Водоснабжение и водоотведение жилого дома

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

1. Задание и исходные данные

2. Краткая характеристика проектируемого здания

3. Внутренний водопровод

3.1 Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода

3.2 Определение диаметра труб и потери напора в сети

3.3 Подбор водомера и определение потерь напора в нем

3.4 Определение требуемого напора в точке подключения к городскому водопровод

3.5 Подбор и расчет повысительных насосных установок

4. Внутреннее водоотведение

4.1 Расчет пропускной способности наиболее загруженного водоотводящего стояка

4.2 Расчет выпусков водоотведения

4.3 Гидравлический расчет дворовой водоотводящей сети

5. Спецификация материалов и оборудования систем водоснабжения и водоотведения

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ А

1. Задание и исходные данные

Необходимо запроектировать внутренний хозяйственно-питьевой водопровод и внутреннее водоотведение жилого дома. Необходимо учитывать следующее:

1) планировка этажей здания однотипная;

2) подвал эксплуатируемый и расположен под всем зданием;

3) поверхность земли участка застройки ровная;

4) количество секций здания - две.

Исходные данные:

Вариант №8, генеральный план №2.

1. План типового этажа жилого здания, состоящего из двух одинаковых секций, в каждой секции 22 квартиры, дом соответственно на 44 квартир. Все квартиры оборудованы мойками, умывальниками длиной 1,7м с душевыми сетками, туалетами.

2. Высота этажа hэ=3,1 м.

3. Абсолютная отметка пола первого этажа Z1=124 м.

4. Число этажей n=11.

5. Гарантийный напор в наружной водопроводной сети, в точке подключения Hгар=27 м.

6. Число потребителей воды U=4 человека в квартире.

7. Норма водопотребления qUtot=400 л/чел.сутки.

8. Приготовление горячей воды - местное.

9. Абсолютная отметка поверхности земли у здания Z2=123,6 м.

10. Абсолютная отметка верха трубы городского водопровода - 121,3 м.

11. Абсолютная отметка лотка колодца городского водоотведения - 119м.

12. Уклон трубы городского водоотведения - 0,007.

13. Глубина промерзания грунта hпр=1,8 м.

14. Расстояние от красной линии до здания l1=12 м.

15. Расстояние от здания до городского водоотводящего колодца l2=28 м.

16. Диаметр труб:

городского водопровода Двод=150 мм;

городского водоотвода Дв/от=300 мм.

17. Высота подвала - 2,1 м.

2. Краткая характеристика проектируемого здания

В данной курсовой работе необходимо запроектировать и рассчитать внутреннюю систему холодного хозяйственно-питьевого водопровода и внутреннее водоотведение жилого дома на 54 квартиры, с эксплуатируемым подвалом. Здание имеет две секции по 27 квартир в каждой. Планировка всех этажей однотипная. В каждой квартире имеются следующие санитарно-технические приборы:

1) унитаз со смывным бачком;

2) умывальник со смесителем;

3) ванна со смесителем;

4) мойка со смесителем.

При расчете принято:

1) в каждой квартире проживает 4 человека;

2) водомерный узел устанавливается в подвале дома;

3) источником водоснабжения принят городской хозяйственно-питьевой водопровод, к уличной сети которого подключается ввод водопровода в соответствие с генеральным планом;

4) здание имеет местное горячее водоснабжение.

3. Внутренний водопровод

3.1 Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода

Гидравлический расчет ведется от диктующего водоразборного крана, т.е. от наиболее высоко расположенного и удаленного от ввода, до присоединения ввода к уличной сети.

Из аксонометрической схемы сети видно, что диктующим водоразборным устройством является ванна. Для расчета примем стояк наиболее отдаленный и загруженный - СтВ-2. Линия труб от этой точки и до ввода будет расчетной. Разбиваем расчетную ветвь на расчетные участки, длины которых занесем в графу 2 таблицы 1(приложение А). Гидравлический расчет состоит в определении расчетных расходов на участках, назначении по ним диаметров труб и определении потерь напора на каждом расчетном участке и на всем расчетном направлении.

Для начала определим вероятность действия приборов P по формуле (1):

Р= (1)

где - наибольший часовой расход, приходящийся на одного потребителя в л/ч;

U - число потребителей в здании;

N - общее число приборов, обслуживающих U потребителей;

q0 - расход воды в л/с одним прибором.

