Санитарно техническое оборудование зданий

Аннотация

 

Чайковский Д.Я. Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине: «Санитарно-техническое оборудование зданий». – Челябинск: ЮУрГУ, 2012. –  35с. – Библиогр. 7 назв.

В курсовом проекте представлено проектирование внутренних сетей хозяйственно-питьевого, горячего и противопожарного водопровода, бытовой и ливневой сетей водоотведения жилого 17 этажного здания, а также приводится графический материал с планами этажа, подвала, кровли, аксонометрическими схемами вышеперечисленных сетей и профилем дворовой (внутриквартальной) сети водоотведения.

 

 

Оглавление

 

 

 

Введение

 

Целью данной курсовой работы является проектирование водопроводной (хозяйственно-бытовой, противопожарной) и водоотводящей сети здания. Также проектируется сеть внутреннего водостока здания. Необходимо рассчитать принятые системы, дать характеристику материалов и подобрать оборудование.

Современные системы внутреннего водоснабжения и водоотведения представляют собой сложные комплексы инженерных сооружений и устройств, включающих в себя водоизмерительные узлы, повысительные насосные установки, системы для подогрева холодной и циркуляции горячей воды, распределительные, подающие и отводящие трубопроводы, всевозможные санитарно–технические приборы, средства автоматики, а также, нередко, установки по обработке воды.

Техническое решение систем внутреннего водоснабжения и водоотведения должно обеспечивать подачу требуемых количеств воды водопотребителям с заданными напорами в местах её отбора, включая требования пожаротушения при наименьших затратах на их сооружение и эксплуатацию.

 

Исходные данные для проектирования

 

Вариант генплана участка представлен на чертеже.

Здание имеет 14 этажей.

Число жителей одной секции – 168 человек

Норма водопотребления – 360 л/чел·сут.

Гарантийный напор – 25 м.

Глубина промерзания грунта – 1,8 м.

Абсолютная отметка верха трубы городского водопровода – 127,0 м.

Абсолютная отметка лотка колодца городской сети водоотведения – 128,0 м.

Диаметр трубопровода городского водопровода – 200 мм.

Диаметр городской сети водоотведения – 200 мм.

Расстояние от красной линии до здания, L1 = 10 м.

Расстояние от здания до городского колодца водоотведения, L2 = 20 м.

 

1 Внутренний водопровод

1.1 Выбор системы  внутреннего водопровода

Согласно п.4.2. [1] выбор системы внутреннего водопровода производится в зависимости от технико–экономической целесообразности, санитарных и противопожарных требований, а также с учетом принятой системы наружного водопровода и требований технологии производства.

В соответствии с п.4.5[1] в здании предусматриваем следующие системы внутренних водопроводов:

1. хозяйственно–питьевые (В1);
2. подающего горячего водоснабжения (Т3);
3. обратного (циркуляционного) горячего водоснабжения   (Т4).

 

Устраивается хозяйственно–питьевой водопровод, объединенный с поливочным и противопожарным, согласно п.4.5[1]. Согласно п.6.11[1] пожарные стояки закольцовываются поверху, при этом для обеспечения сменности воды в зданиях предусматривается кольцевание противопожарных стояков с одним или несколькими водоразборными стояками с установкой запорной арматуры.

Согласно п.4.1.[1] схема внутреннего водопровода включает: ввод, водомерный узел, магистральную разводящую сеть, стояки, подводки к санитарным приборам, арматуру (водоразборную, смесительную, запорную, регулирующую), напорно–регулирующие и повысительные установки.

А система внутреннего горячего водоснабжения предусматривает устройство центрального теплового пункта (теплообменника).

 

1.2 Ввод водопровода

Вводом внутреннего водопровода называется ответвление от городской водопроводной сети до водомерного узла.

Для данного жилого дома принимаем согласно п.9.1[1] два ввода, так как система внутреннего водопровода холодной воды была принята кольцевой. В местах врезки ввода в городскую сеть устраиваем колодец. В связи с тем, что присоединение вводов к различным участкам наружной кольцевой сети не возможно, отбор воды производится из одного участка наружной кольцевой сети с устройством в колодце задвижки, разделяющей вводы. На вводах устанавливаем задвижки (рисунок 1).

Рисунок 1 – Устройство вводов в водопроводном колодце.

 

 

Прокладка вводов осуществляется ниже глубины промерзания грунтов на 0,5 м. Для опорожнения труб предусматриваем уклон ввода в сторону наружной сети, задаем 0,005.

Для ввода выбираем стальные электросварные трубы, изготовленные по ГОСТ 10704–63. Диаметр ввода определим из гидравлического расчета. Диаметр отверстия в стене принимаем на 200мм больше диаметра трубы с каждой стороны стены. Кольцевой зазор между трубой ввода и стенкой заделываем водонепроницаемым и газонепроницаемым эластичным материалом.

При закладке ввода предусматриваем антикоррозийную битумно-минеральную изоляцию наружной поверхности труб типа «весьма усиленная» по ГОСТ 9.015-74*. Конструкцию покрытия выбираем в виде битумно–минеральной мастики.

