СРАВНЕНИЕ СТОИМОСТИ ДВУХ СИСТЕМ ЗОНИРОВАНИЯ: ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ И ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ

АННОТАЦИЯ

Зонирование системы водоснабжения снижает затраты на электроэнергию для водоснабжения, но увеличивает стоимость строительства системы. Использование зонирования рекомендуется только в том случае, если экономия эксплуатационных расходов (в основном на перекачку воды) превышает увеличение стоимости зонированной строительной системы водоснабжения. Следовательно, необходимо провести экономическое сравнение вариантов, то есть две подъемные насосные станции, отличающиеся типом и количеством насосов (в системе зонирования есть две разные группы насосов); магистральные сети водоснабжения и водопроводные трубы разной длины и диаметра; водонапорные башни (их количество разное, высота и объем резервуаров неодинаковы); годовые эксплуатационные расходы, которые различаются в основном из-за различных затрат на электроэнергию для водоснабжения.

ABSTRACT

Zoning of the water supply system reduces the cost of electricity for water supply, but increases the cost of building the system. The use of zoning is recommended only if the savings in operating costs (mainly for pumping water) exceed the increase in the cost of a zoned construction water supply system. Therefore, it is necessary to conduct an economic comparison of the options, that is, two lifting pumping stations that differ in the type and number of pumps (there are two different groups of pumps in the zoning system); main water supply networks and water pipes of different lengths and diameters; water towers (their number is different, the height and volume of tanks are not the same); annual operating costs, which differ mainly due to different electricity costs for water supply.

Ключевые слова: параллельная система зонирования, последовательная система зонирования, системы водоснабжения, однозонная система водоснабжения, план зонирования.

Keywords: parallel zoning system, sequential zoning system, water supply systems, single-zone water supply system, zoning plan.

Разделение системы водоснабжения на отдельные зоны для групп потребителей с разнородными потребностями в водоснабжении называется разделением системы водоснабжения, сами системы организованы отдельно. Зонирование используется как в городских, так и в промышленных трубопроводах. Зонированиеснижает неприемлемое давление, снижает потребление энергии для увеличения объема воды и уменьшает утечку.

Системы зонирования расположены с большой разницей в номинальных значениях(вертикальные системы), большой площади, покрытой водоснабжением (горизонтальные или вертикальные системы) и значительной разницей в свободном давлении, требуемом каждым пользователем [1]. Существует два основных типа зонных цепей: параллельные и последовательные.

Однозонная система водоснабжения обычно обходится недорого в небольших населенных пунктах (с объемом воды 10-12 тыс. м³ / сут), снижение оценок для городской территории до 60-70 м; в крупных городах снижение оценок до 40-45 м.

Каждая зона рассчитывается как отдельное водоснабжение. В случае последовательного деления весь объем воды в организме сначала подается в нижнюю зону, часть (в необходимом количестве) проходит через нижнюю зону, а затем перекачивается в верхнюю зону отдельным набором насосов.

Разделение на зоны с большой разницей в разметке или большой площадью поверхности, часто обусловленное техническими требованиями: в самой высокой (заранее определенной) точке сетки должна быть указана требуемая высота свободного падения, а в самой низкой точке высота падения не должна превышать 60 м, что повышает эффективность системы, этого также можно достичь за счет снижения энергопотребления и за счет использования насосов для увеличения объема воды [2].

Однако следует иметь в виду, что зонирование сети влечет за собой увеличение стоимости строительства. Поэтому рекомендуется использовать его только в том случае, если эксплуатационные расходы невелики по сравнению с вариантами водоснабжения данной зоны. При зонировании систем водоснабжения всегда снижается общая мощность насосных станций и, как следствие, эксплуатационные расходы. В некоторых случаях зонирование рекомендуется только по экономическим соображениям.

Основными факторами, влияющими на выбор плана зонирования, являются: форма территории города; расположение водопотребителей; степень и характер изменения геодезических знаков местности; расстояние между источником воды и системой водоснабжения [5].

Если целесообразность присвоения объекта решена положительно, то необходимо правильно и экономно выбрать схему зонирования (последовательную или параллельную) и определить количество зон. Количество экономически наиболее комфортных зон соответствует минимальным затратам на строительство и эксплуатацию объекта, которые определяются технико-экономическими расчетами при сравнении возможностей разделения объектов на отдельные зоны с учетом соблюдения допустимого давления в сети. Гидравлический расчет систем зонирования осуществляется так же, как и с обычными водопроводами, но с учетом их соединения, в частности влияния верхних зон на нижние зоны.

Зонирование может осуществляться последовательно или параллельно. В первом случае отдельные зоны соединяются последовательно, во втором - параллельно [3]. При последовательном разделении вся сеть водоснабжения завода разделена на две последовательно подключенные сети.

Вода подается основной насосной станцией, отвечающей требованиям обоих регионов, а также под давлением, цель которого-поднять воду до границы между регионами. Таким образом, поток верхней зоны происходит через сеть нижней зоны.

В параллельных зональных системах принципы разделения объединенной сети на верхнюю и нижнюю зональные сети одинаковы, но вода подается в сеть каждой зоны по отдельным водоканалам из отдельной насосной группы, расположенной на общей главной насосной станции [4].

Водопроводные трубы, питающие верхнюю зону, обычно прокладываются в нижней зоне.

Каждая из рассмотренных зональных систем имеет свои преимущества и недостатки.

Недостатком системы серийных зон является необходимость дополнительной отдельной насосной станции (на каждую дополнительную зону), что приводит к увеличению затрат на строительство и эксплуатацию. Надежность таких систем ниже, чем у систем с параллельными зонами, так как для каждой зоны имеется самостоятельное водоснабжение.

Недостатками параллельных зонных систем является увеличение стоимости строительства водопроводных труб (за счет увеличения их общей длины).

Как правило, стоимость установки системы зонирования для любого объекта всегда выше, чем стоимость нераспределенной системы.

Список литературы:

1. Андреенко А.А., Шарипов Т.Р. Анализ почасового режима водопотребления в жилом доме. В сборнике: Современные проблемы водоснабжения и водоотведения. Сборник материалов межвузовской научно-практической конференции. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. Санкт-Петербург, 2022. С. 3-11.
2. Сайриддинов С.Ш. Особенности проектирования и эксплуатации систем водоснабжения высотных зданий//Градостроительство и архитектура. 2017. No 2. С. 38−47.
3. Смирнов Ю.А., Твардовская Н.В., Твардовская Е.А. Особенности устройства систем водоснабжения при проектировании высотных зданий. В сборнике: Проблемы и достижения в области строительного инжиниринга. Сборник материалов внутрифакультетской научной конференции, посвященный 210-летию Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I и 155-летию кафедры «Здания». 2019. С. 91-93.
4. Твардовская Н.В., Кокшарова Ю.Ю. Использование зонных схем водоснабжения при строительстве многоэтажных и высотных зданий. В сборнике: Новые достижения в области водоснабжения, водоотведения, гидравлики и охраны водных ресурсов. Сборник статей Международной научно-практической конференции, посвящённой 210-летию со дня основания Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I. ответственный за выпуск О.Г. Капинос. 2021. С. 149-153.
5. Хаулин И.В. Применение трёхмерного моделирования при проектировании внутренних систем водоснабжения и водоотведения в высотных зданиях. В сборнике: Дни студенческой науки. Сборник докладов научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ студентов института инженерно-экологического строительства и механизации (ИИЭСМ) НИУ МГСУ. Москва, 2022. С. 138-142.