного жилого дома. Графики, построенные по данным самопишущих приборов, наглядно иллюстрируют метрологические условия работы прибора (рис. 1). На исследуемом объекте фактическое максимальное водопотребление почти в 2 раза ниже переходного расхода (), счетчика воды
и в 6 раз ниже эксплуатационного 0,кспл. Анализ графика водопотребления показывает, что он существенно отличается от графиков, характерных для жилых зданий, которым присущи два периода максимального водопотребления - дневной и вечерний. В данном случае счетчик зарегистрировал относительно равномерное в течение суток потребление воды.
В ночные часы суток минимального водопотребления удельные расходы воды составляют в среднем 6,48 л/(ч чел), а в периоды максимального водопотребления - 14,8 л/(ч чел.), т.е. всего в 2,3 раза выше ночного.
В настоящее время существует объективная необходимость внесения изменений в раздел СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий», регламентирующий проектирование водоизмерительных узлов. Это обусловлено тем, что потребитель воды должен быть заинтересован в наиболее достоверном учете использованных им услуг водоснабжения и водоотведения. Расходы на электроэнергию входят в размер тарифа на указанные услуги, предоставляемые населению.
Одной из важнейших задач налаживания приборного учета водопотребления в жилых зданиях является выбор средств измерения, который состоит в том, чтобы, во-первых, правильно выбрать тип прибора, в наибольшей степени соответствующего условиям эксплуатации, а во-вторых, правильно подобрать калибр счетчика воды, позволяющего учитывать минимальные (например, в ночные часы суток) и максимальные расходы.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Час суток
Рис. 1. Режим водопотребления в жилом доме по ул, Планетная, д. 40 1 - фактическое водопотребление; 2 - минимальный расход счетчика ()т1П;
3 - переходный расход счетчика (?,; 4 - эксплуатационный расход счетчика ()}кспл
В соответствии с требованием СНиП 2.04.01-85* для систем водоснабжения жилых зданий скоростные счетчики воды подбираются на пропуск среднечасового за сутки расхода воды, который не должен превышать эксплуатационный. Выбор диаметра условного прохода счетчика воды только на основе регламентированного верхнего предела расхода сопряжен с возможностью существенных погрешностей измерений, заложенных уже на стадии проектирования водомерного узла.
Пример 1. Для жилого 12-этажного дома с количеством жителей V = 480 человек средний часовой за сутки расход воды на общем вводе в центре теплопередачи (ЦТП) (холодной + горячей) составляет 7,2 м3/ч. Ближайшими типоразмерами счетчиков воды, обеспечивающими пропуск эксплуатационного расхода (по СНиП 2.04.01-85*), являются соответственно: 040 - 6,4 м3/ч и 050 - 12 м3/ч. Выполняя требование СНиП о непревышении среднего часового расхода над эксплуатационным, следует принять к установке счетчик 050. Проверка счетчика на потери напора при пропуске максимального (расчетного) секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды (Ь ,.п05о = 4,4 > 1 м), а также при пропуске максимального (расчетного) секундного расхода воды с учетом подачи расчетного расхода воды на внутреннее пожаротушение (Ь *.„+„050 = 9,2 < 10 м), показала, что к уста-
новке следует принять счетчик калибра 065 - 17 м3/ч. Нормативные требования выполнены: средний часовой расход воды не превышает эксплуатационный расход счетчика (7,2 < 17 м3/ч), а потери напора соответствуют нормативным требованиям (h Х.„065= 0,0025 < 1 м и h x-it+11065 = 0,005 < 10 м).
