Проектирование и расчёт систем внутреннего водоснабжения и канализации гражданского здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

БРАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ НИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Курсовая работа

Водоснабжение и канализация

проектирование и расчёт систем внутреннего водоснабжения и канализации гражданского здания

Пояснительная записка

2906. ТСН 04 КП. 00000 ПЗ

Проект выполнил:

студент гр. СТ-01-2

Руководитель:

ст. преподаватель

Братск 2016

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Водоснабжение

1.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

1.2 Трассировка сети

1.3 Гидравлический расчет сети

1.4 Определение расчетных расходов воды и подбор диаметров

1.5 Расчет водомера

1.6 Определение требуемого напора

2. Канализация

2.1 Выбор системы и схемы внутренней канализации

2.2 Трассировка сети и оборудования

2.3 Гидравлический расчет канализационной сети

2.4 Определение расчетных расходов сточных вод

2.5 Проверка пропускной способности стояка

2.6 Расчет и проверка дворовой канализации

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

В данном курсовом проекте разрабатывается схема системы внутренней водопроводной сети жилого дома с определением расчетных расходов воды, диаметров трубопроводов и требуемого напора на вводе водопровода. Также разрабатывается схема системы канализационной сети, производится проверка пропускной способности стояков и определение расчетных расходов сточных вод.

1. ВОДОСНАБЖЕНИЕ

1.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

Выбор системы внутреннего водопровода производится в зависимости от технико-экономической целесообразности, санитарно-гигиенических и противопожарных требований. В жилых домах этажностью до 12 этажей принимают систему хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Система внутреннего водопровода включает вводы в здание, водомерный узел, разводящую сеть, стояки, подводки к санитарным приборам, водоразборную, смесительную, запорную и регулирующую арматуру. Для подачи воды питьевого качества в сетях диаметром до 150 мм принимают стальные оцинкованные трубы. Соединение труб предусматривается сваркой, на резьбе или на клее.

По конфигурации различают схемы с нижней и верхней разводкой магистральных трубопроводов, а также кольцевые и тупиковые. Для жилых зданий с числом квартир до 400 разрешается принимать тупиковую схему водопровода с одним вводом, разрешающую перерыв в подаче воды на случай аварии. Наличие техподполья под всем зданием и относительно небольшой этажности здания определяет выбор схемы с нижней разводкой магистральных трубопроводов.

Для данного курсового проекта принимаем систему хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также тупиковую схему водопровода с одним вводом и нижней разводкой магистральных трубопроводов.

1.2 Трассировка сети

Схему внутреннего водопровода следует разрабатывать, начиная с ввода в здание. Ввод проектируют под прямым углом к стене здания с наименьшей длиной, к середине здания для уменьшения протяженности водопроводной сети. Диаметр ввода определяется в ходе гидравлического расчета сети. В месте присоединения ввода к сети наружного водопровода предусматривают колодец диаметром не менее 700 мм, в котором размещают запорную арматуру для отключения ввода на ремонт. Глубину заложения ввода принимают с учетом глубины заложения труб городского водопровода и глубины промерзания грунта. Ввод прокладывают с уклоном 0,002 в сторону наружной сети для опорожнения внутреннего водопровода. Пересечение ввода со стенами подвала выполняется в сухих грунтах с зазором 0,2 м между трубопроводом и строительными конструкциями. Ввод водопровода располагают выше труб канализации, расстояние в плане не менее 1,5 м друг от друга.

Водомерный узел располагают, как правило, сразу же после ввода внутри здания на расстоянии не более 1 м от наружной стены. При проектировании системы с одним вводом устраивается водомерный узел с обводной линией, на которой устанавливается опломбированная задвижка, включающая в случае необходимости пропуска противопожарного пропуска воды или снятие водомера на ремонт и проверку. Необходимо обеспечить свободный подход к водомерному узлу для удобства эксплуатации и снятия показаний водомера. Перед водомером и после него устанавливают запорную арматуру, между водомером и второй по ходу движения задвижкой контрольно-спускной кран.

