Водоснабжение и водоотведение

Исходные данные

 

Номер здания по генплану                                  4 

Количество этажей     Nэ                                    5

Гарантированный напор 

в наружной сети Нд, м                                      41

Средняя заселенность квартир, чел.                 39

Схема горячего водоснабжения  - закрытая, теплоноситель вода t = 100°

Схема горячего водоснабжения       -          не рассчитывается

Высота этажа здания    hэ, м                              2,8

Высота подвала                                                  2,1

Здания оборудованы  холодным, горячим водоснабжением,

канализацией, газоснабжением, ваннами длиной 1,5 м.

Глубина заложения  наружной водопроводной сети – 3 м,

                                   канализационной сети             -  4 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Водоснабжение и водоотведение современных  зданий представляет собой комплекс инженерного оборудования холодного  и горячего водоснабжения, канализации  и водостоков. Этот комплекс необходим  для жизненного обеспечения населения  и определяет степень благоустройства и комфорта зданий,  городов и населенных пунктов. Необходимо повышение надежности и экономичности внутренних систем холодного и горячего водоснабжения, особенно вопросы по гидравлической устойчивости, стабилизации напоров и экономии воды.

   Схемы  водоснабжения здания бывают: тупиковые, кольцевые, зонные, комбинированные. По расположению магистральных трубопроводов: с нижней и  верхней разводками.

Кольцевые сети применяют при недопустимости перерыва в водоснабжении здания водой в многоэтажных зданиях с противопожарным водопроводом, а также в производственных зданиях.

Комбинированные сети (тупиковые и кольцевые) применяют в крупных   зданиях с большим разбросом водоразборных устройств.

         При нижней разводке магистральные трубопроводы размещают в нижней части здания, а при верхней на чердаке или под потолком верхнего этажа.

        Если в здании допускается  перерыв в подаче воды и  количество пожарных кранов в  здании не превышает 12, устраивается  тупиковая схема.

При проектировании тупиковой схемы водопровода жилого здания с нижней разводкой магистрали располагают вдоль внутренних капитальных стен под потолком подвала. Особое внимание при ее проектировании уделяется рациональному размещению санитарно-технических устройств в здании. Санитарные узлы и водоразборную арматуру группируют поэтажно, располагая, их друг над другом, трубопроводы прокладывают по кратчайшему расстоянию.

       

 

          Ввод (трубопровод, соединяющий наружный  водопровод с внутренним водопроводом здания) размещается в колодце (диаметром, не менее 700 мм) 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  1м oт наружной стены подвального этажа здания. При этом предполагается, что помещение подвального этажа сухое с плюсовой температурой. Водомерный узел жестко крепится к стене на кронштейнах.

           Ось водосчетчика должна быть  расположена на 0,3-1м 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.

          Ввод водопровода проектируется по возможности по кратчайшему расстоянию к зданию.

При расчетном  диаметре (d до 50 мм) ввод может быть запроектирован из стальных водогазопроводных труб, соединяемых на сварке с обязательной противокоррозионной гидроизоляцией, с применением рулонных гидроизоляционных материалов. При диаметре (d >50 мм) применяются чугунные раструбные трубы с обязательной заделкой стыка. В последние годы для прокладки вводов используются пластмассовые трубы. Они долговечны и имеют достаточную механическую прочность.

Минимальную глубину  заложения ввода можно принять ниже глубины промерзания грунта на 0,5 м (до низа трубы). Пересечение ввода со стенами подвала следует выполнять в сухих грунтах с зазором 0,2 м между трубопроводом и строительными конструкциями с заделкой отверстия в стене водонепроницаемыми эластичными материалами. В мокрых грунтах пересечение трубы ввода со стеной подвала устраивается с помощью сальниковых уплотнений.

1 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ  ВНУТРЕННЕЙ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

1.1 Конструирование   водопроводной сети 

 

         Для выбора системы водоснабжения  по формуле 2.1 [2] определяем предварительное  значение напора требуемого для  водоснабжения здания:

Нтр.= Hгеом+Hi+Hвв+hwt+Htt=16.6+6.201+1.309+1.034+3=28.144м

       Так как Нгар. > Нтр. применяем  простую схему водоснабжения.

       Гидростатический напор у приборов  первого этажа не определяется, т.к. при напоре в наружной сети 28,144 м он не может превышать предельные 41м.

       На генеральном плане  произведена  трассировка ввода и предусмотрено  использование стальных оцинкованных  труб с уклоном 0,002 в сторону  наружной сети. В колодце в  начале ввода устанавливается  задвижка.

       Глубина заложения назначена как для наружной сети –3м.

       В подвале у наружной стены  предусмотрен водомерный узел, включающий  водомер типа ВСКМ и обводную  линию. Водомер размещается на 1м выше пола подвала.

      Разводящие трубопроводы выполняются  из стальных оцинкованных труб и прокладываются в подвале вдоль несущих стен на консольных опорах на высоте 1,7м от пола подвала.

      Стояки прокладываются, открыто  в туалетах. Ответвления в квартирах  выполняются на высоте 0,4м от  пола, на ответвлениях устанавливаются  счетчики воды.

       По результатам конструирования  построена аксонометрическая схема  холодного водопровода.

        На  схеме определен диктующий прибор  – смеситель на ванну с душевой сеткой на 5 этаже наиболее удаленного от ввода стояка, выделены и пронумерованы участки расчетной ветки.

 

 

 

1.2 Гидравлический  расчет внутреннего водопровода

Целью гидравлического  расчета является определение экономически выгодных диаметров труб для пропуска расчетных расходов воды и потерь напора от диктующего (водоразборного устройства в здании) до места

присоединения ввода к наружной водопроводной  сети. Он проводится в следующей  последовательности.

