Системы внутреннего водопровода

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Строительство


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Введение

Системы внутреннего водопровода (хозяйственно-питьевого, производственного, противопожарного) устанавливают с целью обеспечения водой производственных, вспомогательных, жилых и общественных зданий, оборудуемых соответствующими системами канализации.

Системы внутреннего водопровода включают: вводы, водомерные узлы, стояки, магистральную и разводящую сети с подводками к санитарным приборам или технологическим установкам, водоразборную и регулирующую арматуру. В зависимости от назначения, местных условий и технологии производства в систему внутреннего водопровода могут входить насосные установки и водопроводные баки, резервуары и другие сооружения, расположенные как внутри здания, так и около него.

В проектах должно предусматриваться наиболее рациональное использование воды, а также экономичные и надёжные в действии системы внутреннего водопровода, учитывающие все местные условия и особенности проектируемого здания, возможность применения индустриальных методов изготовления узлов систем водопровода и поточно-скоростных способов производства монтажных работ, удобство и экономичность эксплуатации систем, широкое использование оборудования и деталей, изготовляемых промышленностью, увязка с архитектурно-строительной, технологической и другими частями проекта.

Выбор системы внутреннего водопровода следует производить в зависимости от технико-экономической целесообразности, санитарно-гигиенических и противопожарных требований, а также с учётом принятой системы наружного водопровода и требований технологии производства.

Производственные системы водопровода должны проектироваться для подачи воды, удовлетворяющей технологическим требованиям и не вызывающей коррозии аппаратуры и трубопроводов, отложения солей и биологического обрастания труб и аппаратов.

Курсовая работа состоит из расчётно-пояснительной записки, иллюстрируемой схемами и таблицами, и графической части. Расчетно-пояснительная записка включает в себя:

1) задание;

2) выбор системы и схемы внутреннего водопровода;

3) описание конструктивного решения проектируемой внутренней водопроводной сети и ввода с указанием диаметров, уклонов, материала труб, способов их соединения и прокладки, способа присоединения ввода к уличной магистрали с выбором водоразборной и запорной арматуры;

4) гидравлический расчёт внутренней водопроводной сети;

5) описание конструктивного решения проектируемой системы внутренней канализации с выбором приёмника сточных вод, указанием способа прокладки и соединения труб, их материала, диаметров и уклонов;

6) описание и расчёт дворовой канализационной сети;

7) список использованных источников.

Графическая часть курсового проекта должна содержать:

1) план типового этажа, выполненный в масштабе 1: 100, с размещением стояков водопровода и подводок к водоразборным точкам, стояков и отводных труб канализации;

2) план подвала, данный в масштабе 1: 100, с размещением ввода водопровода, водомерного узла, магистральных труб, поливочных кранов, стояков водопровода, а также стояков и выпусков водопровода;

3) генплан участка, выполненный в масштабе 1: 500 или 1: 200, с указанием границы участка (красной линии застройки), линии уличных труб городского водопровода и канализации с колодцами на них, ввода водопровода и дворовой (внутриквартальной) канализационной сети с колодцами.

4) аксонометрическую схему внутренней водопроводной сети в ввода в масштабе 1: 100;

5) разрез по заданному из канализационных стояков с отводными трубами и выпуском в масштабе 1: 100;

6) продольный профиль дворовой канализационной сети в горизонтальном масштабе 1: 500 или 1: 200 и вертикальном 1: 100 или 1: 50;

7) спецификацию материалов и оборудования к проекту.

1. Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

Внутренним водопроводом называется система холодного водоснабжения здания. Она обеспечивает подачу воды от наружного водопровода под напором ко всем водоразборным устройствам внутри здания.

В состав системы внутреннего водопровода входят: ввод, водомерный узел, разводящая сеть, стояки, подводки к санитарно-техническим приборам, технологическим установкам и оборудованию, запорная регулировочная, предохранительная и смесительная арматура, различные соединительные и монтажные элементы для труб (сгоны, колена, фитинги, переходники). В случае необходимости в системы включаются установки для повышения давления в сети, специальные ёмкости, создающие запас воды в системе на пожарные, аварийные и регулирующие нужды.

