Системы внутреннего водопровода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Системы внутреннего водопровода (хозяйственно-питьевого, производственного, противопожарного) устанавливают с целью обеспечения водой производственных, вспомогательных, жилых и общественных зданий, оборудуемых соответствующими системами канализации.

Системы внутреннего водопровода включают: вводы, водомерные узлы, стояки, магистральную и разводящую сети с подводками к санитарным приборам или технологическим установкам, водоразборную и регулирующую арматуру. В зависимости от назначения, местных условий и технологии производства в систему внутреннего водопровода могут входить насосные установки и водопроводные баки, резервуары и другие сооружения, расположенные как внутри здания, так и около него.

В проектах должно предусматриваться наиболее рациональное использование воды, а также экономичные и надёжные в действии системы внутреннего водопровода, учитывающие все местные условия и особенности проектируемого здания, возможность применения индустриальных методов изготовления узлов систем водопровода и поточно-скоростных способов производства монтажных работ, удобство и экономичность эксплуатации систем, широкое использование оборудования и деталей, изготовляемых промышленностью, увязка с архитектурно-строительной, технологической и другими частями проекта.

Выбор системы внутреннего водопровода следует производить в зависимости от технико-экономической целесообразности, санитарно-гигиенических и противопожарных требований, а также с учётом принятой системы наружного водопровода и требований технологии производства.

Производственные системы водопровода должны проектироваться для подачи воды, удовлетворяющей технологическим требованиям и не вызывающей коррозии аппаратуры и трубопроводов, отложения солей и биологического обрастания труб и аппаратов.

Курсовая работа состоит из расчётно-пояснительной записки, иллюстрируемой схемами и таблицами, и графической части. Расчетно-пояснительная записка включает в себя:

1) задание;

2) выбор системы и схемы внутреннего водопровода;

3) описание конструктивного решения проектируемой внутренней водопроводной сети и ввода с указанием диаметров, уклонов, материала труб, способов их соединения и прокладки, способа присоединения ввода к уличной магистрали с выбором водоразборной и запорной арматуры;

4) гидравлический расчёт внутренней водопроводной сети;

5) описание конструктивного решения проектируемой системы внутренней канализации с выбором приёмника сточных вод, указанием способа прокладки и соединения труб, их материала, диаметров и уклонов;

6) описание и расчёт дворовой канализационной сети;

7) список использованных источников.

Графическая часть курсового проекта должна содержать:

1) план типового этажа, выполненный в масштабе 1:100, с размещением стояков водопровода и подводок к водоразборным точкам, стояков и отводных труб канализации;

2) план подвала, данный в масштабе 1:100, с размещением ввода водопровода, водомерного узла, магистральных труб, поливочных кранов, стояков водопровода, а также стояков и выпусков водопровода;

3) генплан участка, выполненный в масштабе 1:500 или 1:200, с указанием границы участка (красной линии застройки), линии уличных труб городского водопровода и канализации с колодцами на них, ввода водопровода и дворовой (внутриквартальной) канализационной сети с колодцами.

4) аксонометрическую схему внутренней водопроводной сети в ввода в масштабе 1:100;

5) разрез по заданному из канализационных стояков с отводными трубами и выпуском в масштабе 1:100;

6) продольный профиль дворовой канализационной сети в горизонтальном масштабе 1:500 или 1:200 и вертикальном 1:100 или 1:50;

7) спецификацию материалов и оборудования к проекту.



1. Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

Внутренним водопроводом называется система холодного водоснабжения здания. Она обеспечивает подачу воды от наружного водопровода под напором ко всем водоразборным устройствам внутри здания.

В состав системы внутреннего водопровода входят: ввод, водомерный узел, разводящая сеть, стояки, подводки к санитарно-техническим приборам, технологическим установкам и оборудованию, запорная регулировочная, предохранительная и смесительная арматура, различные соединительные и монтажные элементы для труб (сгоны, колена, фитинги, переходники). В случае необходимости в системы включаются установки для повышения давления в сети, специальные ёмкости, создающие запас воды в системе на пожарные, аварийные и регулирующие нужды.

К водоразборной арматуре относятся различные краны, смесители для ванн, умывальников, моек, поплавковые клапаны для смывных бачков унитазов. Запорная арматура включает вентили, задвижки, проходные пробковые краны. Регуляторы давления устанавливают на вводах в здание и на этажах в многоэтажных зданиях. Для поддержания расчётного напора воды перед водоразборными устройствами применяются предохранительные клапаны.

Обратные клапаны обеспечивают движение воды в трубопроводах только в одном направлении.

По назначению системы водоснабжения в здании подразделяются:

1) хозяйственно - питьевые, предназначенные для подачи воды, по ГОСТ Р 51232 - 98 «Вода питьевая» для питья, умывания, купания, приготовления пищи;

2) производственные системы водоснабжения обеспечивают подачу воды для технологических процессов производства. Требования, предъявляемые к качеству подаваемой воды, разнообразны и определяются технологическими требованиями;

3) противопожарные системы водоснабжения предназначены для тушения огня в здании при возникновении пожара. В этих системах может быть использована вода и не питьевого качества.

В соответствии со СНиП 2.04.01-85 принимаем систему хозяйственно - питьевого водоснабжения.

Заданный в курсовой работе гарантийный напор составляет 25,5 метров. Нормативный свободный напор зависти от этажности здания и составляет: для одноэтажных зданий - 10 метров, далее на каждый этаж прибавляется по 4 метра. Таким образом, для четырёхэтажного здания нормативный свободный напор составляет 22 метра. Это значение меньше, чем значение заданного гарантийного напора и в результате предварительно считаем, что необходимость установки насосов отсутствует.

Схемы водоснабжения здания бывают: тупиковые, кольцевые, зонные, комбинированные.

По расположению магистральных трубопроводов: с нижней и верхней разводками.

Для заданного здания принимает тупиковую сеть внутреннего водопровода с нижней разводкой магистральных трубопроводов. Так как водопровод не оборудован пожарными кранами и количество квартир в здании менее 400, принимаем один ввод. Для поливки территории вокруг зданий и зелёных насаждений проектируют водопровод, оборудованный двумя поливочными кранами, которые размещаются в торцовых частях здания, в нишах на высоте 0,35 метра от поверхности земли с уклоном для возможности полного опорожнения их в зимний период при отрицательных температурах наружного воздуха. Диаметр труб поливочных кранов 25 мм.