Далее вычисляем значение с помощью которого определим величину коэффициента ? для нахождения максимального расчетного секундного расхода воды qв по формуле (2):

qв = (2)

Для данного расчета:

=10,5 л/ч;

U==176 человек (44 квартир по 4 человека);

N==176 приборов (44 квартир по 4 прибора);

q0 =0,18л/с (для всех участков).

Итак, для участка 1-2 имеем:

Рхол1-2 = = 0,016;

=0,016 таким образом, ?=0,2;

qв = =0,18 л/с.

Аналогичным образом определяем расчетные параметры для всех оставшихся участков. Все расчеты проведем в программе Microsoft Excel 2010. Результаты расчетов занесем в таблицу 1(приложение А) соответственно: N=1 в графу 3, q0 =0,18л/с в графу 4, P =0,016 в графу 5, = 0,016 в графу 6, ?=0,2 в графу 7,qв =0,18 л/с в графу 8.

3.2 Определение диаметра труб и потери напора в сети

Диаметры труб и потери напора на единицу длины на каждом расчетном участке определяем методом интерполяции по величине qв с учетом допустимых расчетных скоростей в элементах сети, которые в трубопроводах водопроводной сети не должны превышать 3м/с. Экономические скорости следует принимать не более 1,2м/с.

На расчетном участке 1 - 2 секундный расход qв = 0,18 л/с находится между табличными расходами q1табл = 0,12 л/с и q2табл = 0,2 л/с; скоростями V1табл = 0,71 м/с и V2табл = 1,18 м/с; потерями напора на единицу длины Hl1табл =139,9 и Hl2табл =360,5.

Разность между верхним и нижним пределом табличных расходов равна:

q2табл - q1табл =0,2 - 0,12 =0,08 л/с.

Разность между действительным расчетным расходом qв и ближайшим табличным расходом q1табл равна:

qв - q1табл = 0,1825 - 0,12 = 0,0645 л/с.

Интерполируем искомую скорость из соотношений:

V = = 1,0625 м/с.

Потери напора на единицу длины 1000i:

= 305,35

Так как искомая скорость не превышает 1,2м/с, для расчетного участка 1 - 2 принимаем диаметр труб d = 15мм.

Аналогичным образом определяем ближайшие допустимые скорости и, соответственно, диаметры труб и потери напора на трение для всех оставшихся расчетных участков. Все расчеты проведем в программе Microsoft Excel 2010. Результаты расчетов занесем в таблицу 1(приложение А) соответственно: d = 15мм в графу 9, V = 1,0625 м/с в графу 10, потери напора на единицу длины 1000i равные 305,35 в графу 11. Потери напора на всем расчетном участке получаем перемножением графы 2 на графу 11, результат заносим в графу 12.

Гидравлический расчет считается выполненным, если выдерживается условие:

м (3)

где Hli - потери напора в трубах на участках расчетного направления;

nэт - количество этажей здания;

коэффициент 1,3 позволяет учитывать потери в местных сопротивлениях.

Проверяем условие (3) в виде: 0,745 м 1 м.

Следовательно, гидравлический расчет выполнен верно.

3.3 Подбор водомера и определение потерь напора в нем

Примем крыльчатый счетчик ГОСТ 16019 - 83 с диаметром условного прохода d = 50 мм.

Среднечасовой расход воды за сутки qTtot м3/ч определяем по формуле (4):

(4)

где qUtot - общая норма расхода воды л/с при наибольшем водопотреблении в сутки, принимается по заданию;

U - количество водопотребителей.

Таким образом, имеем:

= 2,9 м3/ч.

Потери напора в водомере определяем по формуле (5):

(5)

где qв - расчетный расход воды на расчетном участке «ВУ- ввод»;

S - гидравлическое сопротивление водомера.

Таким образом имеем:

= 0,10 м.

Водомер подобран верно, так как потери напора в нем не превышают 2,5м.

3.4 Определение требуемого напора в точке подключения к городскому водопроводу

Требуемый напор во внутреннем водопроводе определяется по формуле (6):

(6)

где Hgeom - геометрическая высота подачи воды, которая определяется от поверхности земли до отметки диктующего водоразборного устройства по формуле (7):

(7)

где hэт - высота этажа, м;

n - количество этажей;

hпр - высота монтажа диктующего водоразборного устройства над уровнем пола;

Z1 - абсолютная отметка пола первого этажа;

Z2 - абсолютная отметка поверхности земли у здания;

Hltot - сумма потерь напора в трубах по расчетному направлению до участка «ВУ - ввод»;

Hlвв - потери напора на воде, расчетный участок «ВУ - ввод»;

hв - потери напора в водомере;

Hf - свободный напор у сантехнического прибора.