Если рассматривать показатели точности, с которой можно получить результаты измерений водопотребления, то для счетчика 065 класса В номинальный расход Qn = 27 м3/ч, эксплуатационный - Q,Kcnjl = 17 м3/ч, минимальный - Q— = 0,75 м3/ч, переходный - Q, = 5 м3/ч. В результате средний часовой за сутки расход воды, пропускаемый через счетчик, выше переходного (7,2 > 5 м3/ч). При определении количества воды, израсходованной потребителями, целесообразно учесть не только средний часовой расход (с некоторыми естественными колебаниями), но и минимальный расход, имея в виду, что полезный расход воды в ночные часы суток составляет 0,2 м3/(ч чел). В нашем случае ночной полезный расход 480*0,2 3/
воды составляет я =----------— = о 096 м /ч, в то время как порог чувствительности счетчи-
ntin 1000
ка не превышает 0,6 м3/ч. Расход воды в ночные часы суток я = =1,25^5% м3/(ч
н 480
чел.) находится за пределом чувствительности счетчика воды и является, по существу, его неучтенным. В условиях динамического равновесия один из субъектов рынка услуг водоснабжения и водоотведения для населения должен оплатить это количество воды. Если при выборе диаметра условного прохода счетчика руководствоваться приоритетами точности учета количества воды, израсходованной потребителями, то, как показывает опыт, в подавляющем большинстве случаев это сопряжено с увеличением потерь напора.
Рассмотрим задачу подбора диаметра условного прохода счетчика воды для установки на водопроводном вводе жилого дома с количеством жителей U. Средний часовой за сутки расход воды, на который подбирается счетчик, определяется по формуле:
Uq
и.т
q =----------г—5
tax 24*1000
где qu - норма расхода воды потребителем в средние сутки, л; для каждого дома обычно
а - const. tax
т -
Минимальный часовой расход воды q . = min П Uqч:; здесь <// - средний часовой
min i=j
расход воды в г-й час суток. При q4l - qH „ минимальный расход воды q . = UqH „ ;
’ min
здесь qHmtt_ - полезный расход воды в ночные часы суток. Тогда величина утечек воды в ночные часы суток q'ym ~ Яф ~ Чн.п. > ЗДесь Яф " фактический расход воды в ночной период суток от 1 до 5 часов.
Задача заключается в подборе диаметра условного прохода счетчика воды, при котором учитывается:
средний часовой за сутки расход воды с ошибкой е < ± 2% от номинального расхода прибора, Qn ;
утечки воды с ошибкой е < ± 5% от номинального расхода прибора, Q„.
Теорема 1. Если < ц(ах < ()п, то ошибка измерения е<± 2%.
Доказательство.
1). По ГОСТ Р 50193.1-92 (ИСО 4064/1-77) при переходе значения расхода от Qm^n к переходному £?/ ошибка измерения составляет с = 5-2% от номинального расхода воды 0,П . Тогда V 4{ах е Ч = {Ч 1!Ч 7<'—Ч }>6 ошибка измерений е < 2% от ()п .
I а (
2). В соответствии с требованием раздела СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий», регламентирующего проектирование водоизмерительных узлов, счетчики воды подбираются на пропуск расхода, не превышающего эксплуатационный расход
Оэкспл. ’ который составляет 70-80% от {?и. В то же время по ГОСТ Р 50193.1-92 (ИСО
4064/1-77) при пропуске расхода, превышающего переходный ()(, ошибка измерений е
< 2% от 0„, т.е. если О <0 с О <0 , то е < 2% от 0„. Тогда
/ п тих
V Ч^г е Ч = {Ч ,>Ч } = 6 с 6 ошибка измерений е < 2% от 0„ . На основании
тх 12т п
пп. 1 и 2 теорема 1 доказана.П
Теорема 2. Если минимальный часовой расход воды на объекте а ■ > О прибора,
т,п пип
то утечки воды в ночные часы суток будут учтены счетчиком с точностью 8 < 5% ОТ 0п .
