Методика експерименту та його інструментальне забезпечення

Для виконання поставлених вище задач, в тому числі для визначення фактичного питомого (на одного мешканця) водоспоживання було відібрано 3 житлових будинки за адресами Шевченка, 41/1, Воровського, 3 і Пушкіна, 3, в яких загалом проживає 935 мешканців. Для оцінки впливу тиску і графіка водопостачання вимірювання водоспоживання в будинку по вул. Шевченка, 41/1 проводилося протягом двох діб: одна доба при водопостачанні за графіком, друга - при цілодобовому водопостачанні з достатнім тиском. Витоки в підвалах згаданих будинків відсутні, перетоків між системами холодного і гарячого водопостачання немає. На вводах до будинків вварені штуцери для під'єднання манометрів.

Питоме водоспоживання визначалося шляхом вимірювання витрати на вводі в будинок і діленням цієї витрати на загальну кількість мешканців, які проживають в будинку. Таким чином визначене питоме водоспоживання включає в себе як використану воду (раціонально і нераціонально), так і її втрати через несправні санітарно-технічні прилади.

Вимірювання витрат на вводі до будинку виконувалося за допомогою портативного накладного ультразвукового витратоміра Panametrics PT878 (США). Цей прилад дозволяє проводити вимірювання витрат рідин в трубах діаметром від 50 до 2000 мм, товщиною стінки до 75 мм. Точність вимірювання - 1.5…5% залежно від швидкості руху рідини і діаметру труби. Результати вимірювань в цифровому вигляді за допомогою спеціальної програми PanaLog Viewer (version 1.2. конвертувалися і оброблялися за допомогою електронних таблиць Excel. Реєстрація витрат виконувалася кожні 12 хв.. Крім цього, фіксувалися покази стаціонарних будинкових лічильників води на початку і в кінці замірів.

Вимірювання і реєстація тисків виконувалася за допомогою приладів Dickson Pressure Logger (цифровий реєстратор тиску). Дані про зміну тиску на вводі необхідні для аналізу втрат через витоки і визначення ступеня водозабезпечення мешканців. Результати вимірювань тиску в цифровому вигляді за допомогою спеціальної програми DicksonWare (version 7.8 конвертувалися і оброблялися за допомогою електронних таблиць Excel. Реєстрація тисків виконувалося кожні 6 хв.

Крім вимірювання витрат і тисків на вводах до будинків, було обстежено стан сантехніки в квартирах, а також зафіксовано марки, положення (вертикальне чи горизонтальне) і дату останньої повірки квартирних лічильників. Метрологічний клас лічильників не фіксувався. Обстеження виконувалися в години водопостачання з достатнім тиском. Результати обстежень наведені в таблицях 3 і 4.

Результати вимірювань та їх аналіз

Точність будинкових лічильників

Добове водоспоживання мешканців за показами витратоміра Panametrics і стаціонарного будинкового становило: по вул. Шевченка, 41/1 - 57,9 і 49,7 м3/добу відповідно; по вул. Пушкіна, 3 - 40,71 і 21,22 м3/добу відповідно. Таким чином, недооблік за показами будинкових лічильників СТВ-80 становить: вул. Шевченка, 41/1 - 14%; по Пушкіна, 3 - 48%. Недооблік лічильника ВСКМ 16/40, встановленого в будинку за адресою Воровського, 3, визначений на основі моментних замірів, становить 20%. Даний факт пояснюється, по-перше, невідповідністю метрологічних характеристик цих лічильників до фактичних витрат; по-друге - лічильники не повірялися у встановлені терміни. Зокрема, фактичний поріг чутливості встановлених лічильників СТВ-80 становить 800 л/год, тоді як максимальне значення цього параметра для лічильника з Ду=80 мм не повинно перевищувати 700 л/год. Таким чином, середній недоболік спожитої води за показами будинкових лічильників становить щонайменше 25%. Тому подальший аналіз водоспоживання виконано на основі показів витратомірів Panametricks.