Количество воды, расходуемой для поливки территории и зелёных насаждений, зависит от климатических условий. На поливку 1 м² территории или зелёных насаждений расходуется от 1 до 4 л воды. Поливочные краны обеспечивают расход воды от 0,2 до 1,5 л/сек.

Для возможности поливки территории вокруг зданий внутренние водопроводы всех зданий оборудуют поливочными кранами. Эти краны выводят к наружным стенам (цоколю) здания, размещают их в нищах на высоте 0,3 - 0,35 м от поверхности земли и через каждые 60 - 70 м по периметру здания. При расположении здания за красной линией поливочные краны доводят до тротуара. Подводки к кранам должны быть оборудованы запорными вентилями, расположенные в теплом помещении зданий. Для возможности спуска воды на зиму подводка прокладывается с уклоном в сторону поливочного крана, а в пониженной точке подводки дополнительно устанавливают тройник с пробкой или кран для спуска воды.

Рассмотрим устройство и конструирование тупиковой схемы водопровода жилого здания с нижней разводкой магистрали. Особое внимание при её проектировании уделяется рациональному размещению санитарно-технических устройств в здании. Санитарные узлы в водоразборную арматуру группируют поэтажно, располагая их друг над другом, трубопроводы прокладывают по кратчайшему расстоянию. При решении планировки помещений и санитарно-бытовых узлов рациональным является линейная планировка, при которой приборы размещаются на одной монтажной стене.

2. Конструктивные элементы системы внутреннего водопровода

После выбора системы и общей схемы внутреннего водопровода следует охарактеризовать основные конструктивные элементы.

Ввод - это трубопровод, соединяющий наружный водопровод с внутренним водопроводом здания. Он состоит из узла присоединения к наружной городской сети, подземного трубопровода и водомерного узла. Узел присоединения (врезки) ввода, состоящий из тройника и задвижки (для возможности отключения ввода на ремонт), размещается в колодце в месте его присоединения к наружному водопроводу. Подземный трубопровод прокладывается с уклоном 0,003 - 0,005 в сторону наружной сети. Водомерный узел располагается внутри здания (если запроектирована система без повысительной насосной установки). Он может быть установлен на расстоянии 1 м от наружной стены подвального этажа здания. При этом предполагается, что помещение подвального этажа сухое с плюсовой температурой. Водомерный узел жёстко крепится к стенке на кронштейнах. Ось водосчётчика должна быть расположена на 0,3…1 м от пола. При проектировании тупиковой схемы внутреннего водопровода, когда допустимы перерывы в подаче воды, в водомерном узле обязательно предусматривается обводная линия, на которой устанавливается опломбированная задвижка.

Для устройства вводов применяются:

1) чугунные раструбные водопроводные трубы при диаметре ввода 50, 90, 100 мм и более;

2) стальные оцинкованные трубы при диаметре ввода менее 50 мм;

3) асбестоцементные трубы при диаметре 100 мм и более, кроме противопожарных водопроводов;

4) пластмассовые трубы.

Для устройства ввода применяем стальные оцинкованные трубы диаметром 32 мм. Глубина промерзания грунта 2,0 метра. Примем глубину заложения трубы ввода 3,0 метра. Ввод прокладываем под прямым углом в средней части здания. Длина ввода от трубы городского водопровода до стены здания 10 метров. В месте присоединения ввода к сети наружного водопровода проектируем колодец диаметром 800 метров для размещения в нём запорной арматуры.

Ввод присоединяют к сети наружного водопровода следующими способами:

1) с помощью тройника, установленного на трубопроводе при прокладке наружного трубопровода:

2) врезкой тройника или приваркой трубы ввода к трубе городского водопровода (при возможности отключения участка наружной сети);

3) с помощью седелки (при действующем наружном водопроводе, если диаметр трубы ввода составляет не более 1/3 диаметра трубы городского водопровода).

В курсовой работе ввод присоединяем к сети наружного трубопровода с помощью тройника, установленного на трубопроводе. Так как труба ввода располагается ниже, чем пол подвала, то принимаем ввод трубы в здание через пол подвала. В полу устраиваем отверстие диаметром 450 мм и вставляем в отверстие металлическую гильзу. Кольцевой зазор между трубой ввода и стальной гильзой заделывается мятой глиной, смолёной прядью и цементным раствором марки 300, слоем 30 мм. Водомерный узел располагаем непосредственно за наружной стеной здания, в подвале. Принимаем водомерный узел с обводной линией, на которой устанавливаем опломбированную задвижку в закрытом положении. Запорную арматуру устанавливаем до и после измерительного устройства. Между счётчиком и вторым по ходу воды вентилем устанавливаем контрольно - спускной кран.

Для устройства внутреннего водопровода принимаем стальные оцинкованные трубы. Магистральные трубопроводы от водомерного узла прокладываем в подвале здания, под потолком. Крепление трубопроводов осуществляем с помощью кронштейнов к потолку подвала. Трубопроводы утепляем. Устанавливаем трубы диаметром 20 мм.

Стояки прокладываем двумя способами:

1) в санузлах - открытая прокладка по стенам;

2) на кухнях - скрытая прокладка в пространственных кабинах со стояками канализации.

В месте пересечения стояков с перекрытиями на трубы надевают гильзы из толя, листового асбеста и обрезков труб. Устанавливаем трубы диаметром 100 мм.

Горизонтальные трубопроводы укладываем с уклоном 0,002 - 0,005 в сторону вводов и на высоте 0,2 метра над полом. Устанавливаем трубы диаметром 50 мм до унитаза, от унитаза до стояка 100 мм.

В ванных комнатах устанавливаем смесители для ванн с душевой сеткой на гибком шланге, в соответствии с ГОСТ 19874 - 74.

На кухнях устанавливаем настольные смесители по ГОСТ 19802 - 74.

