Курсовой проект:

“Водоснабжение и водоотведение жилого дома”

Преподаватель:

Спицов Д. В.

Студент:

ТГВ-III-5

Новичков А. С.

Москва 2008

Содержание

Исходные данные для проектирования

1. Введение

2. Система водоснабжения и водоотведения объекта

3. Система холодного водоснабжения

3.1 Обоснование и выбор схемы

3.2 Конструирование системы В1, В2, В11

3.2.1 Водоразборная арматура

3.2.2 Водопроводная сеть В1, В2, В11

3.2.3 Трубопроводная арматура

3.2.4 Установки для повышения давления

3.2.5 Водомерный узел

3.2.6 Ввод

3.3 Расчет В1,В2,В11

3.3.1 Определение расчетных расходов на объекте

3.3.2 Расчет элементов системы на час максимального водопотребления

3.3.2.1 Ввод

3.3.2.2 Водомерный узел

3.3.2.3 Гидравлический расчет водопроводной сети

3.3.2.4 Определение требуемого давления в сети

3.3.2.5 Подбор насосов повысительной установки

3.3.3 Проверка системы на пропуск аварийного (пожарного) расхода

3.3.3.1 Проверка ввода

3.3.3.2 Проверка водомерного узла

3.3.3.3 Поверочный расчет водопроводной сети

3.3.3.4 Определение требуемого давления при пожаротушении

3.3.3.5 Подбор насосов повысительной установки при пожаротушении

4. Система бытовой канализации

4.1 Обоснование и выбор схемы

4.2 Конструирование системы К1

4.2.1 Приемники сточных вод

4.2.2 Гидрозатворы

4.2.3 Канализационная сеть

4.2.4 Устройства для прочистки

4.2.5 Выпуски

4.2.6 Дворовая сеть

4.2.7 Контрольный колодец

4.2.8 Вытяжная (вентиляционная) часть

4.3 Расчет К1

4.3.1 Определение расчетных расходов на объекте

4.3.2 Расчет элементов системы

4.3.2.1 Стояки

4.3.2.2 Гидравлический расчет дворовой канализационной сети

5. Список использованной литературы

Исходные данные для проектирования

1 Введение

Цель: Разработка элитной системы водоснабжения и водоотведения комплекса зданий отвечающего перспективным требованиям граждан России.

В связи с быстрыми темпами развития и расширения сантехнического оборудования и способов его монтажа, перед современными специалистами, а также проектировщиками возникают большие перспективы и возможности по внедрению их в нашей стране и повышению комфорта жизни наших граждан и экономии водных ресурсов страны.

Выполняя гражданский долг свободного гражданина России при проектировании, я предлагаю свой способ по перспективе развития систем ВиВ в нашей стране для улучшения жилищных условий любого из наших граждан. Будущее нашей страны зависит от нас - построим его таким, каким хотим его видеть.

Современные системы обеспечивают подачу воды со значительными потерями, достигающими 50%, что неблагоприятно отражается на окружающей среде, истощая природные водные источники и загрязняя их избыточным количеством сточных вод. Большой расход воды и потери приводят к перегрузке очистных сооружений, ухудшение качество воды, что отрицательно сказывается на здоровье населения.

При разработке проекта мы должны применить современные ресурсосберегающие системные и схемные решения и оборудование, позволяющие рационально использовать питьевую воду.

Федеральная программа по обеспечению населения питьевой водой, направленная на восстановление и развитие систем водоснабжения до уровня, обеспечивающего соответствие воды новым, более жёстким требованиям СанПиН, требует повышение качества воды в местах водоразбора.

Учитывая деградацию окружающей среды, истощение природных водных источников и требование водного кодекса России к рациональному использованию водных ресурсов в проекте необходимо организовать рациональное использование воды и снижение среднего водопотребления, в настоящее время оно составляет 305 л/чел.*сут.

В связи с ухудшением здоровья нации и снижением численности населения нашей страны каждый патриотически настроенный специалист обязан внести свой вклад в исправление сложившейся ситуации.