 

1.3 Водомерный  узел

Водомерный узел служит для измерения количества расходуемой воды и состоит из водосчетчика и арматуры, необходимой для его отключения.

Водомерный узел проектируем с обводной линией.

Водомерный узел размещаем у наружной стены здания в удобном и легкодоступном помещении. Принимаем водосчётчик крыльчатого типа, установленного горизонтально, с каждой стороны которого предусмотрены прямые участки трубопроводов, вентили и задвижки, между счетчиком и второй (по движению воды) задвижкой установлен спускной кран, предусмотрена врезка штуцера для манометра.

 

1.4 Магистральная  водопроводная сеть

Магистральные трубопроводы прокладываем под потолком подвала с уклоном 0,002 в сторону спуска воды. Для спуска воды устанавливаем тройники. Трубы крепятся с помощью крюков, хомутов, кронштейнов и подвесок.

Для хозяйственно–питьевого водопровода запроектированы стальные водогазопроводные трубы по ГОСТ 3262–75.

К магистральным трубопроводам присоединяют стояки и поливочные краны. Отвод к поливочному крану устраиваем диаметром 15 мм. На подводке к поливочному крану устанавливается запорный вентиль и предусматривается возможность спуска воды из этого участка. Диаметры участков магистральной сети определены гидравлическим расчетом, который приводится ниже.

 

 

1.5 Водопроводные  стояки

Водопроводные стояки размещают в местах наибольшего водоразбора, в местах установки однотипных санитарных приборов – в ванных комнатах и туалетах. Во избежание замерзания стояки размещаем вдали от наружных стен здания.

Стояки устраиваются в коробах. У основания стояка необходимо предусматривать отключающую арматуру и устройства для спуска воды. Диаметры участков стояков определены гидравлическим расчетом, который приводится ниже.

При пересечении стояков с перекрытиями на трубах устанавливают гильзы из листовой стали. У основания стояка предусматривается отключающая арматура (вентиль). Водопроводные стояки целесообразно изготавливать из оцинкованной стали. В данном здании запроектированы стальные водогазопроводные трубы по ГОСТ 3262–75. Соединение труб предусмотрено на сварке.

 

1.6 Разводящая  сеть и приборы

Трубы разводящей сети прокладываются открыто на высоте от пола 0,3 м по стенам санитарных узлов, ванных комнат, кухонь с уклоном 0,005 к стояку.

Материал труб разводящей сети и подводок к приборам – металлопластик (ГОСТ Р 53630-2009), с соединением с использованием фитингов. Диаметр подводок к приборам определяется гидравлическим расчетом.

Управление трубопроводной системой, и распределение воды к потребителям осуществляется с помощью запорной, регулирующей и предохранительной  арматуры самого различного назначения, типа и принципа действия.

Запорная арматура предусматривается на ответвлениях в каждую квартиру, на подводках к смывным бачкам, смывным кранам.

Водоразборная и смесительная арматура устанавливается на определённой высоте от пола:

1) смеситель у мойки на 1050 мм;

2) смеситель у ванны на 800 мм;

3) смеситель общий для ванн  и умывальников на 1100 мм;

4) поплавковый кран смывных бачков  на 625 мм.

Конструкция водоразборной и запорной арматуры должна обеспечивать плавное закрытие и открытие потока воды. Задвижки (затворы) необходимо устанавливать на трубах диаметром 50 мм и более, на трубах меньших диаметров предусматриваются вентили.

 

 

1.7 Гидравлический  расчё т системы холодного водоснабжения здания

Задачей гидравлического расчета является определение необходимого напора в точке присоединения городской водопроводной сети и сопоставление полученного результата с величиной гарантийного напора наружной городской сети. Графической основой гидравлического расчета является аксонометрическая схема водопроводной сети.

Расчет системы холодного водопровода проводится на пропуск максимального хозяйственно–питьевого расхода.

 

 

1.7.1 Определение расчетных расходов

Определяем расчётные расходы воды на участках по формуле:

q= ; (1)

где  – секундный расход холодной воды одним прибором, при норме водопотребления 360 л/чел.сут принимаем по приложению 3[1], = 0,2 л/с;

a – коэффициент, определяемый в зависимости от числа сантехнических приборов N и вероятности их действия Р по приложению 4 [1].

Вероятность одновременного включения санитарно–технических приборов, использующих холодную воду для жилых зданий определяем по формуле:

 (2)

где  – норма расхода холодной воды потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаем по приложению 3[1], = 9,1 л/ч;

U – число водопотребителей, 336 чел.;

N – количество санитарно–технических приборов, 392 приборов.

Потери на участках трубопроводов систем холодного водоснабжения Н, м, следует определять по формуле:

H=il(1+k), (3)

где k=0,3, для сетей хозяйственно–питьевых водопроводов жилых зданий.

Коэффициент a определяем по табл.2 приложения 4 [1].

Для расчета магистраль разбиваем на расчетные участки по расчётному направлению (рисунок 2). Результаты гидравлического расчёта сведены в таблице 1.