К водоразборной арматуре относятся различные краны, смесители для ванн, умывальников, моек, поплавковые клапаны для смывных бачков унитазов. Запорная арматура включает вентили, задвижки, проходные пробковые краны. Регуляторы давления устанавливают на вводах в здание и на этажах в многоэтажных зданиях. Для поддержания расчётного напора воды перед водоразборными устройствами применяются предохранительные клапаны.

Обратные клапаны обеспечивают движение воды в трубопроводах только в одном направлении.

По назначению системы водоснабжения в здании подразделяются:

1) хозяйственно — питьевые, предназначенные для подачи воды, по ГОСТ Р 51 232 — 98 «Вода питьевая» для питья, умывания, купания, приготовления пищи;

2) производственные системы водоснабжения обеспечивают подачу воды для технологических процессов производства. Требования, предъявляемые к качеству подаваемой воды, разнообразны и определяются технологическими требованиями;

3) противопожарные системы водоснабжения предназначены для тушения огня в здании при возникновении пожара. В этих системах может быть использована вода и не питьевого качества.

В соответствии со СНиП 2. 04. 01−85 принимаем систему хозяйственно — питьевого водоснабжения.

Заданный в курсовой работе гарантийный напор составляет 25,5 метров. Нормативный свободный напор зависти от этажности здания и составляет: для одноэтажных зданий — 10 метров, далее на каждый этаж прибавляется по 4 метра. Таким образом, для четырёхэтажного здания нормативный свободный напор составляет 22 метра. Это значение меньше, чем значение заданного гарантийного напора и в результате предварительно считаем, что необходимость установки насосов отсутствует.

Схемы водоснабжения здания бывают: тупиковые, кольцевые, зонные, комбинированные.

По расположению магистральных трубопроводов: с нижней и верхней разводками.

Для заданного здания принимает тупиковую сеть внутреннего водопровода с нижней разводкой магистральных трубопроводов. Так как водопровод не оборудован пожарными кранами и количество квартир в здании менее 400, принимаем один ввод. Для поливки территории вокруг зданий и зелёных насаждений проектируют водопровод, оборудованный двумя поливочными кранами, которые размещаются в торцовых частях здания, в нишах на высоте 0,35 метра от поверхности земли с уклоном для возможности полного опорожнения их в зимний период при отрицательных температурах наружного воздуха. Диаметр труб поливочных кранов 25 мм.

Количество воды, расходуемой для поливки территории и зелёных насаждений, зависит от климатических условий. На поливку 1 м2 территории или зелёных насаждений расходуется от 1 до 4 л воды. Поливочные краны обеспечивают расход воды от 0,2 до 1,5 л/сек.

Для возможности поливки территории вокруг зданий внутренние водопроводы всех зданий оборудуют поливочными кранами. Эти краны выводят к наружным стенам (цоколю) здания, размещают их в нищах на высоте 0,3 — 0,35 м от поверхности земли и через каждые 60 — 70 м по периметру здания. При расположении здания за красной линией поливочные краны доводят до тротуара. Подводки к кранам должны быть оборудованы запорными вентилями, расположенные в теплом помещении зданий. Для возможности спуска воды на зиму подводка прокладывается с уклоном в сторону поливочного крана, а в пониженной точке подводки дополнительно устанавливают тройник с пробкой или кран для спуска воды.

Рассмотрим устройство и конструирование тупиковой схемы водопровода жилого здания с нижней разводкой магистрали. Особое внимание при её проектировании уделяется рациональному размещению санитарно-технических устройств в здании. Санитарные узлы в водоразборную арматуру группируют поэтажно, располагая их друг над другом, трубопроводы прокладывают по кратчайшему расстоянию. При решении планировки помещений и санитарно-бытовых узлов рациональным является линейная планировка, при которой приборы размещаются на одной монтажной стене.

2. Конструктивные элементы системы внутреннего водопровода

После выбора системы и общей схемы внутреннего водопровода следует охарактеризовать основные конструктивные элементы.