Кран мойки устанавливаем на высоте 1,0 метр над полом; кран смесителя в ванной располагаем на высоте 0,8 метра над полом; смывной бачок унитаза устанавливаем на высоте 0,8 метра над полом; подводка к низкорасположенному смывному бачку унитаза находится на высоте 0,75 метра над полом.

Устанавливаем латунные запорные вентили на вводе, на магистральных трубопроводах, на каждом стояке, на ответвлениях в каждую квартиру и перед поливочными кранами.

3. Гидравлический расчёт внутренней водопроводной сети

Цель гидравлического расчёта является определение экономически выгодных диаметров труб для пропуска расчётных расходов воды и потерь напора от диктующего (водоразборного устройства в здании) до места присоединения ввода к наружной водопроводной сети. Он производиться в следующей последовательности.

Зная место расположения ввода в здание, на плане подвалам здания проектируется разводка сети внутреннего водопровода и строится расчётная аксонометрическая схема внутренней водопроводной сети. На схеме выбираем расчётный стояк (самый удалённый от ввода) и расчётное направление от диктующего устройства до места присоединения ввода к наружному водопроводу.

Аксонометрическая схема разбивается на расчётные участки так, чтобы в пределах участка не изменялся расход.

Определяется количество водоразборных устройств N на расчётных участках.

Определяется расчётное количество жителей U в здании.

Определяется величина вероятности действия водоразборных устройств Р.

На каждом участке определяется произведение P и N приборов, снабжающихся водой на данном участке (PN), а затем по полученному значению этого произведения определяется коэффициент б.

На каждом расчётном участке выделяется секундный расход: q, л/с.

Определяются длины размерных участков.

По полученному расходу по таблицам гидравлического расчёта выбирается диаметр d, мм, каждого расчётного участка, исходя из значения экономических скоростей движения воды V_э = 0,9 - 1,2 м/с.

Максимальная скорость на внутреннем водопроводе не должна превышать 3 м/с.

Для каждого выбранного диаметра расчётного участка определяют потери на единицу длины - 1000i (для удобства обращения с малыми числами i увеличен ов 1000 раз).

Определяют потери напора на каждом расчётном участке.

Определяется сумма потерь напора в здании от диктующего водоразборного устройства до водомерного узла. Потери на участке от водомерного узла до места присоединения ввода к наружному водопроводу (ВУ - ввод) составляют потери на вводе.

Гидравлический расчёт внутренней водопроводной сети сводится в таблице 4 (в соответствии с таблицей 4).

На аксонометрической схеме выбираем расчётное направление счётчика до наиболее высокорасположенной и удалённой водозаборной точки. В нашем случае это смеситель в ванной, расположенный на четвёртом этаже, на стояке, наиболее удалённом от ввода. По расчётному направлению сеть делим на расчётные участки, на которых расход воды и диаметр трубы не изменяются. Расчётные участки нумеруем и определяем их длины. Для всех участков определяем расход воды по принятому расчётному направлению в соответствии с указаниями СНиП 2.04.01-85.

Определяем максимальный секундный расход воды q, л/с по формуле

q = 5 • q₀ • б, (1)

где q₀ - расход одним прибором холодной воды, л/с, величину которого принимаем по таблице 1;

б - величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчётном участке сети и вероятности их действия P.

При установке на расчётном участке сети приборов с различными типами значений q₀ следует принять по прибору с наибольшим расходом, при этом число этих приборов в здании должно быть не менее 10% от общего количества приборов, установленных на расчётном участке.

Для определения значений б = ѓ(NP) следует найти вероятность действия водозаборных устройств Р_общ или Р_хол. Р_общ принимаем для зданий, оборудованных водопроводом холодной воды и системой местного нагрева, Р_хол принимаем для зданий с централизованным горячим водоснабжением.

Таблица 1 - Нормативные характеристики водоразборной арматуры

Санитарные приборы	Расход воды q0, л/с	Минимальный рабочий напор, м	Часовой расход прибора Q0, л/с	Расход стоков от прибора qок, л/с
	Общий	Холодной
1	2	3	4	5	6
Умывальник со смесителем	0,10	0,07	2	180	0,15
Умывальник с туалетным краном	0,07	0,07	2	125	0,15
Раковина с водоразборным краном D = 15 мм	0,20	0,20	3	250	0,30
Мойка со смесителем в квартирах	0,20	0,14	2	180	1,00
Ванна со смесителем (в том числе общим для ванны и умывальника)	0,30	0,20	3	300	1,10
Ванна с водогрейной колонкой	0,30	0,30	4	300	1,10
Унитаз со смывным бачком	0,10	0,10	3	83	1,60

Вероятность действия водозаборных устройств Р_хол определяем по формуле

Р_хол = , (2)

где Q_ч.хол - норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольшего потребления, л;

U - общее число жителей (потребителей) в здании, чел;

q_o - расход одним прибором холодной воды, л/с, величину которого принимаем по таблице 1;

N - общее число приборов в здании, шт, N = 128 шт;

Общее число жителей (потребителей) в здании определяем по формуле

U = , (3)

где F - жилая площадь в здании, м², F = 615,7 м²;

? - санитарная норма на одного человека, м², ? = 12 м²;

Значения Р определяем для всего здания в целом, не учитывая изменения соотношения на отдельных участках сети.



Таблица 2 - Нормы расхода воды одним потребителем

Потребители	Норма расхода воды на одного жителя, л
	В сутки общая	Максимальная
		Qч.общ	Qч.хол
1	2	3	4
Жилые дома с водопроводом, канализацией, ваннами с водонагревателями на твёрдом топливе	150	8,1	8,1
То же с газовыми нагревателями	190	10,5	10,5
То же с быстродействующими газовыми водонагревателями с многоточечным водоразбором	250	13,0	13,0
Жилые дома с централизованным горячим водоснабжением, ваннами	300	15,6	5,6
То же при высоте зданий более 12 этажей и повышенных требований к их благоустройству	400	20,0	9,1

Диаметры трубы внутренних водопроводных сетей назначаются из расчёта наибольшего использования гарантийного напора в наружной водопроводной сети. Скорость движения воды не должна превышать 1,5 м/с - в магистралях и стояках, в подводках к водоразборным устройствам и пожарным кранам - 2,5 м/с.