Диаметры труб выбираем исходя из условия, что скорость движения воды в трубах не должна превышать 3 м/с, рекомендуемый диапазон: 0,9…1,7 м/с. Скорость и потери в трубопроводах определяем по [2].

 

Таблица 1 – Гидравлический расчет водопроводной сети в расчетном направлении Ст. В1 – 4 – точка магистрали В1 – 17

№ расч. Уч.	N	P	N*P	α	qoс, л/с	q, л/с	Dу, мм	V, м/с	1000i	L, м	Н, м
0…1	7	0,0108	0,0756	0,312	0,2	0,312	20	0,993	108,853	0,92	0,13
1…2	7	0,0108	0,0756	0,312	0,2	0,312	32	0,338	10,434	2,8	0,04
2…3	14	0,0108	0,1512	0,401	0,2	0,401	32	0,499	16,651	2,8	0,06
3…4	21	0,0108	0,2268	0,476	0,2	0,476	32	0,592	22,96	2,8	0,08
4…5	28	0,0108	0,3024	0,534	0,2	0,534	32	0,664	28,508	2,8	0,10
5…6	35	0,0108	0,378	0,595	0,2	0,595	32	0,74	34,968	2,8	0,13
6…7	42	0,0108	0,4536	0,645	0,2	0,645	32	0,802	40,741	2,8	0,15
7…8	49	0,0108	0,5292	0,704	0,2	0,704	32	0,875	48,105	2,8	0,18
8…9	56	0,0108	0,6048	0,742	0,2	0,742	32	0,923	53,165	2,8	0,19
9…10	63	0,0108	0,6804	0,791	0,2	0,791	32	0,984	60,054	2,8	0,22
10…11	70	0,0108	0,756	0,838	0,2	0,838	32	1,042	67,049	2,8	0,24
11…12	77	0,0108	0,8316	0,883	0,2	0,883	32	1,098	74,101	2,8	0,27
12…13	84	0,0108	0,9072	0,916	0,2	0,916	32	1,139	79,493	2,8	0,29
13…14	91	0,0108	0,9828	0,959	0,2	0,959	32	1,192	86,792	2,8	0,32
14…15	98	0,0108	1,0584	0,995	0,2	0,995	32	1,237	93,157	2,8	0,34
15…16	98	0,0108	1,0584	0,995	0,2	0,995	32	1,237	93,157	52,45	6,35
16…17	196	0,0108	2,1168	1,479	0,2	1,479	50	1,479	20,933	1,88	0,05

 

Сумма потерь напора по длине Ндл = 9,14 м.

При гидравлическом расчете скорость оказывается меньше рекомендуемой с 8 по 14 этажи, необходимо установить регуляторы давления.

 

Рисунок 2 – Схема холодного водоснабжения

1.7.2 Выбор водосчетчика

Диаметр условного прохода счетчика воды следует выбирать исходя из среднечасового расхода воды за период потребления, который не должен превышать эксплуатационный.

Для определения номинального часового расхода необходимо определить вероятность использования санитарно-технических приборов Рhr в целом:

 (4)

где q0tot – секундный расход приборов, определяется по приложению 3 [1], q0tot=0,3 л/с;

q0,hrtot – часовой расход воды санитарно–техническим прибором, определяется по приложению 3[1], q0,hrtot =300 л/ч;

P – вероятность действия санитарно–технического прибора на участке.

Определяем вероятность одновременного включения санитарно–технических приборов для жилых зданий:

, (5)

где – норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаем по приложению 3[1] равной 20 л/ч.

Определим максимальный секундный расход воды на участке:

qtot=5q0tota, (6)

где α – определяется по приложению 4 [1] исходя из произведения

, тогда 

Подставляем полученные значения в формулу 6:

Подставляем полученное значение Ptot в формулу 4, получаем:

 

 

Максимальный часовой расход определяется по формуле

 (7)

где определяется по приложению 4 [1] исходя из произведения

,

тогда

Подставляем полученное значение α в формулу 7, получаем:

Тогда согласно табл.4 [1] по среднечасовому и номинальному часовому расходам воды принимаем водосчётчик крыльчатый многоструйный «ВCХ–50», с диаметром d=50мм, S=0,011 м/(м3/ч)2 – гидравлическое сопротивление счётчика. Технические характеристики прибора соответствуют  ГОСТ 6019–83.

Потери напора в крыльчатых счётчиках холодной воды не должны превышать 5м – согласно п.11.3 и п.11.4 [1]:

h=S(qtot)2=0,011·(3,57)2=0,14м < 5 м, (8)

где h – потери в счётчике,

S – гидравлическое сопротивление счётчика.

1.7.3 Определение требуемого напора

Требуемый напор Н для подачи воды к наиболее высоко расположенному и наиболее удаленному прибору определим по формуле:

, (9)

где Нгеом – геометрическая высота подачи воды от оси ввода при присоединении к городскому водопроводу до расчётного санитарно–технического прибора, м, Нгеом= 4+2,8∙13+2,2=42,6 м,

где 2,2 – высота расположения от пола до душевой сетки, м;

Ндл – сумма потерь напора по расчетному направлению; Ндл=9,14 м;