Водопроводные стояки следует размещать совместно с канализационными стояками и стояками горячей воды в местах наибольшего водоразбора, обычно в углу около унитаза. В зависимости от отделки зданий применяется открытая и скрытая прокладка стояков. Магистральные водопроводы прокладываются вдоль капитальной внутренней стены или колонн на 40-50 см ниже потолка подвала. Крепление трубопроводов осуществляется на кронштейнах или кровлях. На магистральных трубопроводах необходимо также предусмотреть установку поливочных кранов диаметром 25 мм, которые размещаются с наружной стороны здания в нишах на высоту 0,25 м от отмостки через 60-70 м по периметру здания. С внутренней стороны устанавливают запорный вентиль для выключения поливочного крана на зиму. Подводящие трубопроводы от стояков к санитарным приборам прокладываются на высоте 20-30 см над полом с уклоном 0,002-0,005 к стоякам и соединяются с арматурой прибора вертикальными участками.

1.3 Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода

водопровод канализационный стояк гидравлический

Основным назначением гидравлического расчета является определение наиболее экономичных диаметров трубопроводов для пропуска расчетных расходов воды ко всем потребителям в необходимом количестве и с наименьшими потерями напора.

Гидравлический расчет выполняется в следующей последовательности:

1) На аксонометрической схеме выбирают диктующую точку водоразбора;

2) Намечают расчетное направление движения воды от места присоединения ввода к наружной сети до диктующей точки и разбивают на участки, нумеруя узловые точки;

3) Определяют расчетные расходы по расчетным участкам;

4) Определяют диаметр трубы, потери напора и скорость движения воды на каждом участке;

5) Подбирают водомер и подсчитывают потери напора в нем;

6) Определяют требуемый напор во внутренней водопроводной сети.

1.4 Определение расчетных расходов воды и подбор диаметров

Определение максимального секундного расхода производят по формуле:

,

где - расход воды водоразборным устройством, имеющий наибольшую пропускную способность на данном участке.

- коэффициент , определяемый в зависимости от общего числа приборов на расчетном участке и вероятности их одновременного действия.

Вероятность одновременного действия приборов P для всех участков сети, обслуживающих одинаковых потребителей, определяется

,

где норма расхода воды одним потребителем в час наибольшего потребления;

общее количество приборов в здании;

общее число жителей в здании.

По приложению = 0,18 л/ч, вода подается на умывальник и ванну. Число жителей в здании человек, общее количество приборов в здании . Определив расчетные расходы воды по участкам, приступают к определению диаметров труб, потерь напора по пути движения воды от ввода до диктующей точки. Скорость движения воды в магистралях и стояках не должна превышать 1,5 м/с, а в подводках 2,5 м/с, наиболее экономичными являются скорости в пределах 0,9-1,2 м/с. Диаметры труб внутренних водопроводных сетей надлежит назначить из расчета наибольшего использования гарантийного напора в наружной водопроводной сети. Результаты заносим в таблицу 1.4.1.

Таблица 1.4.1

Гидравлический расчет водопроводной сети

Номер расчет- ного участка	Число водораз- борных устройств	Вероят- ность действия	N*P		q0 л/с	Расчетный расход q,л/с	d,мм	V,м/с	1000i	L,м	Потери Напора Hl,мм
1-2	1	0,023	0,023	0,222	0,18	0,20	15	1,18	360,5	0,7	0,252
2-3	4	0,023	0,092	0,333	0,18	0,30	20	0,94	154,9	3,0	0,465
3-4	8	0,023	0,184	0,435	0,18	0,39	25	0,74	73,2	3,0	0,220
4-5	12	0,023	0,276	0,514	0,18	0,46	25	0,85	91,6	3,0	0,275
5-6	16	0,023	0,368	0,586	0,18	0,53	25	0,98	121,9	3,0	0,366
6-7	20	0,023	0,460	0,652	0,18	0,59	25	1,11	154,8	3,0	0,464
7-8	24	0,023	0,552	0,71	0,18	0,64	25	1,20	150,1	3,0	0,450
8-9	28	0,023	0,644	0,772	0,18	0,69	32	0,72	48,0	3,0	0,144
9-10	32	0,023	0,736	0,824	0,18	0,74	32	0,77	54,3	3,0	0,163
10-11	36	0,023	0,828	0,877	0,18	0,79	32	0,83	61,5	6,6	0,406
11-12	72	0,023	1,656	1,295	0,18	1,17	40	0,94	62,7	0,5	0,031
12-13	108	0,023	2,484	1,642	0,18	1,48	40	1,18	99,6	3,0	0,299
13-14	144	0,023	3,312	1,956	0,18	1,76	50	0,82	36,2	19,0	0,688
14-15	180	0,023	4,140	2,264	0,18	2,04	50	0,96	47,8	3,0	0,143
15-16	216	0,023	4,968	2,553	0,18	2,30	50	1,08	59,6	0,5	0,030
16-17	252	0,023	5,796	2,826	0,18	2,54	70	0,72	20,7	3,0	0,062
17-ввод	288	0,023	6,624	3,093	0,18	2,78	70	0,81	25,0	18,3	0,458
=4,915