Зная место  расположения ввода в здание, на плане подвала здания проектируется разводка сети внутреннего водопровода и строится расчетная аксонометрическая схема внутренней водопроводной сети. На схеме выбирается расчетный стояк (самый удаленный от ввода) и расчетное направление от диктующего устройства до места присоединения ввода к наружному водопроводу.

Аксонометрическая схема разбивается на расчетные участки так, чтобы в пределах участка не изменялся расход. Определяется количество водоразборных устройств N на расчетных участках.

Определяется расчетное количество жителей U в здании.

Определяется величина вероятности действия водоразборных устройств Р, формула 4.1, [2].

На каждом участке  определяется произведение вероятности Р и N приборов, снабжающихся водой на данном участке (PN), а затем по полученному значению этого произведения определяется коэффициент а, приложение 1 [2].

На каждом расчетном  участке вычисляется секундный расход: q, л/с формула 4.2 [2]. Определяются длины расчетных участков.

          По полученному расходу по  таблицам гидравлического расчета  приложение 5, [2] выбирается диаметр d, мм, каждого расчетного участка, исходя из значения экономических скоростей движения воды v_э= 0,9-1,5 м/с.

Максимальная  скорость во внутреннем водопроводе  не должна превышать 

3 м/с.

Для каждого  выбранного диаметра расчетного участка  определяют потери на единицу длины - 1000i (для удобства обращения с малыми числами значение i увеличено в 1000 раз),  приложение 5 [2].

Определяются потери напора на каждом расчетном участке

                 H = 0.001х L(1+Кi) х 1000 i    ,                                            

где коэффициент Кi учитывает потери на местные сопротивления в соединениях труб и арматуре. Для хозяйственно-питьевых водопроводов он принимается равным 0,3; 

L - длина расчетного участка сети, м.

Определяется сумма потерь напора в здании Н₁ 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 Нвв.

Гидравлический  расчет внутренней водопроводной сети сводится в таблицу 1.1.

Геометрическая высота подачи воды в здание H_geom определяется как разность отметок изливного отверстия диктующего водоразборного устройства и отметки первого этажа над точкой присоединения ввода к наружному водопроводу.

           Величина свободного (рабочего) напора у диктующего устройства - Нf,  определяется по приложению 3 [2].

                Нgeom=отм.1-го эт.- отм.гор..водопр.+hэт.(Nэт.-1)+hпрев.  ,

где hэт. – высота этажа, м;

      Nэт.- количество этажей в здании;

      hпрев.- высота изливного отверстия диктующего прибора.

Потери напора в водомере определяются по формуле 4.8[2].

        Определяется величина требуемого  напора в здании Нтреб., м.

                 Нтреб.=  Нgeom.+ Нitot + Нвод,зд + Нвод,кв + Н f , 

        где  Нitot – сумма потерь напора на расчетных участках;

               Нвод,зд.  – потери напора в  счетчике, м. 

 

       Нf – свободный напор в диктующем приборе.

 

Максимальный  секундный расход воды в здании q (q °, q^c, q) л/с определяется по формуле:

                                q=5аqо        ,                                                         

где qо  -секундный расход воды одним прибором, приложение 3 [2].

 а - коэффициент, зависящий от произведения общего числа приборов N, т. е. a = f (РN); при Р>0,1 и N<200a,   приложения 1 [2].

  Вероятность действия водоразборных устройств P(Р^с) при наличии одинаковых потребителей в здании может быть определена по формуле 4.1[2];

                        Р= q hru U/3600 qоN       ,                                             

где qhr,u л/ч - норма расхода воды, потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаемая по приложению 3 [2].

U -количество жителей в здании.

                 U= 39 чел.

В зданиях с  одинаковыми потребителями на расчетных  участках принимают значение  Р, определенное для всех потребителей.

По расчетной  аксонометрической схеме холодного водоснабжения, определяем количество водоразборных устройств на расчетных участках;

                      N = (5+5+15+15)х2 =80приборов.

При оборудовании здания централизованным горячим водоснабжением принимаем:

 qо^с = 0.18 л/с - расход холодной воды санитарно-техническим прибором;                 

  ^qchr,u = 5.6 л/ч - норма расхода холодной воды в час наибольшего водопотребления для домов с ваннами, оборудованными душами, с централизованным горячим водоснабжением;

 q^tothr,u - q^hhr,u =15.6 -10 = 5,6(л/ч) (см. приложение 4)[2].

Вероятность действия водоразборных  устройств в системе холодного  водоснабжения определяем  по формуле 4.1 [2] будет равна:                                                                              

        Р= 5,6 • 39/3600 • 0,3 •40  = 0,05                      

          Определяем произведение NP на участке сети (ВУ-ВВОД),

                  Р = 15,6х39/0,3х80х3600 = 0,007

.               NP=0,007х40 = 0.28            а = 0,588

           где N = 80 водоразборных устройств.              

         Коэффициент а, определяется по приложению 1 [2].

                  q^tot  = 5х0,3х 0,588= 0.882 л/с

При выборе водомера учитываются его гидрометрические характеристики и допустимые потери напора. Подбор водомера  проводим на пропуск хозяйственно-питьевого расхода.

Для подбора  водомера в здании определяем среднечасовой  расход

        q^s  = 0.882+1.6= 2.482 м3/час

         Противопожарный расход пропускается, минуя счетчик, через открытую задвижку на обводной линии. При этом потери в водомере будут равны нулю. Тип водомера и его сопротивление S определяется по приложению 2[2]. Принимаем водомер калибра 32мм, S =1,33м/(л/с)2.