Внутренние системы водоснабжения и водоотведения жилого здания

На плане здания наносим для каждой группы приборов стояки диаметром

100 мм.

Диаметр отводов от унитазов принимаем равным 100 мм; от моек, ванн и умывальников - 50 мм.

Наибольший уклон трубопроводов не превышает 0,15.

 

5.2.2. Определение расчетного расхода сточных вод.

При расчете бытовой канализации зданий в качестве расчетного расхода сточных вод принимается их максимальный секундный расход q s.

Для определения расчетного расхода сточных вод через стояк предварительно:

- определяем     число     жителей U,   обслуживаемых 
расчетным стояком.

U = 3,4 * 3 = 10,2 (чел.);

- принимаем по приложению 2 [1] общий секундный 
расход воды санитарным прибором q0tot. Выбираем 
прибор с наибольшим расходом. 
q0tot = 0,25 л/с; (ванна)

- принимаем по приложению 2 [1] расход сточных вод от санитарного прибора q0S . Выбираем прибор с наибольшим расходом.

q0S  = 1,6 л/с; (компакт)

• принимаем по приложению 3 [1] общую норму расхода воды qhr,u tot в час наибольшего водопотребления. qhr,u tot = 12,5 л/ч;
• определяем число установленных санитарных приборов N на расчетном стояке.

N = 4 * 3 = 12 (шт.)

- рассчитаем вероятность действия санитарных приборов

Рtot = (qhr,u tot * U) / (3600 * q0tot * N) , (18)

Рtot = (12,5 • 10,2) / (3600 • 0,25 • 12) = 0,012                для одного стояка

Рtot = (12,5 • 10,2) / (3600 • 0,25 • 12) • 3 = 0,036         для половины здания

• по приложению 4 [1] табл. 2 находим значение коэффициента α в зависимости от значения произведения N • Рtot.
• определяем общий максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети по формуле (3)

qtot = 5 • q0tot • α  л/c   (3) .

qtot = 5•0,25•0,393 = 0,491 л/с

Так как qtot < 8 л/с, то расчетный расход сточных вод через стояк определяется по формуле:

 qстS = q tot + q0S , л/с (19)

qстS = 0,491 + 1,6 = 2,091 л/с

Расход сточных вод через выпуски, объединяющие несколько стояков, определяем по формуле:

  qвыпS = qст 1S + qст 2 S +…+ qст n S ,  л/с  (20)

qвыпS =2,091 • 3 = 6,273 л/с   

 

5.2.3. Определение скорости  движения сточных вод в горизонтальных  трубопроводах.

 

Для определения скорости движения сточных вод на расчетных участках, предварительно необходимо задать степень наполнения трубопровода H/d и рассчитать площадь живого сечения потока ω.

Значения H/d принимаем:

H/d = 0,3 - 0,5 - для труб Ø 50, 100 мм;

Площадь живого сечения рассчитываем по формуле:

(21)

а= H/d;

φ = (3,14 + 2 α) - угол в рад.;

sin α = [(а/0,5)-1];

α - угол в рад.;

d - внутренний диаметр трубопровода, м.

или по формуле:

Скорость движения сточных вод на расчетных участках горизонтальных трубопроводов определяется по формуле:

v = qвыпs/(103*ω),M/c (23)

ω - площадь живого сечения безнапорного потока, м2;

103  - коэффициент перевода расхода в л/с в расход в м /с.

v = 6,273 / (1000 • 0,004) = 1,6 (м/с)

 

5.2.4. Определение уклона горизонтальных трубопроводов.

Расчет уклона i трубопроводов может быть проведен с использованием двух формул.

В первом случаи используем формулу Дарси - Вейсбаха, предварительно в ней приняв d = 4 • R.

Во втором случаи применяем формулу Шези:

,  м/с  (24)

с - скоростной множитель, м0,5/ с;

R - гидравлический радиус, м;

i - уклон трубопровода.

 

Гидравлический радиус определяем по формуле:

 

R =ω /x,m (25)

 

ω - площадь живого сечения безнапорного потока, м ;

х - смоченный периметр, м.

R = 0,004 / 0,157 = 0.025 (м)

, м   (26)

(м)

Используя формулу Шези определим уклон:

i = v2/(c2*R), (27)

c = (l/n)*Ry, (28)

 

n - коэффициент шероховатости (по МУ № 147, табл. 3.3), для чугуна n = 0,013; у - показатель степени.

,   (29)

= 0,153

c = ( l / 0,013) • 0,0250,153 = 43,746

5.2.5. Проверка пропускной способности  трубопроводов канализационной  сети.