Ввод — это трубопровод, соединяющий наружный водопровод с внутренним водопроводом здания. Он состоит из узла присоединения к наружной городской сети, подземного трубопровода и водомерного узла. Узел присоединения (врезки) ввода, состоящий из тройника и задвижки (для возможности отключения ввода на ремонт), размещается в колодце 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 1 м от наружной стены подвального этажа здания. При этом предполагается, что помещение подвального этажа сухое с плюсовой температурой. Водомерный узел жёстко крепится к стенке на кронштейнах. Ось водосчётчика должна быть расположена на 0,3…1 м 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.

Для устройства вводов применяются:

1) чугунные раструбные водопроводные трубы при диаметре ввода 50, 90, 100 мм и более;

2) стальные оцинкованные трубы при диаметре ввода менее 50 мм;

3) асбестоцементные трубы при диаметре 100 мм и более, кроме противопожарных водопроводов;

4) пластмассовые трубы.

Для устройства ввода применяем стальные оцинкованные трубы диаметром 32 мм. Глубина промерзания грунта 2,0 метра. Примем глубину заложения трубы ввода 3,0 метра. Ввод прокладываем под прямым углом в средней части здания. Длина ввода от трубы городского водопровода до стены здания 10 метров. В месте присоединения ввода к сети наружного водопровода проектируем колодец диаметром 800 метров для размещения в нём запорной арматуры.

Ввод присоединяют к сети наружного водопровода следующими способами:

1) с помощью тройника, установленного на трубопроводе при прокладке наружного трубопровода:

2) врезкой тройника или приваркой трубы ввода к трубе городского водопровода (при возможности отключения участка наружной сети);

3) с помощью седелки (при действующем наружном водопроводе, если диаметр трубы ввода составляет не более 1/3 диаметра трубы городского водопровода).

В курсовой работе ввод присоединяем к сети наружного трубопровода с помощью тройника, установленного на трубопроводе. Так как труба ввода располагается ниже, чем пол подвала, то принимаем ввод трубы в здание через пол подвала. В полу устраиваем отверстие диаметром 450 мм и вставляем в отверстие металлическую гильзу. Кольцевой зазор между трубой ввода и стальной гильзой заделывается мятой глиной, смолёной прядью и цементным раствором марки 300, слоем 30 мм. Водомерный узел располагаем непосредственно за наружной стеной здания, в подвале. Принимаем водомерный узел с обводной линией, на которой устанавливаем опломбированную задвижку в закрытом положении. Запорную арматуру устанавливаем до и после измерительного устройства. Между счётчиком и вторым по ходу воды вентилем устанавливаем контрольно — спускной кран.

Для устройства внутреннего водопровода принимаем стальные оцинкованные трубы. Магистральные трубопроводы от водомерного узла прокладываем в подвале здания, под потолком. Крепление трубопроводов осуществляем с помощью кронштейнов к потолку подвала. Трубопроводы утепляем. Устанавливаем трубы диаметром 20 мм.

Стояки прокладываем двумя способами:

1) в санузлах — открытая прокладка по стенам;

2) на кухнях — скрытая прокладка в пространственных кабинах со стояками канализации.

В месте пересечения стояков с перекрытиями на трубы надевают гильзы из толя, листового асбеста и обрезков труб. Устанавливаем трубы диаметром 100 мм.

Горизонтальные трубопроводы укладываем с уклоном 0,002 — 0,005 в сторону вводов и на высоте 0,2 метра над полом. Устанавливаем трубы диаметром 50 мм до унитаза, от унитаза до стояка 100 мм.

В ванных комнатах устанавливаем смесители для ванн с душевой сеткой на гибком шланге, в соответствии с ГОСТ 19 874– — 74.

На кухнях устанавливаем настольные смесители по ГОСТ 19 802– — 74.