Исходя из расчётного напора воды на участке, вычисляем диаметр трубы d, мм по формуле

d = = 1,13 , (4)

где q - расчётный расход на участке, л/с;

V - предельно - допустимая скорость движения воды, м/с;

Округляем диаметр трубы до ближайшего стандартного значения.



Таблица 3 - Расход одним прибором и вероятность действия прибора

Потребители	Водопотребление	Водоотведение (канализация)
	общее	холодной воды	qок, л/с	Рк
	qо, л/с	Робщ	qо, л/с	Робщ
1	2	3	4	5	6	7
Жилые дома с водопроводом, канализацией, ваннами с водонагревателями на твёрдом топливе	0,2	0,0113	0,2	0,0113	1,5	0,0015
То же с газовыми водонагревателями с многоточечным водоразбором	0,3	0,018	0,2	0,0113	1,5	0,0024
Жилые дома с централизованным горячим водоснабжением, ваннами и душем	0,3	0,0145	0,2	0,018	1,5	0,0029
То же при высоте зданий более 12 этажей и повышенных требований к их благоустройству	0,3	0,0185	0,2	0,0078	1,5	0,0037

Находим уточнённую скорость V_у, м/с по формуле

V_у = , (5)

где q - расчётный расход на участке, л/с;

d - диаметр трубопровода, мм.

Потери напора на трение по длине расчётного направления определяются по формуле

h_дл = 1000i • l, (6)

где i - гидравлический уклон (потеря напора на единицу длины);

l - длина расчётного участка, м.

Определяем местные потери напора в сети внутреннего водопровода в процентах от потерь напора на трение по длине труб: для хозяйственно-питьевого напора местные потери составляют 30% от потерь напора на трение.

Все расчёты, начиная с определения расчётного расхода и до определения потерь напора на трение, выполняют в виде таблицы 4.

Пример расчёта: участок 1…2

Длина участка 0,65 метров.

На участке находиться одно водозаборное устройство - смеситель ванны.

Общее число жителей (потребителей) в здании определяем по формуле

U = , (7)

где F - жилая площадь в здании, м², F = 615,7 м²;

? - санитарная норма на одного человека, м², ? = 12 м²;

U = = 50,3 ? 50 человек.

Вероятность действия водозаборных устройств Р_хол определяем по формуле

Р_хол = , (8)

где Q_ч.хол - норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольшего потребления, л;

U - общее число жителей (потребителей) в здании, чел;

q_o - расход одним прибором холодной воды, л/с, величину которого принимаем по таблице 1;

N - общее число приборов в здании, шт;

Р_хол = = 0,0030.

Произведение NP = 1 • 0,0030 = 0,0030.

По таблице 2 находим, что при NP = 0,0030, б = 0,2.

Определяем максимальный секундный расход воды q, л/с по формуле

q = 5 • q₀ • б, (9)

где q₀ - расход одним прибором холодной воды, л/с, величину которого принимаем по таблице 1;

б - величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчётном участке сети и вероятности их действия P.

q = 5 • 0,2 • 0,2 = 0,2 л/с.

Исходя из расчётного напора воды на участке, вычисляем диаметр трубы d, мм по формуле

d = = 1,13 , (10)

где q - расчётный расход на участке, л/с;

V - предельно - допустимая скорость движения воды, м/с;

Округляем диаметр трубы до ближайшего стандартного значения.

d = 1,13 • 1000 = 10,11 м.

Принимаем диаметр трубы

d_ст = 15 мм.

Находим уточнённую скорость V_у , м/с по формуле

V_у = , (11)

где q - расчётный расход на участке, л/с;

d - диаметр трубопровода, мм.

V_у = = 1,14 м/с.

Потери напора на трение по длине расчётного направления определяются по формуле

h_дл = 1000i • l, (12)

где i - гидравлический уклон (потеря напора на единицу длины);

l - длина расчётного участка, м.

h_дл = 351,70 • 0,65 = 228,61 мм.

h_м = 0,3 ? Уh_дл, (13)

h_м = 0,3 • 2175,17 = 652,32 мм.

Гидравлический расчёт внутреннего водопровода представлен в таблице 4. Значение в строке с надписью «Сумма» - это потери напора по длине.



4. Определение потерь напора на вводе

Ввод рассчитывается на подачу полного расчётного расхода в здании, т.е. с учётом горячего и холодного водоснабжения. По этому расходу подбирают диаметр трубы, а затем по таблице 4 находят гидравлический уклон и определяют потери напора h_вв, м по формуле

h_вв = i • l_вв, (14)

где i - гидравлический уклон (потеря напора на единицу длины);

l_вв - длина ввода, которая принимается от водомерного узла до точки присоединения к наружной сети (с учётом вертикальных участков).

Ввод рассчитывается на подачу полного расчётного расхода воды в здание q_вв, л/с, который определяется по формуле

q_вв = 5 • Q_o • б, (15)

где Q_o - часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом, л/с (в соответствии с таблицей 2);

б - величина, принимаемая от общего количества приборов N и вероятности их использования P (в соответствии с таблицей 2).

Вероятность действия водоразборных устройств Р_общ находим по формуле

Р_общ = , (16)

где - максимальная норма расхода воды на одного человека в час, л;

U - количество жителей в доме, чел;

- общий расход одним прибором, л/с;

N - общее число приборов в здании, шт.

Исходя из расчётного напора воды на участке, вычисляем диаметр трубы ввода d, мм по формуле

d_вв = = 1,13, (17)

где q_вв - расчётный расход ввода на участке, л/с;

V - предельно - допустимая скорость движения воды, м/с;

Скорость движения воды не должна превышать 1,5 м/с - в магистралях и стояках, в подводках к водоразборным устройствам и пожарным кранам - 2,5 м/с.

Округляем диаметр трубы до ближайшего стандартного значения.

Определяем уточнённую скорость V_у , м/с по формуле

V_у = , (18)

где q_вв - расчётный расход ввода на участке, л/с;

d - диаметр трубопровода, мм.

Пример расчёта.