т _
Доказательство. По условию п - ттТ\11а а по ГОСТ Р 50193.1-92 (ИСО
/Я/Л у 41
4064/1-77) при пропуске ()т-п <£^ допускается ошибка измерения е< 5% от ()п Тогда т _ —
Vа = ттГГ Уаи, > о , Чч1 е Ч = \Ч0!-Ч } ошибка измерения е< 5% от £>„ по
тт ‘ тт ' 1 т
условиям ГОСТ Р 50193.1-92 (ИСО 4064/1-77). Таким образом, теорема2 доказана. □
Пример 2. Применительно к объекту, анализируемому в примере 5.6.1, принят счетчик 040 класса В с номинальным расходом (?„ = 10 м3/ч, эксплуатационным - - 6,4 м3/ч,
минимальным - = 0,16 м3/ч, переходный - (),= 1,0 м3/ч. В результате средний часовой
за сутки расход воды, пропускаемый через счетчик, несколько выше эксплуатационного (в ГОСТ 8.156-83 и ГОСТ Р 50193.1-92 (ИСО 4064/1-77) эксплуатационный расход не регламентирован), не превышает номинального (7,2 <10 м3/ч). В результате проверки счетчика на потери напора при пропуске максимального (расчетного) секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды установлено, что Ь к.П04о = 15,2 > 2,5 м), а при пропуске максимального (расчетного) секундного расхода воды с учетом подачи расчетного расхода воды на внутреннее пожаротушение Ь Х.п+П04о = 32,2 > 10 м (по СНиП 2.04.01-85* это не допустимо). Но зато представляется возможным учесть минимальные расходы воды в ночные часы. Ясно, что для преодоления потерь напора требуется установка насосов большей мощности (в практике эксплуатации весьма часто установлены насосы с существенным превышением мощности по сравнению с требуемой). Тем не менее, один из субъектов рынка услуг водоснабжения и водоотведения для населения должен оплатить это количество электроэнергии.
Было бы целесообразно в разделе СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий», регламентирующем проектирование водоизмерительных узлов, предусмотреть следующее дополнение:
при проектировании узлов приборного учета водопотребления в жилых зданиях диаметр условного прохода счетчика воды следует выбирать, исходя из среднечасового за сутки расхода воды, который должен превышать переходный расход, но не должен
превышать номинальный расход, принимаемый по техническому паспорту, т.е.
о ■ < я < о ;
Ътт 4 tax
счетчик с принятым диаметром условного прохода надлежит проверить:
а) на пропуск минимального расхода воды на объекте, который должен быть выше порога чувствительности счетчика;
б) минимальный расход воды надлежит определять из условия, что минимальный полезный удельный часовой расход воды составляет 0,2 л/ч на одного потребителя;
Определение диаметра условного прохода счетчиков воды по предлагаемой схеме позволяет подбирать приборы учета с метрологическими параметрами, наиболее полно отвечающими условиям эксплуатации и режиму водопотребления на объекте, и обеспечить достоверный учет водопотребления с минимальными погрешностями.
THE AUTHENTIC ACCOUNT OF QUANTITY OF THE USED WATER IN INHABITED BUILDINGS AS A BEGINNING OF CAREFUL USE OF WATER
A.P. Svintsov
Engineering Faculty Russian University of People's Friendship Ordzhonikidze Str., 3, Moscow 117923, Russia
The adjustment of the authentic instrument account of quantity of the used water in inhabited buildings is one of major directions of the decision of a task of careful use of water in housing fund. Now specifications regulating selection of counters of water, do not provide the account of the minimal charges of water, that interferes with adjustment of the authentic instrument account of quantity of the used services of the water enterprise and appropriate mutual money accounts between the supplier and consumers In clause the proved additions in SNiP 2.04.01-85* "Internal waterpipes and water drain of buildings" in a part of selection of devices of the account are offered.
Свиндов Александр Петрович. Родился в 1951 году. В 1980 г. закончил инженерный факультет Университета дружбы народов им. Патриса Лумумбы. Кандидат технических наук, доцент кафедры проектирования и строительства промышленных и гражданских сооружений. Автор 7 изобретений, 72 публикаций.
A.P. Svintsov (b. 1951) graduated from Peoples’ Friendship University of Russia in 1980. PhD (Eng), ass. professor of Design and Construction of Industrial and Civil Structures Department of Peoples’ Friendship University of Russia. Author of 72 publications and 7 inventions.