Вплив квартирних лічильників на стан сантехніки в квартирах

Всього в 233 обстежених квартирах (60% від їх загальної кількості) було виявлено 12 несправних змивних бачків і 1 кран (таблиця . 11 несправних сантехнічних приладів знаходилися в квартирах без лічильників і лише 2 - в кварирах з лічильниками. З цього випливає, що наявність квартирних лічильників стимулює споживачів до усунення видимих витоків з сантехнічних приладів.

Квартирні лічильники води

Всього в 233 обстежених квартирах встановлено 210 лічильників, з них немає даних про повірку протягом останніх двох років - 185 (88%). Лічильники встановлені у 168 квартирах з 210 обстежених (в середньому 1,17 лічильники на квартиру). У значної частини споживачів лічильники встановлені лише на холодну воду. Переважна більшість лічильників типу КВ 1,5 виробництва ВАТ Електротермометрія (м. Луцьк) - 85%; змонтовані у вертикальному положенні - 81% таблиця .

Лічильники цього типу можуть належати до метрологічних класів В і А, причому перші повинні монтуватися тільки в горизонтальному положенні, а другі - або в горизонтальному, або у вертикальному положенні. Згідно з паспортними даними, мінімальна витрата Qmin (при якій похибка лічильника не перевищує 5%), становить для класів В і А відповідно 30 і 60 л/год. Поріг чутливості лічильників (об'ємна витрата, за якої крильчатка лічильника починає безперервно обертатися, а похибка не лімітується) становить приблизно 0,5Qmin, тобто для лічильників класів В і А - 12 і 30 л/год - відповідно. Іншими словами, витрати, менші ніж 12(3 л/год квартирними лічильниками даного типу не обліковуються.

Крім цього, метрологічні характеристики всіх лічильників, і КВ 1,5 зокрема, з часом погіршуються. Так, за даними ДП Водомір при МКП Львівіводоканал (2001 р) з 1823 повірених після 2-х років експлуатації лічильників типу КВ 1,5 195 виявилися несправними. Основна причина - значна від'ємна похибка (до -80%), несправність лічильного механізму або нереагування на витрату Qmin.

Таким чином, визначення кількості спожитої води в квартирах з лічильниками тільки за їх показами може суттєво занижувати дані про фактичне водоспоживання населення.

Характер водоспоживання населення і фактори, які на нього впливають

Середнє питоме водоспоживання населення в багатоквартирних будинках за адресами Шевченка, 41/1, Пушкіна, 3, Воровського, 3 становить відповідно 126, 189 і 155 л/люд/добу, середньозважене - 151 л/люд/добу. Таке водоспоживання навіть нижче, ніж в інших містах України з подібним графіком водопостачання. Наприклад для Тернополя ця цифра становила - 204 л/люд/добу (дані за 2000 р.).

Добові графіки витрат і тисків на вводах до будинків за адресами Шевченка, 41/1 і Пушкіна, 3 і наведено на 1 і На цих рисунках жирною горизонтальною лінією зображено витрату, що відповідає порогу чутливості будинкового водоміра. Фактичні витрати на вводі, що знаходяться нижче жирної лінії, будинковим лічильником не реєструються. Це, в основному, і зумовлює різницю між показами стаціонарного будинкового лічильника і витратоміра Panametricks.

