Расчет системы внутреннего водопровода

 

Диаметры выпусков принимают  равными диаметрам стояков или  более. При этом определяющими являются скорость движения стоков и наполнение. Скорость должна быть такой, чтобы энергии  потока было достаточно для смыва  отложений со стенок труб. Она также не должна допускать выпадения взвесей из сточной жидкости.

Канализационные выпуски  надлежит проверять на выполнение условия V√h/d≥k , где k - коэффициент, равный 0,6 для чугунных труб.

Расчет канализационной  сети проводится в табличной форме (таб.6).

 

3. Расчет системы отведения дождевых и талых вод.

 

3.1. Водостоки

Отводить атмосферные  воды с кровель зданий можно тремя  способами:

1)  неорганизованным  или свободным сбросом воды;

2)  наружным организованным водостоком;

3)  внутренним водостоком.

От надежности работы системы отвода с крыш дождевых и талых вод зависит долговечность здания. Наиболее простыми с конструктивной точки зрения являются наружные неорганизованные водостоки (рис. 3.1), при которых все атмосферные воды, попадающие на крышу здания, стекают в направлении уклона и свободно удаляются по всему периметру крыши. Их можно использовать при плоских или двухскатных кровлях. Наружные неорганизованные водостоки при всей их простоте и минимальных капитальных затратах не получили широкого распространения в силу целого ряда присущих им недостатков. Так, при дожде с ветром вода, стекающая с наветренной стороны, задувается ветром на стены здания и вызывает их увлажнение и разрушение. Кроме того, потоки воды, стекающие с крыши   и попадающие на отмостку у здания, интенсивно разбрызгиваются и вызывают намокание цоколя, разрушение отмосток и увлажнение грунта около фундаментов. Поэтому применение этой системы водостоков в районах, имеющих просадочные грунты, недопустимо при отсутствии устройств, отводящих воду от фундаментов. В климатических районах, где имеют место отрицательные температуры; наружного воздуха, по периметру образуются крупные сосульки и наледи, разрушающие карнизные свесы и делающие небезопасным пребывание под ними людей.

В силу перечисленных причин кажущаяся невысокая стоимость неорганизованного отвода воды в конечном счете ведет к увеличению затрат на эксплуатацию и ремонт зданий. Наружный неорганизованный водосток применяют для одноэтажных зданий складов, гаражей, ангаров и т. п.

Наружные организованные водостоки (рис. 3.2) являются шагом вперед по сравнению с наружными неорганизованными водостоками и могут применяться для многоэтажных зданий. Эта система водостоков позволяет избежать увлажнения фасадов водой, удаляемой с крыши, и дает возможность при помощи лотков отвести воду от фундаментов здания.

Наружный организованный водосток представляет собой систему лотков 1 на крыше здания, которые направляют воду к воронкам 2. Воронки  могут  быть подвесными или заделываться в  конструкцию крыши.   По водосточным трубам 3 мода стекает в лотки возле здания.

Для южных районов, где отсутствуют  длительные периоды отрицательных  температур, такие водостоки можно  считать приемлемыми.

В районах с длительными периодами отрицательных температур наружным организованным водостокам присущи те же недостатки, что и неорганизованному   отводу   воды,   усугубляемые   значительной  высотой зданий.

Происходит это потому, что кровля  нагревается солнцем и даже при отрицательных температурах   наружного воздуха происходит подтаивание снега на кровле. Образующаяся при этом талая вода стекает в более холодную  зону –в лотки, воронки, водосточные трубы и замерзает в  них, образуя ледяные пороги и пробки. Эти наледи усиливаются при   кратковременных оттепелях. В результате получается худший вариант неорганизованного отвода воды.

Кроме того, водосток изготавливается  из тонкой оцинкованной стали (жести), которая не выдерживает нагрузки от тяжелого льда, что приводит к  быстрому разрушению всей системы водоотвода.

Материал водостока подвергается интенсивной коррозии. Окраска снаружи не дает существенного эффекта, так как внутренняя поверхность водостока остается незащищенной. Отдельные элементы водостока выходят из строя, что приводит к воздействию большого количества воды на строительные конструкции, которые быстро разрушаются.

Изготовление, эксплуатация и ремонт наружного организованного водостока  требуют значительных материальных затрат.