Вероятность действия водоразборных устройств Р_общ находим по формуле

Р_общ = , (19)

где - максимальная норма расхода воды на одного человека в час, л;

U - количество жителей в доме, чел;

- общий расход одним прибором, л/с;

N - общее число приборов в здании, шт;

Р_общ = = 0,0056.

Тогда NP = 128 • 0,0056 = 0,740.

По таблице определяем, что при NP = 0,740, б = 0,815.

Ввод рассчитывается на подачу полного расчётного расхода воды в здание q_вв, л/с, который определяется по формуле

q_вв = 5 • Q_o • б, (20)

где Q_o - часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом, л/с (в соответствии с таблицей…);

б - величина, принимаемая от общего количества приборов N и вероятности их использования P;

q_вв = 5 • 0,815 • 0,3 = 1,22 л/с.

Исходя из расчётного напора воды на участке, вычисляем диаметр трубы ввода d, мм по формуле

d_вв = = 1,13, (21)

где q_вв - расчётный расход ввода на участке, л/с;

V - предельно - допустимая скорость движения воды, м/с;

d_вв = 1,13• 10³ = 31,70 мм.

Принимаем стандартный диаметр d_ст = 32 мм.

Определяем уточнённую скорость V_у , м/с по формуле

V_у = , (22)

где q_вв - расчётный расход ввода на участке, л/с;

d - диаметр трубопровода, мм.

V_у = = 1,525 м/с.

Определяем гидравлический уклон i

1000i = 144,0.

Определяем потери напора h_вв, м по формуле

h_вв = 1000i • l_вв, (23)

где i - гидравлический уклон (потеря напора на единицу длины);

l_вв - длина ввода, которая принимается от водомерного узла до точки присоединения к наружной сети (с учётом вертикальных участков),

l_вв = l₁ + l₂, (24) где

l₁ = 10 м (см. генплан);

l₂ = 2,2 м (см. аксонометрия);

l_вв = 10 + 2,2 = 12,2 м;

h_вв = 144,0 • 12,2 = 1757 мм.

5. Подбор водосчётчика (водомера)

Для учёта расхода воды на водах в здании или ответвлениях сети, подающих воду потребителям, устанавливают счётчики расхода воды. При расположении счётчиков на вводах с целью учёта с требуемой точностью всех расходов воды разность между максимальным и минимальными расходами должна быть допустимой для счётчика принятого типа и калибра.

Счётчики необходимо размещать по возможности ближе к вводу от внешней сети и в легкодоступном помещении с температурой не ниже 2⁰С. Если в помещении невозможно обеспечить положительную температуру, то счётчики утепляют, а трубопроводы теплоизолируют, или счётчики выносят за пределы здания в специальные камеры.

Ободные линии у счётчиков, рассчитанных на пропуск полного расхода воды, предусматриваются в зданиях, оборудованных хозяйственно-противопожарным водопроводом, и в зданиях, в которых не допустим перерыв во время смены водосчётчика.

Применяют счётчики следующих типов:

1) скоростные крыльчатые;

2) скоростные турбинные;

3) диафрагмы.

Скоростные крыльчатые счётчики устанавливают при расчётном максимальном расходе воды до 15 м³/ч, турбинные - при большем расходе воды. Счётчики расхода воды (крыльчатые и турбинные), предназначенные для установки на вводах внутренних водопроводных сетей, подбирают по эксплуатационному расходу воды.

Калибр счётчика должен быть проверен на пропуск расчётного и минимального расхода воды. За расчётный принимается расход воды на вводе, минимальный расход равен 1/10 - 1/15 расчётного расхода воды. Минимальный расход должен быть не меньше предела чувствительности счётчика, который равен наименьшему допустимому расходу счётчика принимаемый по таблице 1. При этом необходимо, чтобы соблюдалось условие

q_ном > q_ч.max,

где q_ном - номинальный расход счётчика, м³/ч;

q_ч.max - максимальный часовой расход, л/ч.

Определяем максимальный часовой расход q_ч.max, л/с по формуле

q_ч.max = 5 • Q₀ • б, (25)

где Q₀ - часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом;

б - величина, принимаемая в зависимости от общего количества приборов N часовой вероятности их использования P_ч.

Часовую вероятность Р_ч определяем по формуле

Р_ч = , (26)

где q₀ - расход одним прибором холодной воды, л/с;

Q₀ - часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом.

Потери напора на водосчётчике h_вод, м определяем по формуле

h_вод = S • q², (27)

где S - гидравлическое сопротивление водосчётчика;

q - расчётный расход воды, принимают равным расходу на вводе, л/с.

Потери напора в счётчиках, учитывающих расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, не должны превышать в крыльчатых водосчетчиках 2,5 м, в турбинных 1 м. Если потери напора составляют меньше 20% допустимых величин, следует применять счётчик меньшего калибра. Если калибр выбранного водосчётчика окажется меньше диаметра трубопровода, то при монтаже водомерного узла следует применять переходные муфты.

Пример расчёта.

Часовую вероятность Р_ч определяем по формуле

Р_ч = , (28)

где q₀ - расход одним прибором холодной воды, л/с;

Q₀ - часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом, л/с;

Р_ч = = 0,0203.

NP = 128 • 0,0203 = 2,590.

При NP = 2,590, б = 1,684.

Определяем максимальный часовой расход q_ч.max, л/с по формуле

q_ч.max = 5 • Q₀ • б, (29)

где Q₀ - часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом (в соответствии с таблицей 1);

б - величина, принимаемая в зависимости от общего количества приборов N часовой вероятности их использования P_ч (в соответствии с таблицей 1);

q_ч.max = 5 • 1,684 • 300 = 2526 л/ч = 2,526 м³/ч.

По полученному максимальному часовому расходу принимаем к установке крыльчатый водосчётчик калибром 32 мм.

Потери напора на водосчётчике h_вод, м определяем по формуле

h_вод = S • q², (30)

где S - гидравлическое сопротивление водосчётчика;

q - расчётный расход воды, принимают равным расходу на вводе, л/с;

h_вод = 1,265 • (1,22)² = 1,88 м < 2,5 м.

Проверка водосчётчика

2,5 • 0,2 = 0,5 м.

2,5 > 1,536 > 0,5 - проверка выполняется.