2. Система водоснабжения и водоотведения объекта

В соответствии с составом потребителей и требованиями к качеству воды принимаю следующие системы водоснабжения:

1) В1-хозяйственно-питьевой водопровод, предназначен для подачи воды всем потребителям, должен обеспечивать:

-подачу расчетного количества воды, qВ1сут=297,2 м3/сут

-подачу воды питьевого качества, отвечающей требованиям СанПиН

-поддержание требуемого давления перед всеми водоразборными точками на уровне, обеспечивающем заданный секундный расход

-бесперебойность подачи воды, исключающей нанесение ущерба здоровью человека и санитарно-техническому состоянию здания

-долговечность, соизмеримая с долговечностью возводимых зданий (100 лет)

-герметичность во всем диапазоне рабочих давлений

-прочность и стойкость к воздействию внутреннего давления, а также при случайном внешнем воздействии

-безопасность использования и эксплуатации

-ремонтопригодность

-минимальную строительную и эксплуатационную стоимость;

2) В2-противопожарный водопровод, предназначен для предотвращения распространения огня и подавления очага возгорания, должен обеспечивать:

-подачу воды к очагу возгорания в расчетном количестве, под напором, необходимым для эффективного ее распределения в очаге возгорания и для отрыва пламени от горючего вещества

-быстродействие

-постоянную готовность

-надежность

-безопасность использования и эксплуатации

-ремонтопригодность

долговечность, соизмеримая с долговечностью возводимых зданий (100 лет)

-герметичность во всем диапазоне рабочих давлений

-прочность и стойкость к воздействию внутреннего давления, а также при случайном внешнем воздействии

-минимальную строительную и эксплуатационную стоимость.

Противопожарный водопровод оборудую пожарными кранами для локализации и подавления очага пожара, в связи с тем, что этажность здания составляет 12 этажей, в соответствии со СНиП 2.04.01.85* пункт 6.1 табл.1 принимаю расчетный расход пожарной струи: 2,5 л/с, расчетное количество струй: 1.

3) В11-поливочный водопровод, предназначен для подачи воды на поливку зеленых насаждений, твердых покрытий и на общедомовые нужды.

Учитывая небольшое количество воды для В11 и эпизодичность работы В2, для снижения эксплуатационных и строительных затрат принимаю объединенную хозяйственно-противопожарно-поливочную систему холодного водоснабжения: (В1+В2+В11).

Система холодного водоснабжения, согласно СНиП 2.04.01-85* (прил. 2 и 3) должна обеспечивать подачу на хозяйственно-питьевые нужды каждому проживающему (при заданной степени благоустройства: мойка, умывальник, ванна, унитаз) следующие расходы воды:

а) общей воды (холодной и горячей):

в час максимального водопотребления: qо.час.uво = 15,6 л/ч*чел;

в сутки максимального водопотребления:. qо сут.uво = 300 л/сут*чел;

расход воды прибором: qово = 0,3 л/с;

б) холодной воды:

в час максимального водопотребления: qо.час.u В1 = 5,6 л/ч*чел;

в сутки максимального водопотребления:. qо.сут.uВ1 = 180 л/сут*чел.

расход воды прибором: qоВ1 = 0,2 л/с;

Для обеспечения расчетных расходов рабочее давление перед водоразборной арматурой должно быть следующее:

для мойки, умывальника, унитаза: hраб=2,0м;

для ванны: hраб=3,0м;

4) Учитывая высокую степень благоустройства зданий, наличие централизованного теплоснабжения, принимаю централизованную систему горячего водоснабжения Т3 (в рамках данного курсового проекта не рассматривается).

5) Для удаления сточных вод от санитарно-гигиенических и хозяйственных процессов в квартире принимаю хозяйственно-бытовую канализацию К1, которая должна обеспечивать бесперебойное водоотведение ……… м3/сут стоков от 1536 потребителей в течение 100лет эксплуатации здания при минимальном ущербе здоровью человека и окружающей среде, а также минимальных общественных затратах на строительство и эксплуатацию.

6) Для отведения дождевых стоков и талых вод с плоской кровли здания принимаю водосток-К2 с открытым выпуском дождевых вод на отмостку зданий, который должен отводить дождевые стоки с интенсивностью QК2=80 л/с*га бесперебойно (с переполнением не более 2 раза в год) в течении 100лет эксплуатации здания при минимальном ущербе здоровью человека и окружающей среде, а также минимальных общественных затратах на строительство и эксплуатацию.

Принятые санитарно-технические системы изображены на рис.2.1.

Рис. 2.1. Санитарно-технические системы здания

3. Система холодного водоснабжения

3.1 Обоснование и выбор схемы

холодный водоснабжение канализационный колодец

Для обеспечения бесперебойной подачи воды всем потребителям принимаю схему холодного водоснабжения, включающую:

1) Водоразборную арматуру

2) Водопроводную сеть: внутреннюю и микрорайонную

3) Трубопроводную арматуру

4) Водомерный узел

5) Ввод

Для определения необходимости установки для повышения давления ориентировочно определим требуемое давление:

Нтреб=10+4·(nэт-1),

где

nэт=12 эт-максимальная этажность проектируемых зданий

Нтреб=10+4·(12-1)=54м.