Порівняємо графіки витрат і тисків на вводі до будинку по вул. Шевченка, 41/1 при водопостачанні за графіком і цілодобово ( . Різниця між графіками витрат в нічні години (з 1:00 до 5:0 , коли корисного водоспоживання немає, пояснюється збільшенням витоків з сантехнічних приладів, оскільки більше число квартир забезпечується водою і сама величина витоків зростає через збільшення тисків. Середня величина витрат в нічні години при цілодобовому водопостачанні з достатнім тиском складає 1,38 м3/год, або 3 л/люд/год. Остання величина невелика (в середньому по Україні понад 5 л/люд/год), що свідчить про задовільний стан сантехніки. Корисне водоспоживання в нічні години становить 0.2 л/люд/год. Таким чином, втрати через витоки з сантехніки при достатньому тиску становлять 2.8 л/люд/год. Врахуємо, що при водопостачанні за графіком достатній тиск підтримується на протязі 9 год., і з них максимум 3 год. прилади використовуються (тобто в цей момент витоків через них немає). Решту часу - 15 годин водою забезпечені мешканці до другого поверху, або 102 мешканці. Тоді сумарні втрати через витоки з сантехніки складуть 2,8*(102*15 + 458* /1000 = 12,0 м3/добу, або 20% від поданої в будинок води. За мінусом витоків мешканці в будинку споживають 0,8*130=104 л/люд/добу.

Тиск на вводі до будинку по вул. Пушкіна, 3 ( в нічні години в середньому становить 14,6 м, при якому вода піднімається до 4 поверху (при відсутності водорозбору). Середня витрата в ці години становить 0,774 м3/год, тобто нижче порогу чутливості будинкового витратоміра. Тільки внаслідок цього недообліковується 5,5 м3/добу. Решта недообліку будинкового лічильника пояснюється невідповідністю його характеристик фактичним витратам (експлуатаційна витрата встановленого лічильника майже в 10 разів перевищує фактичні максимальні витрати). Втрати через витоки з сантехніки в цьому будинку визначимо в припущенні, що в нічні години водою забезпечується 172 мешканці будинку (4/5 від їх загальної кількості). Тоді питомі нічні витрати становлять 774/172=4,5 л/люд/год, а втрати через витоки - 4,3 л/люд/год. Застосовуючи ті ж міркування, що і для будинку по вул. Шевченка, 41/1, знаходимо сумарні втрати через витоки з сантехніки: 4,3*(172*7 + 215*1 /1000 = 18,1 м3/добу, або 44% від поданої в будинок води. За мінусом витоків мешканці в будинку споживають 0,56*189=106 л/люд/добу.

На 4 подано добовий графік тисків на вводі до будинку по вул, Воровського, Пунктирною лінією зображено тиск, достатній для водопостачання 5-ти поверхового будинку. З цього графіка (див. також графік тисків на видно, що тиск на вводі до будинку при роботі підкачок значно перевищує необхідний. Надмірний тиск веде до збільшення і водоспоживання, і витоків. Можна обгрунтовано припустити, що для вибраних будинків питоме водоспоживання майже прямо пропорційне до співвідношення середнього протягом доби тиску на вводі до будинку до тиску, необхідного для нормального водопостачання (див. таблицю 5 і графік на .

Загальні висновки. На основі аналізу вимірювань водоспоживання в обмеженій кількості багатоквартирних будинків можна зробити такіі висновки

· Середнє питоме водоспоживання мешканців багатоквартирних будинків принаймні не менше за те, яке водоканал визначає за показами будинкових лічильників (див. таблицю . Для обстежених будинків ця величина становить 151 л/люд/добу.

· Покази встановлених будинкових лічильників можуть занижені на 15...50% через високий поріг чутливості і невідповідність експлуатаційних витрат лічильників і фактичних витрат, які проходять через них

· Тиски на вводах до 5-ти поверхових житлових будинків в години роботи підкачок значно перевищують необхідні

· Стан будинкової сантехніки в квартирах (з точки зору витоків) дещо кращий, ніж в середньому по Україні. Витоки в квартирах з лічильниками практично не спостерігаються.