Максимальный секундный расход для здания должен быть меньше наибольшего допустимого секундного расхода для счётчика

,

1,22 л/с < 1,4 л/с - проверка выполняется.

Минимальный секундный расход для здания должен быть больше наименьшего допустимого секундного расхода для счётчика.

Минимальный секундный расход для здания равняется 1/10 - 1/15 максимального расхода.

= • 1,22 = 0,122 л/с.

,

0,122 > 0,07 - проверка выполняется.

6. Определение общих потерь напора

Общие потери напора по расчётному направлению h_общ, м равняются сумме всех потерь напора (на вводе, на водомере и во внутренней водопроводной сети) и определяются по формуле

h_общ = , (31)

где h_вв - потери напора на вводе, м;

h_вод - потери напора на водосчётчике, м;

Уh_дл - потери напора по длине, м;

h_м - местные потери напора, м;

h_общ = 2174 + 1880 + 1757 + 652 = 6463 мм.

7. Определение требуемого напора

Необходимый напор в сети городского водопровода, обеспечивающий бесперебойное водоснабжение Н_тр, м определяется по формуле

Н_тр = Н_г + h_общ + Н_р, (32)

где Н_г - геометрическая высота подачи воды от точки присоединения ввода к наружной сети до диктующего водоразборного устройства, м (определяется по аксонометрической схеме как разность отметок соответствующих точек), м;

h_общ - общие потери напора по расчётному направлению, м;

Н_р - рабочий напор (нормативный) у диктующего водоразборного устройства (унитаз), м, Н_р = 3 метра.

Н_г = , (33)

где - отметка присоединения водопровода к городскому водопроводу, м;

- максимальная отметка устройства, м.

Н_г = 44,8 - 30,8 = 14,4 м.

Если требуемый напор превышает гарантийный на 1 - 2 метра, то необходимо изменить диаметр трубы и вновь определить требуемый напор.

Н_тр = 14,4 + 8,907 + 3 = 25,907 м, Н_тр > Н_гар.

Так как Н_тр > Н_гар, 25,907 м > 25,5 м, но разница между требуемыми и гарантийными напорами не превышает 2 м (0,407 м), повысительная насосная установка не требуется.

В тех случаях, когда разница между требуемыми и гарантийными напорами больше 2 м, применяют повысительные насосные установки. Насос подбирают по недостающему напору и расчётному расходу воды. Напор насоса Н_н, м равен разности между требуемым и гарантийным напором и определяется по формуле

Н_н = Н_тр - Н_гар, (34)

где Н_тр - требуемый напор, м;

Н_гар - гарантийный напор, м, Н_гар = 25,5 метров;

Производительность насоса в системах без водонапорного бака должна соответствовать расчётному расходу воды. Максимальный напор во внутренних водопроводных сетях не должен превышать 60 м.

8. Расчёт внутренней канализации

В жилых зданиях предусматриваются различные модификации приёмников сточных вод: ванн, умывальников, кухонных моек, унитазов, биде отечественного и зарубежного производства.

Унитазы выпускают с прямым и косым выпуском. Унитазы с косым выпуском позволяют присоединять прибор непосредственно к канализационному стояку или к отводному трубопроводу, уложенному на том же перекрытии, где установлены унитазы. Такое присоединение удобно при монтаже труб в сантехкабинах. Гигиенический индустриальный душ-биде широко используется в жилых зданиях. Умывальники выпускают различной формы - круглые, прямоугольные. Они выполняются из керамики (фаянс, фарфор), пластмассы и оборудуются выпуском с решёткой, переливом, приставным гидрозатвором, а также водопроводной смесительной аппаратурой. Ванны выпускаются различных форм и размеров в зависимости от требований эксплуатации, комфортности и назначения. Мойки для отвода хозяйственных стоков устанавливают в кухнях. Их изготовляют чугунными эмалированными, пластмассовыми, стальными из нержавеющие стали на одно или два отделения.



9. Конструктивное решение внутренней канализационной сети

В ванных комнатах устанавливаем круглобортные краны по ГОСТ 1154-73, длиной 1500 мм, шириной 750 мм, глубиной 460 мм. Высота расположения борта ванны над полом 0,65 м. Устанавливаем полукруглые умывальники, изготовленные из полуфарфора, ГОСТ 14360-69: длина 600 мм, ширина 400 мм, глубина 150 мм. Умывальник крепиться к стене с помощью чугунных скрытых кронштейнов.

В туалетах устанавливаем тарельчатые унитазы, изготовленные из полуфарфора, ГОСТ 22847-77. Унитаз крепится к перекрытию с помощью эпоксидного клея.

На кухнях устанавливаем стальные эмалированные мойки с двумя отделениями, ГОСТ 14631-69.

Сеть внутренней канализации монтируем из чугунных канализационных раструбных труб, ГОСТ 6942.30-69. Заделку кольцевых зазоров в стыках труб выполняем асфальтовой мастикой. На стояках устанавливаем ревизии на первом и на четвёртом этажах. Вверху, на продолжении стояка устанавливаем асбестоцементные вытяжные трубы. Они выведены на 0,5 метра выше кровли здания.

В данной курсовой работе проектируются стояки двух типов:

1) стояки первого типа: Ст К 1-1; Ст К 2-2; Ст К 2-3; Ст К 3-2. Эти стояки отводят стоки от унитазов, ванн и умывальников. Устанавливаем трубы с условным проходом 125 мм. Монтируем открыто в углу туалета;

2) стояки второго типа: Ст К 1-2, Ст К 2-1, Ст К 2-4, Ст К 3-1. Эти стояки отводят стоки от кухонных моек. Устанавливаем трубы с условным проходом 100 мм. Монтируем в пространственных кабинах.



L = 1500 мм; I = 700 мм; H = 400 мм.

Рисунок 3 - Ванна

L = 600 мм; В = 450 мм; H = 150 мм.

Рисунок 4 - Умывальник

Н = 370 мм; h = 320 мм; h₁ = 150 мм; I = 330 мм; I₁= 435 мм; L = 605 мм; b = 260 мм; B = 340 мм.