В связи с тем, что Нтреб больше, чем гарантированный напор в водопитателе Нгар=29м, то принимаю схему с установками для повышения давления.

Проверяю, можно ли подавать воду в здание в одну зону, для этого определяю давление перед нижней водоразборной точкой:

Ннижн вод. точки=hраб+hэт·(nэт-1)

где:

hэт - высота этажа, м, hэт=3.2м

nэт - мах этажность здания, nэт=12эт

hраб - давление перед верхним водоразборным прибором, м, hраб=3м

Ннижн вод. точки=3+3.2·(12-1)=38,2м<45м

Согласно СНиП п.6.7. максимальное давление перед нижней водоразборной точкой должно быть не более 45м, т. к. давление перед нижней водоразборной точкой меньше допустимого, то необходимости в применении зонной схемы водоснабжения нет.

Для обеспечения бесперебойной подачи воды принимаю водомерный узел с обводной линией для учета воды поданной потребителям, а также установки для повышения давления с резервными агрегатами и обводной линией.

Общая схема водопровода холодной воды приведена на рис. 3.1.1.

Рис. 3.1.1. Схема водоснабжения:

1-водоразборная арматура; 2-внутренняя и микрорайонная сети

3-трубопроводная арматура; 4-водомерный узел; 5-ввод;

6-повысительные установки.

3.2 Конструирование системы В1, В11

Конструирование - это процесс размещения элементов системы в строительных конструкциях и на прилегающей территории, выбор конструктивных схем элементов, подбор материалов, основного оборудования, исходя из требований к системе.

Размещение элементов системы в строительных конструкциях здания и на территории произвожу с учетом возможности прокладки трубопроводов, размещения оборудования и труб, возможности их обслуживания, монтажа и демонтажа во время ремонта, с учетом расположения сопутствующих инженерных коммуникаций (отопления и вентиляции, электроснабжения), сохранения целостности несущих конструкций здания (балок, несущих перекрытий и стен, ригелей, колонн), а также минимальных затрат на материалы и монтаж.

При выборе трассы трубопроводов прокладываю их кратчайшим путем от городской сети до потребителей с учетом требуемых расстояний до подземных коммуникаций, обеспечивающих возможность ремонта водопровода без нарушения функционирования других коммуникаций, а также сохранении их при аварии на водопроводе.

Для уменьшения затрат на эксплуатацию, снижение шумовой нагрузки на жителей, насосные установки, водомерные узлы размещаю совместно с оборудованием системы отопления (водонагревателями, циркуляционными насосами) в ЦТП.

3.2.1 Водоразборная арматура

Водоразборная арматура предназначена для отбора воды из системы различными потребителями. Для системы хозяйственно-питьевого водопровода согласно принятым санитарным приборам и оборудованию, принимаю смесители, устанавливаемые на мойке в кухне, на умывальнике и ванной в санузле; сливной бачок в туалете.

Размещение смесителей по плану на высоте от пола:

для мойки 600Ч600 мм (настольный, с одной рукояткой) - 0,85м

для умывальника 500Ч450 мм (настольный, с одной рукояткой) - 0,85м

для ванны 750Ч1700 мм (настенный) - 1,1м

Унитаз принимаю напольный воронкообразный, размерами 600Ч450 мм с боковой подводкой Ду15мм на высоте 0,65м.

На противопожарном водопроводе принимаю пожарные краны на лестничной площадке Ду50 мм, обеспечивающие подачу пожарного расхода 2,5 л/с, в количестве 1 кран на этаж. Пожарные краны имеют рукав длиной 20м и пожарный ствол, диаметр спрыска наконечника пожарного ствола 16мм, которые согласно СНиП 2.04.01-85 п.6.8. должны обеспечить получение компактных пожарных струй высотой 6м, необходимой для тушения пожара в любое время суток, в каждой точке любого помещения и в самой удаленной и высокорасположенной от пожарного крана части здания.

Пожарные краны для обеспечения быстродействия, т. е. быстроты открытия устанавливаю на высоте 1,35м от пола и размещаю в шкафчиках, имеющих отверстия для проветривания, приспособленных для их опломбирования и визуального осмотра без вскрытия.

На поливочном водопроводе В11 устанавливаю поливочные краны в цоколе здания в люках размером 300Ч300 мм на высоте 0,3 м над землей. В качестве арматуры использую краны Ду25 мм, для присоединения поливочного шланга длиной 30м, кран оборудую резьбовым штуцером с быстросмыкающейся гайкой; краны располагаю на двух противоположных сторонах проектируемого здания из условия: 1 поливочный кран на 60 м периметра.