· Квартирні лічильники не можуть забезпечити достатньої точності обліку водоспоживання і дають занижені покази. Прийнявши, що в квартирах з лічильниками витоків немає взагалі, мешканці таких квартир повинні були б споживати 104...106 л/люд/добу, що приблизно відповідає мінімально необхідному з гігієнічних міркувань водоспоживанню 110 л/люд/добу. Наразі середнє водоспоживання в квартирах з лічильниками за даними абонентського відділу водоканалу становить 56,4 л/люд/добу, що в 2.5 рази нижче, ніж в середньому по будинку - 143,2 л/люд/добу. Беручи до уваги однаковий рівень благоустрою квартир, більш-менш однаковий соціальний стан мешканців, така різниця видається необгрунтованою. Описана ситуація може пояснюватися: відсутністю регулярної повірки квартирних лічильників; невідповідністю метрологічних характеристик лічильників до умов їх застосування; споживанням води (наприклад, наповнення змивних бачків при витратах нижче порогу чутливості квартирних лічильників); несанкціонованим впливом мешканців на покази лічильників.

Рекомендації

· Усунути надлишкові тиски на вводах до 5-ти поверхових житлових будинків;

· Профілактичний ремонт сантехніки передбачати в першу чергу для будинків з надлишковими тисками на вводах. Критерієм вибору будинків для виконання профілактичного ремонту сантехніки може служити середнє питоме водоспоживаня мешканців. Обстеження стану сантехніки і її ремонт слід виконувати в будинках, питоме водоспоживання в яких значно перевищує 110 л/люд/добу;

· Для виключення проблем, пов'язаних з недообліком квартирних лічильників, слід перейти до побудинкового обліку. Доцільність такого переходу доцільно спочатку опробувати на обмеженій кількості будинків (вибрати кілька будинків з переліку в табл. . Для цього потрібно: а) замінити лічильники на будинкових вводах повіреними, експлуатаційні витрати яких відповідають фактичним витратам; б) змінити порядок розрахунків за спожиту воду, а саме: до кількості води, визначеної за показами квартирних лічильників і обчисленої за нормою 150 л/люд/добу для мешканців без лічильників додавати різницю між показами будинкового лічильника і цією кількістю, поділеною на загальну кількість мешканців у будинку. Використовуючи пропонований порядок розрахунку і дані з таблиці 2 для будинку по вул. Шевченка, 41/1, побачимо,що в такому випадку мешканці в квартирах з лічильниками платитимуть за 107 л/люд/добу, в квартирах без лічильників - за 201 л/люд/добу, а загальний обсяг виставленої до реалізації води відповідатиме показам будинкового лічильника. Такий порядок розрахунків спонукатиме мешканців в квартирах без лічильників до їх встановлення, що приведе до зменшення витоків через несправну сантехніку. Альтернативний до побудинкового обліку, але менш справедливий варіант виставлення оплати за послуги водопостачання - використання двоставкового тарифу (подібно до оплати за телефон).

Література СНиП 2.04.01-8 Внутренний водопровод и канализиция зданий. Москва, Стройиздат, 198 ДСТУ 3580-9 Лічильники холодної та гарячої води крильчасті. Загальні технічні вимоги. Київ, Держстандарт України, 199 Кожинов И.В., Добровольский Р.Г. Пути устранения потерь воды на водопроводах. - Москва, Стройиздат, 198 - 191 с. В.Є. Хомко, О.Ю. Царинник. Скорочення водоспоживання населенням - пріоритетний шлях до зменшення втрат води // Зб. доповідей міжніродного конгресу ЕТЕВК-200 Україна, Крим, м. Ялта 27-31 травня 2003 р., стор. 98-10 В.О. Сліпченко, О.В. Сліпченко, А.Я. Брацун. Використання питної води в населених пунктах України та шляхи вирішення проблеми водозбереження // Зб. доповідей міжніродного конгресу ЕТЕВК-200 Україна, Крим, м. Ялта 27-31 травня 2003 р., стор.55-5 Пьотр Лєвандовскі. Сучасні водоміри - недооцінені можливості // Ринок інсталяцій, №9, 2002 р., стор. 19-2 Галіна Клосс-Трембакевич, Єльжбета Осух-Пайздінська, Марек Роман. Споживання води у Польщі зменшилося // Ринок інсталяцій, №№ 4-7, 2003 р.