Рисунок 5 - Унитаз



Рисунок 6 - Мойка чугунная эмалированная с двумя чашами

Максимальный секундный расход сточный вод q_к, л/с определяем по формуле

q_к = 5q_ок ? б + q_ок, (35)

где q_ок - наибольший сток от одного прибора (расход диктующего устройства), л/с, унитаз: q_ок = 1,6 л/с;

б - величина, определяемая в зависимости от числа санитарных приборов на участке N и вероятности их действия Р_к, Р_к = 0,0029.

Значение Р_к допускается принимать по данным таблицы 5.

Таблица 5 - Расчётное наполнение канализационных трубопроводов

Диаметр, мм	50 - 125	150	200
Расчётное наполнение	0,5	0,6	0,6

Для трубопроводов канализационной сети диаметром до 150 мм включительно скорость движения жидкости следует принимать не менее 0,7 м/с. При этом канализационные выпуски из зданий следует проверять на выполнение условий 0,6.



Таблица 6 - Пропускная способность канализационного стояка

Диаметр поэтажных отводов, мм	Угол присоединения к стояку, град	Допускаемый расход сточной жидкости л/с, при диаметре стояка, мм
		50	100	125	150
1	2	3	4	5	6
50	90	0,80	4,30	7,35	11,45
	60	1,21	6,40	11,00	17,00
	45	1,40	7,40	12,50	19,60
100	90	-	3,20	5,50	8,50
	60	-	4,87	8,30	12,30
	45	-	5,50	9,40	14,50

Таблица 7 - Диаметры и уклоны отводных трубопроводов от приборов

Приёмники сточных вод	Расход стоков qок, л/с	Диаметр отводного трубопровода, мм	Наименьший уклон отводного трубопровода
1	2	3	4
Мойка:
со смесителем в квартирах	1,00	50	0,025
то же с аэростатом	0,60	40	0,025
Унитаз с бачком	1,60	85 (100)	0,020
Умывальник	0,15	40	0,020
Ванна в квартире	1,10	40	0,020

Расчёт выпуска в колодец К1. Стояки К1-1 и К1-2 собирают стоки с 4 этажей, т.е. всего от 16 приборов.

Для отводной трубы рассчитываем максимальный секундный расход.

При NP = 16 • 0,0029 = 0,0464, б = 0,266.

Максимальный секундный расход сточный вод q_к, л/с определяем по формуле

q_к = 5q_ок • б + q_ок, (36)

где q_ок - наибольший сток от одного прибора (расход диктующего устройства), л/с, мойка: q_ок = 1,6 л/с;

б - величина, определяемая в зависимости от числа санитарных приборов на участке N и вероятности их действия Р_к, Р_к = 0,0029;

q_к = 5 • 0,266 • 1,6 + 1,6 = 3,8 л/с.

Определяем уточнённую скорость V_у , м/с по формуле

V_у = , (37)

где q_вв - расчётный расход ввода на участке, л/с;

d - диаметр трубопровода, мм.

V_у = = 0,990 м/с.

Устанавливаем отводную трубу диаметром 100 мм с уклоном i = 0,02. При этом уклоне будет обеспечена скорость движения стоков V = 0,93 м/с, при выполнении = 0,5.

Проверяем канализационные выпуски из зданий на выполнение условий по формуле

V 0,7,

0,990 • = 0,70 > 0,6 - условие выполняется.

Данные расчёта внутриквартальной канализационной сети приведены в таблице 8 (в соответствии с таблицей 8) .

10. Дворовая канализационная сеть

Дворовая канализационная сеть принимает стоки от отдельных выпусков зданий и передаёт их в уличную (городскую) сеть канализации. Совокупность дворовых канализационных линий, соединённых между собой внутри квартала, называют внутриквартальной дворовой сетью. Внутриквартальная сеть состоит труб и колодцев. Применяют керамические, бетонные и асбестоцементные трубы.

Линии внутриквартальных канализаций прокладываются параллельно зданиям на расстоянии 3 - 5 м от них. Длина трубы выпуска для твёрдых грунтов - 3 м, для макропористых просадочных - 5 м. колодцы устанавливают в местах присоединения выпусков из здания, на поворотах линий, в местах изменения диаметров или уклонов труб. Расстояние между колодцами на прямых участках не более - 35 м - при диаметре труб 150 мм, 50 мм - при диаметре труб 200 мм.

Из последнего колодца внутриквартальной линии (контрольного) сточная жидкость отводится соединительной трубой в колодец городской сети. Контрольный колодец располагается в пределах участка на расстоянии не более 1 - 1,5 м от «красной линии». Колодцы изготовляются из сборного железобетона.

Диаметры труб внутриквартальных сетей должен быть не менее 150 мм. Максимальный уклон равен 0,15. Минимальный уклон при диаметре 150 мм - i = 0,008, при диаметре 200 мм - i = 0,006.

В контрольном колодце устанавливается перепад, чтобы:

1) уменьшить глубину заложения внутриквартальной сети;

2) не допустить в соединительной линии скорости течения большей, чем расчётная скорость уличной магистрали (чтобы не было напора). Высоту перепада в колодце при диаметре труб до 200 мм следует принимать не более 4 м. внутренний водопровод напор канализация

Наименьшая глубина заложения низа трубы выпуска должна быть принята:

1) на 0,3 м выше границы промерзания;

2) не менее 1 м (предохранение от статистических нагрузок).

Расчёт отметок лотка трубы в колодце и глубины колодцев выполнены в виде таблицы

Глубина колодца находиться как разность отметок земли и отметок лотка. Отметки поверхности земли и глубины колодцев определяют с точность до 1 см, а отметки лотка с точностью до 1 мм.

Колодцы выполняем из сборного железобетона, ГОСТ 8020-68. Принимаем диаметр трубы дворовой канализации 150 мм. Для этого диаметра уклон должен быть в пределах 0,008 ? i ? 0,15.

Расчётное наполнение 0,6. Уклон и скорость принимаем по таблицам для расчёта канализационных труб, при условии V ? 0,7 м/с.

Максимальный секундный расход сточный вод q_к, л/с определяем по формуле

q_к = 5q_ок ? б + q_ок, (38)

где q_ок - наибольший сток от одного прибора (для стояков первого типа q_ок = 1,6 л/с, для стояков второго типа q_ок = 1,0 л/с);

б - величина, определяемая в зависимости от числа санитарных приборов на участке N и вероятности их действия Р_к, Р_к = 0,0029;

q_к = 1000 мм.