Наиболее совершенными и надежными  системами отведения воды с кровель  зданий являются внутренние водостоки, у которых водосточные воронки заделывают в конструкцию крыши, а отводящие трубопроводы прокладывают внутри здания.

Системы внутренних водостоков могут  быть двух типов:

1. С закрытым выпуском воды  в систему дождевой или общесплавной канализации (рис. 3.3, а, б).

2. С открытым выпуском воды  на отмостку или в лотки  у зданий (рис. 3.4).

При обосновании допускается предусматривать  отвод воды из системы внутренних водостоков в систему производственной канализации незагрязненных или повторно используемых сточных вод.

Система внутренних водостоков включает следующие элементы (рис. 3.3, 3.4):

1. Водосточные приемные воронки,  предназначенные для приема воды  с кровли.

2. Водосточные стояки для транспортирования  воды в нижнюю часть здания.

3. Отводные трубы, соединяющие  стояки с воронками.

4.  Выпуск, который  принимает воду от стояков  и отводит ее в наружную  сеть канализации.

5 - 7. Специальные устройства (колодцы, ревизии, прочистки, гидрозатворы), служащие для приема, осмотра, прочистки и предотвращения замерзания системы.

Профиль кровли, для которой  проектируют внутренние водостоки, должен обеспечивать полный отвод с  ее поверхности атмосферных осадков.

В зависимости от ширины здания и конструктивной возможности придать уклон крыше к воронкам эта система водостоков может быть выполнена  либо с одной воронкой на стояке (рис. 3.3, а, б), либо с несколькими   воронками,   объединяемыми   сборными   подвесными   тводными трубами (рис. 3.4).

При расположении здания в климатической зоне, имеющей  расчетную  температуру наружного  воздуха ниже -5 °С, на открытом выпуске  воды из системы внутренних водостоков необходимо установить гидравлический затвор 5 (рис. 3.4), который препятствует засасыванию в выпуск холодного наружного воздуха, что может привести к замерзанию воды в выпуске, или же предусмотреть установку пробкового крана (рис. 3.7)

3.2. Требования к проектированию внутренних водостоков

Водосточные воронки  должны обеспечивать быстрый прием, отвод атмосферных вод и задержание предметов (листьев, веток, мусора), которые могут засорить систему.

Водосточные воронки  обычно устанавливают на границах пролетов, по возможности ближе к наружному  периметру зданий, в ендовах (нижних переломах профиля кровли). Уклоны кровли и ендов в сторону воронок предусматриваются не менее 0,01 -0,015.

Конструкция водосточных воронок  определяется местом их расположения и типом кровли. Они бывают колпаковыми (купольными) и плоскими (решетчатыми).

Колпаковые воронки (рис. 3.5) применяют на скатных, а также плоских неэксплуатируемых кровлях. Плоские воронки (рис. 3.6) устанавливают на плоских эксплуатируемых кровлях, используемых для ресторанов, кафе, спортивных площадок и т. д.

Колпаковая воронка (рис. 3.5) состоит из сливного патрубка 1 с фланцем, который заделывается в кровлю. Воронка должна герметично соединяться с кровлей, чтобы атмосферные воды не просачивались и не разрушали перекрытия. Для этого на фланец сливного патрубка заводится мягкий гидроизоляционный ковер кровли 3. Сверху устанавливается колпак с фланцем 4. Гидроизоляционный ковер зажимается между фланцами болтами и заливается сверху мастикой. Вода поступает в воронку через отверстия в колпаке 2.

Плоские воронки (рис. 3.6) конструктивно аналогичны колпаковым, по вместо колпака на верхнем фланце размещается решетка. Покрытие кровли устраивается на одном уровне с поверхностью решетки 2, что устраняет помехи при эксплуатации кровли.

На плоской кровле в одной ендове должно устанавливаться  не менее двух водосточных воронок. Максимальное расстояние между коронками при любых видах кровли не должно превышать 48м. Это же расстояние является предельным для пути воды от водораздела к воронке.

Па плоских кровлях  жилых и общественных зданий допускается установка по одной воронке на каждую секцию здания.

Пропускная способность  воронок определяется по табл. 3.1.