Для данного расчета:

hэт = 3,1 м;

n = 11 этажей;

hпр = 1,8 м для душевой сетки смесителя;

Z1 = 124 м;

Z2 = 123,6 м;

Hltot = 8,195 м;

Hlвв = 2,75 м;

hв = 0,10 м;

Hf = 3 м у смесителя ванны с умывальником.

Тогда имеем:

=33,2 м;

47,248 м.

Так как гарантийный напор Hгар = 27 м меньше требуемого напора Hтр = 47,248 м, то необходимо будет повысить напор при помощи насосов на величину разности требуемого и гарантийного напоров.

3.5 Подбор и расчет повысительных насосных установок

Марка насоса подбирается по максимальному часовому расходу и недостающему напору. Максимальный расход определяется по формуле (8):

(8)

где qhr,Utot - общая норма расхода воды л/с при наибольшем водопотреблении в сутки, принимается по заданию;

U - количество жителей в здании.

Таким образом, максимальный часовой расход равен :

= 1,85 м3/ч.

Для уточненных характеристик работы насоса определяем требуемую мощность электродвигателя по формуле (9):

(9)

где, ? - плотность воды, 1000 кг/м3;

g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с2;

QH - производительность насоса;

Нф - фактический недостающий напор;

? - полный КПД насоса 0,5..0,6;

Кз - коэффициент запаса.

Недостающий фактический напор равен:

Нф = НТР - Нгар = 47,248 - 27 = 20,248м.

Производительность насоса равна:

QH = qв • 3,6 = 1,6218 • 3,6 = 5,84 м3/ч.

Примем насос марки 3К-45/30(3К-9) со следующими характеристиками:

Q =30 м3/ч; НН = 34, 3 м; частота вращения вала ? = 2900 мин-1; Nдв = 7,5кВт.

Требуемая мощность электродвигателя составит:

= 6,845 кВт.

4 Внутреннее водоотведение

4.1 Расчет пропускной способности наиболее загруженного водоотводящего стояка

В данной работе в качестве расчетного примем стояк СтК-1. Так как является самым загруженным. Примем диаметр стояка d = 100 мм.

Максимальный секундный расход сточных вод определяется по формуле (10):

qs = qtot + qоs (10)

где qtot = 5•qоtot •? и qotot - общий секундный расход сточной жидкости, проходящей через рассчитываемый стояк. Для начала определим вероятность действия приборов Р по формуле (11):

Р= (11)

где = 10,5 л/c , а qotot = 0,25 л/с.

Таким образом, вероятность прибора равна:

Р = = 0,0116.

Произведение N•Р = 22 • 0,0116 = 0,26, тогда ? = 0,502.

Имеем qtot = 5 • 0,25 • 0,502 = 0,628 л/с , тогда qs = 0,628 + 1,6 = 2,22 л/с, это значит, что принятый диаметр стояка d = 100 мм удовлетворяет нормативным требованиям.

4.2 Расчет выпусков водоотведения

В данной работе нужно рассчитать один выпуска. Т.к. к первому и ко второму выпуску присоединены по четыре стояка. К первому СтК-1, СтК-2, СтК-3, СтК-4, ко второму СтК-5, СтК-6, СтК-7, СтК-8.

Расчет первого выпуска.

N • P = 88 • 0,0116 = 1,0208, тогда ? = 0,98.

qtot = 5 • 0,25 • 0,98 = 1,225 л/с , а qs = 1,225 + 1,6 = 2,825 л/с.

По таблице принимаем qs = 2,85 л/с, тогда скорость движения жидкости по трубам V = 0,83 м/с, наполнение труб = 0,45, при уклоне i= 0,02.

Проверим выпуск на выполнение условия > 0,6.

Для первого выпуска имеем = 0,6, то есть условие выполняется.

Расчет второго выпуска.

N • P = 88 • 0,0116 = 1,0208, тогда ? = 0,98.

qtot = 5 • 0,25 • 0,98 = 1,225 л/с , а qs = 1,225 + 1,6 = 2,825 л/с.

По таблице принимаем qs = 2,85 л/с, тогда скорость движения жидкости по трубам V = 0,83 м/с, наполнение труб = 0,45, при уклоне i= 0,02.

Проверим выпуск на выполнение условия > 0,6.