Отметка поверхности земли у здания и отметка люков на уличных сетях водоснабжения и канализации даны в задании курсовой работы. Отметки люков дворовой канализации определяем интерполированием. Глубина заложения низа трубы выпуска на 0,3 метра выше глубины промерзания грунта. Отметки лотка трубы определяем, исходя из уклона и расстояния между колодцами. На контрольном колодце устанавливаем перепад 2 метра, чтобы уменьшить глубину заложения дворовой сети и не допустить в соединительной линии скорости течения большей, чем расчётная скорость в уличной магистрали.

11. Конструирование дворовой системы канализации

Дворовая канализация проектируется в пределах границы канализования здания - красной линии и служит для транспортировки сточных вод самотеком от канализационных выпусков здания в контрольный колодец, а затем в колодец внутриквартальной или уличной канализационной сети.

Выпуски здания проектируются в сторону дворового фасада (к подъездам). Колодцы КК-1, КК-2 расположены в местах выпуска канализации, колодец КК-3 - установлен на повороте линии сети. Колодец КК-4 является контрольным. На прямых и длинных участках смотровые колодцы размещены на расстоянии друг от друга:

1) 35 м при d = 150 мм;

2) 40 - 50 при d > 150 мм.

Колодцы дворовой сети выполняют из сборных железобетонных элементов диаметром 1 м.

Минимальное расстояние от стены здания до оси смотрового колодца дворовой сети принимается 3 м в сухих грунтах и 5 метров - в мокрых.

Дворовая система канализации проектируется из керамических, асбестоцементных раструбных труб, а в просадочных и вечномерзлых грунтах - из чугунных труб. Трубы разных диаметров в колодцах дворовой сети канализации соединяются способом «шелыга и шелыгу». При таком способе соединения труб в колодцах их верхние образующие имеют одну отметку, а отметки лотков различаются на разность диаметров этих труб. Поскольку в городском колодце уличного коллектора (КК-5) дворовая канализация присоединяется к уличной сети (которая значительно заглублена по сравнению с дворовой), чтобы не заглублять дворовую канализацию, в контрольном колодце (КК-4), расположенном на 1,5 - 2 м от красной линии со стороны здания, запроектирован перепад. Перепады устраивают по бетонному водосливу высотой до 0,3 м в виде открытого лотка (открытый перепад) при большой высоте в виде закрытого стояка с отводами того же диаметра, что и у подводящего водопровода. Трубы между колодцами должны иметь один общий уклон (без перегибов) и быть одного диаметра.



Заключение

К системам подачи и распределения воды в целом предъявляют следующие основные требования: обеспечение потребителей заданными количествами воды; создание требуемых напоров в распределительных сетях (для всех видов потребителей); создание необходимых резервов воды, обеспечение надёжности и бесперебойности процесса водоснабжения.

Водопроводная сеть должна удовлетворять следующим основным требованиям:

1) обеспечивать подачу заданных количеств воды к местам её потребления под требуемым напором;

2) обладать достаточной степенью надёжности и бесперебойности снабжения водой потребителей.

Выполняя поставленные требования, сеть должна быть запроектирована наиболее экономично, т.е. обеспечивать наименьшие приведённые затраты на строительство и эксплуатацию как самой сети, так и неразрывно связанных с ней в работе других сооружений системы. Выполнение этих требований достигается правильным выбором конфигурации сети и материала труб, а также правильным определением диаметров труб с учётом технико-экономических соображений.

Первой задачей, которую решают при проектировании сети, является её трассировка, т.е. придание ей геометрической формы в плане.

Расположение линий водопроводной сети зависит:

1) от характера планировки снабжаемого водой объекта, размещение отдельных потребителей воды, расположение проездов, формы и размеров жилых кварталов, типа зелёных насаждений;

2) от наличия естественных и искусственных препятствий для прокладки труб;

3) от рельефа местности.



Список использованных источников

1. Абрамов, Н.Н. Водоснабжение [Текст]: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1992. - 440 с;

2. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 2. Водопровод и канализация [Текст]/ Ю.Н. Саргин, Л.И. Друскин, И.Б. Покровская и др.; Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1990. - 247 с. (Справочник проектировщика);

3. Инженерные сети, оборудование зданий и сооружений [Текст]: Учебник / Е.Н. Бухаркин, В.М. Овсянников, К.С. Орлов и др.; Под ред. Ю.П. Соснина. - М.: Высшая школа, 2001. - 415 с;

4. Калицун, В.И., Кедров, В.С., Ласков, Ю.М., Сафонов, П.В. Основы гидравлики, водоснабжения и канализации [Текст]. - изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1972. - 450 с;

5. Мельцер, А.Н. Справочное пособие по санитарной технике [Текст]. - Минск: «Вышшэйш. школа», 1977. - 256 с;

6. Примеры гидравлических расчётов [Текст]: Учеб. пособие для вузов / Н.М. Константинов, Н.А. Петров, В.А. Александров и др.; Под ред. Н.М. Константинова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1987. - 440 с;

7. Примеры расчётов по гидравлике [Текст]: Учеб. пособие для вузов. Под ред. А.Д. Альтшуля. - М.: Стройиздат, 1976. - 255 с;

8. Сборник задач по гидравлике: Учеб пособие для вузов [Текст]/ Под ред. В.А. Большакова. - 4-е изд., перераб. и доп. - Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1979. - 336 с;

9. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства [Текст]. В 2-х ч / Под ред. И.Г. Староверова. Изд. 3-е, перераб. и доп. Ч.I. Отопление, водопровод, канализация. - М.: Стройиздат, 1975. - 429 с;

10. Соколов, Н.Н., Бахтин, А.А. Основы гидравлики [Текст]: Методические указания к выполнению практических работ. - Архангельск: РИО АЛТИ, 1990. - 31 с;

11. Теория и методика расчёта систем подачи и распределения воды [Текст]/ Н.Н. Абрамов. - М.: Стройиздат, 1972. - 288 с.

Размещено на Allbest.ru