3.2.2 Водопроводная сеть В1,В2,В11

Водопроводную сеть принимаем с нижней разводкой с расположением основных магистралей в подвале здания, стояки монтирую в санитарно-технических шахтах за унитазом, а также в кладовках, расположенных около кухни, прокладываю их вертикально через все этажи с присоединением на каждом этаже поэтажной разводки на высоте 1,0м.

К водоразборным приборам от стояков прокладываю подводки по стене открытым способом на высоте 0,4м от пола из стальных водогазопроводных труб Ду15мм.

Квартальные сети трассирую между ЦТП и зданиям также из стальных водогазопроводных труб. Размер ЦТП: 6Ч9 м. Трубы прокладываю в земле ниже глубины промерзания hпром на 0,5м:

hпролВ1=hпром+0,5;

где

hпром=1.3 м

hпролВ1=1.3 +0.5=1.8 м

При пересечении труб с фундаментом зданий предусматриваю отверстия, размеры которого на 200 мм больше диаметра трубы, что необходимо для предотвращения перелома трубы при осадке здания.

3.2.3 Трубопроводная арматура

Трубопроводная арматура предназначена для управления гидравлическими параметрами системы (напора и расхода), для отключения участков сети и оборудования (насосов, водомеров) во время ремонта или замены, а также для предохранения элементов сети от разрушения, когда параметры превосходят расчетные.

Устанавливаю запорную арматуру в следующих точках:

- перед смывным бачком;

- на каждом ответвлении от стояка;

- у основания водоразборного стояка;

- на вводе магистралей в дом;

- до и после насосов и счетчиков воды, а также на обводной

линии;

-в колодце городского водопровода (КГВ) на ответвлении от

наружной городской водопроводной сети.

В качестве запорной арматуры принимаю вентили (до Ду50мм) и задвижки (при больших диаметрах), выполненные из стали.

В качестве предохранительной арматуры предусматриваю обратные клапаны, исключающие обратный ток воды, устанавливаю их после насосных установок.

3.2.4 Установки для повышения давления

На хозяйственно-питьевом водопроводе приняты повысительные хозяйственные установки и пожарные повысительные установки.

В качестве установки для повышения давления принимаем насосные установки с центробежными насосами типа К.

Повысительные хозяйственные установки включают: рабочие агрегаты, обеспечивающие расчетное давление и расход, резервные агрегаты, необходимые для бесперебойной подачи воды потребителям, которые автоматически включаются при отказах рабочих агрегатов. Рабочие и резервные агрегаты объединяю всасывающими и напорными коллекторами между которыми устанавливают обводную линию с обратным клапаном и задвижкой.

В связи с высоким шумоизлучением насосных агрегатов: 70-90 ДБА их размещают в ЦТП. Агрегаты для снижения вибрации устанавливаем на массивных фундаментах, которые опираются на пол через пружинные амортизаторы, состоящие из пружин, которые через шайбу опираются на перфорированные резиновые прокладки, между насосами и трубопроводами монтируют гибкие резиновые вставки, снижающие вибрацию насосов. Для измерения давления до и после насосов устанавливают манометры технические класса 1,5.

Всасывающие и напорные коллекторы, а также обводные линии принимаем из стальных электросварных труб, соединяемых при помощи сварки. Присоединение трубопроводов к задвижкам и насосным агрегатам производим при помощи фланцев.

Для обеспечения возможности обслуживания насосов и последующего демонтажа и монтажа, расстояние между агрегатами принимаю 1м. Высота должна обеспечивать возможность перемещения наиболее габаритных деталей над самой выступающей частью насосной установки с зазором не менее 0,3м при использовании стандартного грузоподъемного оборудования.

Пожарная насосная установка имеет конструктивную схему аналогичную хозяйственной повысительной установки; автоматизация пожарной установки включает: автоматический пуск при открытии пожарных кранов, для чего у них располагаю замыкатели, которые автоматически включаются при открытии пожарных кранов, соединенные с пусковым устройством насосов.

Схема насосной установки приведена на рис. 3.2.4.1.

Рис.3.2.4.1. Схема насосной установки

3.2.5 Водомерный узел

Для обеспечения бесперебойной подачи воды потребителям предусматриваем водомерный узел с обводной линией.

Обвязку счетчика выполняю из стальных трубопроводов, соединенных на сварке, соединение со счетчиком и арматурой фланцевое. Счетчик размещаю в ЦТП перед установками для повышения давления на высоте 1м от пола. В здании устанавливаю водомерные узлы аналогичной конструкции. Для обеспечения учета подачи воды потребителям предусматриваю установку счетчиков воды в каждой квартире. Принимаю скоростные счетчики типа ВСХ-15, устанавливаемые на ответвлении от стояка.