Таблица 3. l Пропускная способность водосточных воронок

Диаметр водосточного стояка	80	100	150	200
Расчетный расход дождевых вол на одну воронку, л/с	5	12	35	-

Несколько водосточных  воронок присоединяют к стояку с  помощью отводного трубопровода, который часто выполняется в  виде подвесного трубопровода, прокладываемого на расстоянии 1 - 1,2м от поверхности кровли (рис. 3.4).

Прокладка подвесных  линий водостоков над технологическим оборудованием или продукцией, портящейся от попадания на нее влаги, не допускается. Если по условиям технологии производства устройство подвесных  водостоков невозможно, принимают подземную прокладку водосточных сетей и выпусков (рис. 3.7).

В жилых и общественных зданиях отводные трубопроводы от воронок  прокладываются в чердачных помещениях и технических этажах.

Подвесные трубопроводы выполняют из пластмассовых, асбестоцементных и чугунных труб. Их крепят к фермам, балкам и стенам при помощи хомутов, подвесок и кронштейнов. При наличии вибрации применяют стальные трубы, защищенные от коррозии оцинкованием или битумизацией.

Диаметр подвесных трубопроводов принимают не более 300мм, уклон не менее 0,005.

Водосточные стояки принимают атмосферные воды или непосредственно из водосточных воронок, или от отводных (подвесных) трубопроводов и передают их в выпуски.

Стояки изготавливают  из чугунных канализационных, асбестоцементных или пластмассовых труб, а при  значительной высоте их (более 10м) - из напорных чугунных или стальных труб. Это связано с тем, что при засорах возможно заполнение водой всех трубопроводов до верхней точки здания, в результате чего давление в нижних частях системы может значительно повыситься. Диаметр стояков должен быть не менее диаметра подсоединяемой к нему воронки или диаметра отводною трубопровода. Пропускная способность стояка определяется по табл. 3.2.

Таблица 3.2 Пропускная способность водосточных стояков

Диаметр водосточного стояка	85	100	150	200
Расчетный расход дождевых вод на один водосточный стояк, л/с	10	20	50	80

Стояки прокладывают в отапливаемых помещениях вдали от наружных стен открыто (около колонн, стен, перегородок) или скрыто (в бороздах, шахтах с  устройством ревизий и открывающихся  люков) так, чтобы длина подземных линий была минимальной. Замоноличивать стояки в строительные конструкции не допускается, так как на поверхности стенок труб образуется конденсат во время таяния снега, когда температура воды близка к 0 °С. Наиболее целесообразно прокладывать стояки в нишах. В жилых зданиях стояки располагаются в лестничных клетках у стен, не смежных с жилыми комнатами. В общественных зданиях их устанавливают в коридорах, подсобных помещениях, лестничных клетках. Для предотвращения   замерзания    стояка    необходимо обеспечить постоянную подачу в него теплого воздуха. При закрытом выпуске воздух поступает   из   подземной   дождевой сети под действием гравитационного давления. При открытом выпуске с гидрозатвором движения воздуха в стояке не происходит: воронки не получают достаточного тепла и обмерзают. Поэтому воздух подается в стояк из подвала через пробковый кран 4 (рис. 3.8), который закрывается при положительной температуре воздуха.

Водосточные выпуски, как  уже говорилось, могут быть открытыми или закрытыми. При закрытой системе выпусков (см. рис. 3.4, 3.7) водосточные подземные трубопроводы-коллекторы укладывают параллельно между собой и перпендикулярно наружным стенам здания. Каждый выпуск принимает воду от одного или нескольких стояков. Обычно каждый коллектор имеет непосредственный выпуск в наружную канализацию, что обеспечивает лучшие условия эксплуатации и меньшее заглубление труб, однако требует большего числа выпусков. С целью сокращения числа выпусков несколько коллекторов 1 (рис. 3.9) могут объединяться одним выпуском 3.

Водосточные подпольные коллекторы в жилых и общественных зданиях выполняют из чугунных канализационных, пластмассовых или асбестоцементных труб. В производственных зданиях могут применяться также керамические или бетонные трубы. В производственных зданиях иногда устраивают сеть из открытых лотков и каналов шириной не менее 200мм при глубине лотка до 500мм и не менее 700мм при большей глубине.