Проверяем выполнения условия:

,   (30)

К=0,6 - для трубопроводов из чугунных, стальных, асбестоцементных, керамических, бетонных и железобетонных труб;

К = 0,5 - для пластмассовых труб.

1,13 > 0,6

Результаты расчетов заносим в табл. № 2.

 

 

 

 

6. Расчет дворовой канализации.

 

6.1. Гидравлический расчет дворовой  канализационной сети.

Гидравлический расчет проводим в такой же последовательности, как и расчет сети внутренней канализации здания.

На генплане участка наносим смотровые, поворотные и контрольные канализационные колодцы.

 

6.2. Построение продольного профиля  дворовой канализационной сети.

Для построения продольного профиля рассчитываем абсолютные отметки лотков труб в начале и конце каждого расчетного участка.

Отметку лотка трубопровода дворовой канализации в начале первого участка определяем по формуле:

,  (31)

 - абсолютная отметка поверхности земли у здания, м (принимается по заданию);

- минимальная   глубина   заложения   трубопровода первого выпуска, от поверхности земли у здания до его лотка, м;

 - уклон трубопровода первого выпуска;

 - длина трубопровода первого выпуска, от стены до смотрового колодца,м

∆d - разница в диаметрах трубопроводов выпуска и дворовой канализации, м.

(м)

Отметку лотка трубопровода дворовой канализации в конце расчетного участка определяем:

,  м   (32)

(n= 1, 2, ...)

i т-п - уклон трубопровода на расчетном участке;

1 т-п - длина трубопровода на расчетном участке, м.

 

Отметку лотка трубопровода в начале второго и последующих расчетных участков определяем:

, м  (33)

(n= 1, 2, ...)

- принимается по заданию;

- расстояние от ГКК до К1-1, м.

i= (41,48-39,9)/48,8 = 0,032

 

 

Результаты расчетов заносим в табл. № 3

 

По данным таблицы строим продольный профиль дворовой канализационной сети от наиболее удаленного выпуска до места присоединения ее к уличной (городской) канализации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

4. Описание систем внутреннего водопровода и внутренней канализации здания.

 

Так как заданный внутренний водопровод предназначен для подачи воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая», для питья, умывания, купания, приготовления пищи и других хозяйственно-бытовых нужд, поэтому применяется водопровод хозяйственно-питьевого назначения.

   Для жилого здания предпочтительно принимать тупиковую схему с нижней разводкой, допускающей перерывы подачи воды. Размещение магистральных трубопроводов проектируется в нижней части здания, что говорит об использовании сетей водопровода с нижней разводкой.

Подключение к городскому водопроводу предусмотрено в проектируемом колодце с помощью муфты. Наружная сеть водопровода выполняется из оцинкованных обыкновенных труб. Ввод водопровода приложен под прямым углом к стене здания. Диаметр ввода определяется расчетом. Глубину заложения ввода с уклоном 0,002 – 0,005 от здания принимаем в зависимости от глубины заложения городского водопровода и глубины промерзания грунта. Стояки водопровода располагаются в санузлах, вблизи мест потребления воды. Магистраль водопровода в пределах подвала соединяет основание стояков с водомерным узлом и прокладывается по стенам  с уклоном в сторону водомерного узла. Вентили устанавливаются на ответвлениях к стоякам и на ответвлениях в квартиры.

В здании принято 6 стояков диаметром, принимаемым по расчету. К ним посредством отводных трубопроводов, присоединяется водоразборная арматура: смесители душа, смесители мойки и вентили. Магистральный трубопровод, стояки и отводные трубопроводы выполняются из водо-газопроводных оцинкованных обыкновенных труб по ГОСТ 3262-75 диаметрами, принимаемыми по расчету.

 

 

4. Расчет внутреннего  водопровода здания.

 

 Расчетное направление движения воды - это направление от ввода до диктующего водоразборного устройства (прибора). В качестве диктующего прибора принимается наиболее высоко расположенный прибор у самого удаленного и нагруженного стояка.

 

4.1.   Определение расчетного  расхода холодной воды.

 

В качестве расчетного расхода холодной воды при расчете хозяйственно-питьевого водопровода принимается ее максимальный секундный расход.

Для определения расчетного расхода воды в расчетных участках предварительно необходимо определить число потребителей (жителей) U воды по формуле:

, чел. (1)

 

  - средняя заселенность квартиры, чел. (по заданию);

  nкв - количество квартир на этаже, шт. (определяется по плану здания);

   nэт - количество этажей в здании, шт. (по заданию).

 

                                       U=3,4 • 6•3= 61,2 (чел)

Принимаем по приложению 2 СНиП 2.04.01 – 85* [1] секундный расход  холодной воды qc0 = 0,18 через тот санитарный прибор на расчетном участке, через который этот расход имеет наибольшее значение.