Схема водомерного узла приведена на рис. 3.2.5.1.

Рис. 3.2.5.1. Схема водомерного узла

1-водосчетчик; 2-переходные муфты; 3-контрольно-спускной кран;

4-обводная линия; 5-манометр

3.2.6 Ввод

Ввод прокладываю от наружной водопроводной сети (от КГВ) до ЦТП, выполняю из стальных водогазопроводных труб, присоединяемых к городской сети в отдельном колодце в тройник, предусмотренный на ответвлении от трубопровода. Трубы прокладываю в грунте на глубине ……м. В колодце на наружной сети водопровода Ду250мм, устанавливаю разделительные задвижки для обеспечения бесперебойной подачи воды в случае аварии на наружной сети до ввода или после.

Схема ввода приведена на рис. 3.2.6.1.

Рис. 3.2.6.1. Схема ввода

3.3 Расчет В1,В11

холодный водоснабжение канализационный колодец

Расчет водопровода холодной воды произвожу на наихудшее сочетание нагрузок, т. е. на пропуск максимального секундного расхода в час максимального водопотребления суток максимального водопотребления до самого удаленного и высоко расположенного водоразборного прибора.

3.3.1 Определение расчетных расходов на объекте

Расчет расходов произвожу по вероятностной методике СНиП 2.04.01-85*.

Определяю максимальные суточные расходы:

= , м3/сут

где:

qо сут.u -суточная норма потребления на одного человека в сутки максимального водопотребления, определяется по приложению 3 СНиП, л/сут*чел,

qо сут.uВО = 300 л/сут*чел-для общей воды,

qо.сут.uВ1 = 180 л/сут*чел.-для холодной воды,

U ? общее число жителей на проектируемом объекте, чел, определяется по формуле:

где:

Uкв - расчетная заселенность, чел/кв, Uкв=4,3

nкв - число квартир на этаже, nкв =8

nзд - число зданий на проектируемом объекте, nзд=4

nэт - этажность зданий, nэт=12эт

U=1651,2 чел.

Максимально-суточный расход общей воды (холодной +горячей):

qВ0сут== 495,36 м3/сут

Максимально-суточный расход холодной воды:

qВ1сут== 297,2 м3/сут

Определяю максимальные секундные расходы:

, л/с

где:

- секундный расход характерного водоразборного прибора, определяется по прил.3 СНиП 2.04.01-85*, л/с

= 0,3 л/с,

= 0,2 л/с;

=(·N) - коэффициент, определяется по табл.2 прил.4 СНиП 2.04.01-85*, в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и секундной вероятности их действия .

N - количество водоразборных точек на объекте, находится по формуле:

где:

Nкв - количество водоразборных точек в одной квартире, шт, Nкв=4

nкв - число квартир на этаже, nкв =8

nзд - число зданий на проектируемом объекте, nзд=4

nэт - этажность зданий, nэт=12эт

N = 4·8·12·4=1536 шт.

- секундная вероятность одновременного открытия водоразборной арматуры, вычисляется по формуле:

,

где:

- норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления, определяется по прил.3 СНиП 2.04.01-85*,для жилых домов квартирного типа, оборудованные ваннами длиной от 1500 до 1700 мм, мойками, умывальниками и унитазами:

= 15,6 л/ч*чел;

= 5,6 л/ч*чел;

Вычисляю секундную вероятность:

Вычисляю произведение (N· ):

для ВО: (N ·)=1536·0,0155=23,8=7,935

для В1: (N ·)=1536·0,0084=12,84=4,934

Секундные расходы составят:

=5·7,935·0,3=11,9 л/с

=5·4,934·0,2=4,9 л/с

Определяю максимальные часовые расходы по формуле:

, м3/ч

где:

-часовой расход характерного водоразборного прибора, определяется по прил.3 СНиП 2.04.01-85*.

=300 л/час,

=200 л/час.

=(·N) - коэффициент, определяется по табл.2 прил.4 СНиП 2.04.01-85*, в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и часовой вероятности их действия ;

- часовая вероятность одновременного открытия водоразборной арматуры, вычисляется по формуле:

Вычисляю часовую вероятность:

Вычисляю произведение (N· ):

для ВО: (N ·)=1536·0,056=86 =22,71

для В1: (N ·)=1536·0,03=46 =13,37

Часовые расходы составят:

=0,005·22,71·300=34 м3/час

=0,005·13,37·200=13,37 м3/час

Расчетные расходы на объекте приведены в табл. 3.3.1.1.

Таблица 3.3.1.1.