1.5 Расчет водомера

Подбор водомера определяется по величине максимального суточного расхода в здании

,

где Qсут - норма наибольшего водопотребления одним жителем в сутки, л/сут;

V - общее число жителей.

л/сут

Выбираем тип водомера - крыльчатый, калибр 50 мм. Сопротивление водомера S=0,143. Потери напора в водомере при расчетном секундном расходе определяют по формуле:

,

где S - полное гидравлическое сопротивление.

.

1.6 Определение требуемого напора

Требуемый напор в системе водоснабжения здания должен обеспечивать бесперебойную подачу воды всем потребителям. Его величина определяется в час максимального водопотребления.

,

где геометрическая высота подъема воды, от отметки верха трубы городского водопровода до отметки диктующего водоразборного устройства, м;

потери напора на вводе;

потери напора на водомере;

потери напора в трубах сети (по длине) по расчетному направлению от водомера до диктующего водоразборного устройства;

потери напора на местные сопротивления принимаются в сетях хозяйственно-питьевого водопровода жилых зданий(hм=0,3hтр);

свободный напор у диктующего устройства.

Полученная величина требуемого напора сравнивается со значением гарантийного напора, полученного по заданию

HтрHгар

37,853 м 38,0 м

Вода будет подаваться в диктующую точку под необходимым напором, то есть система запроектирована, верно. Следовательно, в данном курсовом проекте не потребуются дополнительной повысительной насосной установки.

2. КАНАЛИЗАЦИЯ

2.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

Для отведения сточных вод от санитарно-гигиенических приборов проектируют бытовую систему внутренней канализации. Система внутренней канализации включает в себя следующие элементы: приемники сточных вод, гидравлические затворы, внутреннюю канализационную сеть, состоящую из отводных водопроводов, канализационных стояков и канализационных выпусков. Внутренняя канализационная сеть оборудуется устройствами для чистки сетей в случае засора (ревизиями и прочистками) и устройствами для вентиляции (вытяжки). Подключение внутренней канализационной сети к городской канализации производится через дворовую или внутреннюю квартальную канализацию. Участки канализационной сети следует прокладывать прямолинейно, сточные воды отводятся самотеком при неполном заполнении трубопровода.

Для устройства внутренней канализационной сети используют чугунные раструбные трубы и фасонные части к ним.

2.2 Трассировка сети

При проектировании внутренней канализации на плане типового этажа определяется место расположения канализационных стояков, которые размещают как можно ближе к унитазу в углу санузлов или в монтажных шахтах по всей высоте здания. К одному стояку могут быть подсоединены отводные трубы двух смежных узлов, если он размещен позади унитазов и строго по их сети. На канализационных стояках при отсутствии на них отступов предусматривают установку ревизий в нижнем и верхнем этажах, а в жилых зданиях высотой 5 этажей и более не реже чем через 3 этажа.

Вытяжная часть канализационных стояков выводится через кровлю здания на высоту от плоской неэксплуатируемой кровли на 0,3 м, а от скатной кровли - 0,5 м. Диаметр вытяжки должен быть равен диаметру постоянной части стояка.