 

Принимаем по заданию норму расхода холодной воды qchr.u= 4,6   одним   потребителем   в   час   наибольшего водопотребления, л/ч.

Определяем число установленных санитарных приборов 
N = 6 • 3 • 3 = 54, шт.

 

 

Рассчитываем вероятность действия Р санитарных приборов по формуле:

                                 , (2)

По приложению 4 [1] находим значение коэффициента α в зависимости от значения произведения NP.

Определяем расчетный расход холодной воды на расчетном участке по формуле:

q°= 5 * qc0 * а , л/с (3)

 

4.2.    Определение    диаметров    трубопроводов    на расчетных участках

 

Наиболее экономичными являются скорости в пределах 0,9-1,2 м/с.

Расчетный внутренний Ø трубы на расчетном участке определяем по формуле:

, м (мм) (4)

- расчетный расход холодной воды на расчетном участке, л/с

v – скорость движения воды на расчетном участке, м/с.

 

Учитывая выпускаемый сортамент труб, принятое значение 0 труб должно быть наиболее близким к его расчетному значению (015, 20, 25,32, 40, 50, ...).

Для устройства внутреннего водопровода применяются стальные водогазопроводные трубы по ГОСТ 3262 - 75 и стальные электросварные по ГОСТ 10704 - 76.

Ø определяется по значениям q° и v используя таблицы для гидравлического расчета стальных водогазопроводных труб или диаграммы.

 

 

Некоторые значения определяются путем интерполяции:

 

 

4.3. Определение потерь напора  на расчетных участках.

При движении реальной жидкости в трубопроводах имеет место потери ее механической энергии. Эти потери энергии связаны с наличием сил трения по длине потока, а также с изменением сечения и направления движения потока жидкости в местных сопротивлениях (коленях, тройниках, задвижках, вентилях и др.).

Линейные потери напора в круглых трубах при равномерном движении жидкости определяется по формуле Дарси-Вейсбаха:

, м (5)

Местные потери напора находят по формуле Вейсбаха:

, м (6)

- коэф. гидравлического трения или гидравлического  

      сопротивления;

- коэф. местного сопротивления;

1, d - длина и внутренний диаметр трубопровода расчетного  

        участка, м;

v   - средняя скорость движения воды в трубопроводе расчетного

    участка, м/с;

g  - ускорение свободного падения, м/с2.

 

 

 

Значение для новых стальных и чугунных труб:

, (7)

,  (8)

В трубопроводах внутреннего водопровода в инженерных расчетах принимают:

, м  (9)

- коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях при расчетах хозяйственно-питьевого водопровода жилых и общественных зданий ( = 0,3);

h 1 - потери напора на трение по длине трубопровода, м.

, м  (10)

, м  (11)

- удельное сопротивление трубопровода, с /м ;

q° - расчетный расход холодной воды, м3/с;

l-длина расчетного участка трубопровода, м.

i - гидравлический уклон (удельная линейная потеря напора),

i = h 1/l, м/м.

, (12)

Значения 1000*i, d, v определяются по таблицам Ф.А. Шевелева.

 

4.4. Выбор  счетчика воды и определение  потерь напора в нем.

Для учета количества и расхода воды на вводе в здание устанавливается счетчик воды.

 

Счетчики бывают крыльчатые и турбинные.

Крыльчатые счетчики изготавливают диаметром условного прохода 15-50 мм, турбинные - 65-250 мм.

Диаметр условного прохода счетчика выбирают исходя из среднечасового расхода холодной воды за сутки наибольшего водопотребления, который определяем по формуле:

      

qcu - норма расхода холодной воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л/сут (принимаем по заданию);

U - общее количество водопотребителей, чел.;

Т - время потребления воды (Т = 24), ч.

 

Потери напора в счетчике определяем по формуле:

hCЧ = S*(q°)2,m (14)

hCЧ =2,64•(0,569) 2=0,85, м

S - гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л/с)2 (принимаем по табл. 4 [1] в зависимости от 0 трубопровода ввода и qcT);

q°- расчетный расход холодной воды, л/с.

Потери напора в счетчиках воды не должны превышать: 5,0 м - для крыльчатых, 2,5 м - для турбинных счетчиков.

 

4.5. Определение требуемого напора  для внутреннего водопровода.

 

Требуемый напор в наружной сети у ввода в здание определяем по формуле:

  Hтp = Hr + hвв + hсч + Σ h1 + Σhm + Hf,m (15)

 

Н г – геометрическая высота подъема воды от отметки гарантийного

напора в наружной сети водопровода до отметки диктующего водоразборного устройства, м;

h вв – потери напора на трение по длине ввода, м (по ф.11или табл.№1 КР);