Для первого выпуска имеем = 0,6, то есть условие выполняется.

4.3 Гидравлический расчет дворовой водоотводящей сети

В первый расчетный участок КК1-КК2 стекают сточные воды из первого, второго, третьего, четвертого стояков по первому выпуску, то есть N = 88 приборов. Во второй расчетный участок КК2-КК3 стекают сточные воды из первого расчетного участка и из пятого, шестого, седьмого и восьмого стояков по второму выпуску, то есть N = 176 приборов. Примем диаметр труб дворовой сети d = 150 мм.

Расчет первого участка водоотведения КК1 - КК2.

N • P = 88 • 0,0116 = 1,02, тогда ? = 0,98.

qtot = 5 • 0,25 • 0,98 = 1,225 л/с , а qs = 1,225 + 1,6 = 2,83 л/с.

На расчетном участке КК1 - КК2 расчетный расход qs = 2,83 л/с наиболее приближен к табличному расходу qтаблs = 2,77 л/с; со скоростью Vтабл = 0,8 м/с; наполнением табл =0,25, при уклоне i = 0,02.

Проверим первый участок дворовой сети на выполнение условия:

= = 0,4 < 0,6, то есть участок не расчетный.

Расчет второго участка водоотведения КК2 - КК3.

N • P = 176 • 0,0116 = 2,0416, тогда ? = 1,437.

qtot = 5 • 0,25 • 1,437 = 1,796 л/с , а qs = 1,796 + 1,6 = 3,396 л/с.

На расчетном участке КК2-КК3 расчетный расход qs = 3,396 л/с приближен к табличному расходу qтаблs = 3,39 л/с; скоростью Vтабл = 0,98 м/с; наполнением табл = 0,25; при уклоне i = 0,03.

Проверим второй участок дворовой сети на выполнение условия:

= = 0,49 < 0,6, то есть участок не расчетный.

5 Спецификация материалов и оборудования систем водоснабжения и водоотведения

дворовой водомер насосный питьевой

Спецификация на трубы, арматуру и фасонные части на один стояк холодной воды (СтВ-2) до подключения к магистрали:

Наименование	ГОСТ	Размер, мм	Ед. измер.	Кол - во	Вес
					един.	общ.
Трубы стальные	3262 - 75	15	пм	6,6	1,28	8,45
Трубы стальные	3262 - 75	20	пм	19	1,66	31,54
Трубы стальные	3262 - 75	25	пм	16,3	2,39	38,96
Вентили запорные муфтовые латунные	9086 - 66	20	шт	12	0,45	5,4
Угольники ковкого чугуна	8946 - 59	15	шт	11	0,095	1,045
Угольники ковкого чугуна	8946 - 59	20	шт	1	0,148	0,148
Угольники ковкого чугуна чугуна	8946 - 59	25	шт	1	0,201	0,201
Тройники ковкого чугуна	8950 - 50	20х15	шт	11	0,133	1,463
Тройники ковкого чугуна	8950 - 50	25х20	шт	4	0,36	1,44
Тройники ковкого чугуна	8950 - 50	20х20х20	шт	5	0,264	1,32
Тройники ковкого чугуна	8950 - 50	20х20х25	шт	1	0,36	0,36
Смесители для умывальника	7941 - 64	20	шт	11	-	-
Смеситель для ванны	8224 - 64	20	шт	11	-	-

Спецификация на трубы, арматуру и фасонные части на один водоотводящий стояк (СтК-1)

Наименование	ГОСТ	Размер, мм	Ед. измер.	Кол - во	Вес
					един.	общ.
Трубы чугунные	9642.30-69	50	пм	8,8	5,4	47,52
Трубы чугунные	9642.30-70	100	пм	38,5	14,1	542,85
Колена чугунные	6942.8-69	50	шт	11	1,9	20,9
Тройник прямой ?=90°	6942.17-69	50х100	шт	11	5	55
Тройник прямой	6942.17-69	100х100	шт	11	7,7	84,7
Отводы чугунные ?=135°	3442.12-69	100	шт	2	3,7	7,4
Ревизия	6942.30-69	100	шт	4	8	32
Мойки чугунные эмалированные	7506-60	-	шт	11	-	-
Унитазы тарельчатые керамические	14355-69	-	шт	11	-	-

Литература

1. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1986. - 56с.

2. Калицун В.И., Кедров B.C. и др. Гидравлика, водоснабжение и канализация, - М.: Стройиздат, 1980. - 359 с.

3. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. - М.: Стройиздат, 1973.-113с.

4. Шанаев И.Ф. и др. Санитарно-технические устройства и газоснабжение зданий. М.> Высшая школа, 1972.

5. Лукиных А.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского, - М. Стройиздат, 1974. 156 с.

6. Купеев К.Г., Методические указания к курсовой работе «Водоснабжение и водоотведение жилого дома». Владикавказ, 1995. - 51с.

7. Материалы практических занятий по курсу «Водоснабжение и водоотведение».

8. Купеев К.Г., Гаппоев Э.Г., Методические указания к курсовой работе Водоснабжение и канализация жилого дома». Владикавказ, 1993г.

Приложение А

Таблица 1. Гидравлический расчет внутренней сети холодного водопровода

	Значения		Потери напора
№ расчетных участков	Длина расчетного участка l, м	N	q0, л/с	Р	P*N	а	Расчетный расход qв, л/с	Диаметр труб d, мм	Скорость V, м/с	На единицу длины 1000i	На всем участке i*l, м
1-2.	0,6	1	0,18	0,0162	0,016204	0,205	0,1845	15	1,0625	305,35	183,21
2-3.	3,5	2	0,18	0,0162	0,032407	0,241	0,2169	20	0,684	89,78	314,23
3-4.	3,1	4	0,18	0,0162	0,064815	0,296	0,2664	20	0,844	130,48	404,488
4-5.	3,1	6	0,18	0,0162	0,097222	0,34	0,3060	20	0,971	165,97	514,507
5-6.	3,1	8	0,18	0,0162	0,12963	0,378	0,3402	20	1,064	199,18	617,458
6-7.	3,1	10	0,18	0,0162	0,162037	0,41	0,3690	20	1,157	232,39	720,409
7-8.	3,1	12	0,18	0,0162	0,194444	0,439	0,3951	20	1,25	265,6	823,36
8-9.	3,1	14	0,18	0,0162	0,226852	0,476	0,4284	25	0,8	84,72	262,632
9-10.	3,1	16	0,18	0,0162	0,259259	0,502	0,4518	25	0,84	92,2	285,82
10-11.	3,1	18	0,18	0,0162	0,291667	0,526	0,4734	25	0,88	99,68	309,008
11-12.	3,1	20	0,18	0,0162	0,324074	0,55	0,4950	25	0,93	110,9	343,79
12-13.	3,9	22	0,18	0,0162	0,356481	0,58	0,5220	25	0,97	119,88	467,532
13-14.	1,7	44	0,18	0,0162	0,712963	0,81	0,7290	32	0,76	52,45	89,165
14-15.	4,4	66	0,18	0,0162	1,069444	1	0,9	32	0,94	77,7	341,88
15-16.	2,4	88	0,18	0,0162	1,425926	1,168	1,0512	40	0,84	51,93	124,632
16-ВУ	4,3	176	0,18	0,0162	2,851852	1,802	1,6218	40	1,287	116,72	501,896
6304
ВУ-ввод	23,5	176	0,18	0,0162	2,851852	1,802	1,6218	40	1,288	117,022	2750,017

Таблица 2. Гидравлический расчет дворовой водоотводящей сети

Номера расчетных участков	Расчетные длины участков l, м	Количество приборов N, шт.	Значение ?, ? = f (N * P)	Макс. сек. расход сточных вод qtot = 5 * qtot0 * ?, л/с	Общий макс. сек. расход сточ. Вод qs = qtot + qs0, л/с	Уклон на канал i	Диаметр трубы d, мм	Скорость на участке V, см/с	Расчетное наполнение h/d	Падение канала i*l	Отметка земли Z1, м	Отметка лотка, м	Глубина колодцев, м
												в начале участка	в конце участка	в начале участка	в конце участка
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
КК1-КК2	18	88	0,98	1,225	2,83	0,02	150	0,8	0,25	0,36	123,6	121,65	121,29	1,95	2,31
КК2-КК3	32	176	1,44	1,796	3,396	0,03	150	0,98	0,25	0,96	123,6	121,29	120,33	2,31	3,27
КК3-ККК	8	176	1,44	1,796	3,396	0,03	150	0,98	0,25	0,24	123,6	120,33	120,09	3,27	3,51
ККК-ГКК	14	176	1,44	1,796	3,396	0,03	150	0,98	0,25	0,42	123,6	120,09	119,67	3,51	3,93

Размещено на Allbest.ur