От санитарных приборов к стоякам трассируют отводные трубопроводы, которые прокладывают по стенам выше пола, а иногда под потолком нижерасположенного помещения в виде подвесных линий. Присоединение выпускных труб от приборов к отводным трубопроводам и отводных трубопроводов к стоякам предусматривается под углом 450или 600. Все отводные трубопроводы прокладывают по кратчайшему расстоянию с установкой на поворотах прочисток.

Несколько стояков можно объединить трубопроводами и присоединить их к одному выпуску. Выпуски прокладывают из чугунных труб по кратчайшему направлению к дворовой сети. Не рекомендуется направлять выпуски в сторону главного фасада здания.

Дворовую сеть проектируют параллельно зданию при наличии не менее двух выпусков и по кратчайшему расстоянию при одном выпуске. На расстоянии не менее 3 м от фундамента здания устраивается первый смотровой колодец. Далее смотровые колодцы устраиваются в местах присоединения трубопроводов, в местах изменения направления уклонов и на прямых участках при диаметре 150 мм через 25 м. Контрольный колодец устраивается на красной линии квартала застройки или относят на 1-1,5 м от нее вглубь участка. Подсоединение трубопровода от контрольного колодца к городскому колодцу производится под углом 900. Дворовая канализация к городскому коллектору присоединяется «щелыга в щелыгу». Если городской коллектор проходит на глубине большей, чем нижний участок дворовой сети, то контрольный колодец устраивается перепадным. При диаметре дворовой канализации 150 мм перепад до 0,5 м разрешается осуществлять путем слива в смотровой колодец. Перепад высотой до 6 м на трубопроводах диаметром до 500 мм, устраивают в колодцах в виде вертикальных стояков с водобойным прямиком или направляющим коленом, расположенных в рабочей камере смотрового колодца. Диаметр стояка должен быть не менее диаметра подводящего трубопровода.

2.3 Гидравлический расчет канализационной сети

Гидравлический расчет канализационных сетей следует начинать с определения расчетных расходов по стоякам, выпускам и участкам дворовой сети. Так как в жилых зданиях имеются санитарные приборы, которые медленно наполняются из водопровода и быстро опорожняются в систему канализации (ванны, унитазы со смывными бочками), то расчетные расходы сточных вод при малом числе санитарных приборов превышают расчетный расход в системе водоснабжения. Увеличение числа санитарных приборов приводит к осреднению расходов сточных вод и соответственно их расходу в системе водоснабжения.

2.4 Определение расчетных расходов сточных вод

Максимальный секундный расход сточных вод, поступающий по участку в систему канализации, равен

при q 8 л/с qs=q+q0s

при q8 л/с qs=q,

где q - общий расчетный расход воды в сетях холодного горячего водоснабжения;

qs - нормативный удельный расход сточных вод от прибора с максимальным водоотведением.

Общий расчетный расход воды определяется по формуле:

,

где q0 - расход воды одним приемником сточных вод имеющим наибольшую пропускную способность во всем здании;

- коэффициент, зависящий от числа приемников сточных вод в здании и вероятности одновременного их действия.

Вероятность одновременного действия приборов для жилого дома, обслуживающего одинаковых потребителей определяется по формуле:

где qhr.u - норма расхода холодной и горячей воды в час наибольшего водопотребления, принимается по (2) и для жилых домов с централизованным горячим водоснабжением, оборудованных умывальниками, мойками и ванными, 15,6 л/ч;

V - число жителей в жилом доме;

N - число водоразборных устройств.

Запись расходов сточных вод ведется в таблице 2.4.1.

Таблица 2.4.1

Определение расходов сточных вод

Наименование участка	Число водоразборных устройств	Общая вероятность Действия Водоразборных устройств,Р	N*P		Расчетный Расход воды q ,л/с	Расчетный Расход стояков, qs ,л/с
Ст. К1-1	36	0,014	0,504	0,678	1,02	2,62
КК1-1-КК1-2	144	0,014	2,016	1,446	2,17	3,77
КК1-2-ПК	288	0,014	4,032	2,218	3,33	4,93
ПК-КК	288	0,014	4,032	2,218	3,33	4,93
КК-ГК	288	0,014	4,032	2,218	3,33	4,93

2.5 Проверка пропускной способности внутренней сети

Отводные трубопроводы от небольшого количества приборов обычно относят к категории безрасчетных и в зависимости от их диаметра принимают следующие уклоны: при d=50 мм-уклон i=0,025 мм, при d=100 мм i =0,002.

Диаметр канализационного стояка принимается не менее наибольшего диаметра поэтажных отводов, а затем максимальный секундный расход, поступающий со всех отводных трубопроводов, подсоединенных к стояку, сравнивается с максимальной пропускной способностью вентилируемого канализационного стояка принятого диаметра при угле присоединения поэтажных отводов к стояку 900.

Выпуски от канализационной сети в подвальных помещениях следует предусматривать с уклоном не менее 0,02. Диаметр выпуска принимается не менее диаметра наибольшего из стояков и проверяется расчетом.

2.6 Расчет и проверка дворовой канализации

Диаметр дворовой канализационной сети должен быть не менее 150 мм. После расчета расходов сточных вод по участкам канализационной дворовой сети, принимается минимальный диаметр, равный 150 мм, и производится гидравлический расчет трубопровода, отметок и глубины его заложения. Средняя скорость движения сточной жидкости в трубопроводах должна быть не менее самоочищающей скорости (при которой не происходит выпадение осадка из сточной жидкости). Для бытовых сточных вод скорость движения стоков для трубопроводов диаметром до 150 мм включительно следует принимать не менее 0,7 м/с. Наполнение для диаметров 150 мм не менее 0,3 и не более 0,6. Наибольший уклон трубопровода не должен превышать 0,15.

Гидравлический расчет дворовой канализационной сети ведется от наиболее удаленного выпуска до колодца городской канализационной сети и записывается в таблицу 2.6.1. Уклоны, скорости и наполнение трубопроводов определяется по известному расходу сточных вод и принятому диаметру. Расчёт выполнен, верно, если: . Если условие не выполняется, то канализационную сеть относят к категории безрасчетной . В данном проекте канализационная сеть относится к категории безрасчётной.

Таблица 2.6.1

Гидравлический расчет дворовой канализационной сети

Наименование Уч.	Расход сточных вод	L, м	d тр, мм	V, м/с	Уклон	Падение По длине	Напол нение	Отметки поверхностей,м	Глубина Заложения Труб,м В н. В к.
								Земли	лотка трубы
								В н.	Вк.	Вн.	Вк.
КК1-1-КК1-2	3,77	26,0	150	0,68	0,010	0,26	0,35	31,5	31,5	30,30	30,04	1,2	1,46
КК1-2-ПК	4,93	9,0	150	0,74	0,010	0,09	0,41	31,5	31,5	30,04	29,95	1,46	1,55
ПК-КК	4,93	4,0	150	0,74	0,010	0,04	0,41	31,5	31,5	29,95	29,91	1,55	1,59
КК-ГК	4,93	4,0	150	0,74	0,010	0,04	0,41	31,5	31,5	28,54	28,50	2,96	3,00

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте была разработана схема системы внутренней водопроводной сети, определены расчетные расходы воды, диаметры трубопроводов, требуемый напор на вводе водопровода. Также была разработана схема системы канализационной сети, произведена проверка пропускной способности стояков, определены расчетные расходы сточных вод. По результатам расчета построен продольный профиль дворовой канализации.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Т.А.Потапова, Л.А.Долженко, Водоснабжение канализация: Методические указания-Братск,2003

2. В.И.Калицун,В.С.Кедров,Ю.М.Ласков,П.В.Сафонов,гидравлика,

водоснабжение и канализация . 3-е изд., перераб., и дол.-М.: стройиздат,1980-359 с.

3. СНиП 2.04.01-85, внутренний водопровод и канализация зданий/Гос-строй СССР-М.: ЦИГП Госстроя СССР,1986-56с.

4. СНиП 2.04.02-84,Водоснабжение, Наружные сети и сооружения/ Госстрой СССР-М.: Стройиздат,1985-136с.

5. СНиП2.04.03-85,Канализация, Наружные сети и сооружения/Госстрой СССР-М.: ЦИТП Госстроя СССР,1986-72с.

Размещено на Allbest.ru