Кран мойки устанавливаем на высоте 1,0 метр над полом; кран смесителя в ванной располагаем на высоте 0,8 метра над полом; смывной бачок унитаза устанавливаем на высоте 0,8 метра над полом; подводка к низкорасположенному смывному бачку унитаза находится на высоте 0,75 метра над полом.

Устанавливаем латунные запорные вентили на вводе, на магистральных трубопроводах, на каждом стояке, на ответвлениях в каждую квартиру и перед поливочными кранами.

3. Гидравлический расчёт внутренней водопроводной сети

Цель гидравлического расчёта является определение экономически выгодных диаметров труб для пропуска расчётных расходов воды и потерь напора от диктующего (водоразборного устройства в здании) до места присоединения ввода к наружной водопроводной сети. Он производиться в следующей последовательности.

Зная место расположения ввода в здание, на плане подвалам здания проектируется разводка сети внутреннего водопровода и строится расчётная аксонометрическая схема внутренней водопроводной сети. На схеме выбираем расчётный стояк (самый удалённый от ввода) и расчётное направление от диктующего устройства до места присоединения ввода к наружному водопроводу.

Аксонометрическая схема разбивается на расчётные участки так, чтобы в пределах участка не изменялся расход.

Определяется количество водоразборных устройств N на расчётных участках.

Определяется расчётное количество жителей U в здании.

Определяется величина вероятности действия водоразборных устройств Р.

На каждом участке определяется произведение P и N приборов, снабжающихся водой на данном участке (PN), а затем по полученному значению этого произведения определяется коэффициент б.

На каждом расчётном участке выделяется секундный расход: q, л/с.

Определяются длины размерных участков.

По полученному расходу по таблицам гидравлического расчёта выбирается диаметр d, мм, каждого расчётного участка, исходя из значения экономических скоростей движения воды Vэ = 0,9 — 1,2 м/с.

Максимальная скорость на внутреннем водопроводе не должна превышать 3 м/с.

Для каждого выбранного диаметра расчётного участка определяют потери на единицу длины — 1000i (для удобства обращения с малыми числами i увеличен ов 1000 раз).

Определяют потери напора на каждом расчётном участке.

Определяется сумма потерь напора в здании 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.

Гидравлический расчёт внутренней водопроводной сети сводится в таблице 4 (в соответствии с таблицей 4).

На аксонометрической схеме выбираем расчётное направление счётчика до наиболее высокорасположенной и удалённой водозаборной точки. В нашем случае это смеситель в ванной, расположенный на четвёртом этаже, на стояке, наиболее удалённом от ввода. По расчётному направлению сеть делим на расчётные участки, на которых расход воды и диаметр трубы не изменяются. Расчётные участки нумеруем и определяем их длины. Для всех участков определяем расход воды по принятому расчётному направлению в соответствии с указаниями СНиП 2. 04. 01−85.

Определяем максимальный секундный расход воды q, л/с по формуле

q = 5 • q0 • б, (1)

где q0 — расход одним прибором холодной воды, л/с, величину которого принимаем по таблице 1;

б — величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчётном участке сети и вероятности их действия P.

При установке на расчётном участке сети приборов с различными типами значений q0 следует принять по прибору с наибольшим расходом, при этом число этих приборов в здании должно быть не менее 10% от общего количества приборов, установленных на расчётном участке.

Для определения значений б = ѓ(NP) следует найти вероятность действия водозаборных устройств Робщ или Рхол. Робщ принимаем для зданий, оборудованных водопроводом холодной воды и системой местного нагрева, Рхол принимаем для зданий с централизованным горячим водоснабжением.

Таблица 1 — Нормативные характеристики водоразборной арматуры

Санитарные приборы

Расход воды q0, л/с

Минимальный рабочий напор, м

Часовой расход прибора Q0, л/с

Расход стоков от прибора qок, л/с

Общий

Холодной

1

2

3

4

5

6

Умывальник со смесителем

0,10

0,07

2

180

0,15

Умывальник с туалетным краном

0,07

0,07

2

125

0,15

Раковина с водоразборным краном D = 15 мм

0,20

0,20

3

250

0,30

Мойка со смесителем в квартирах

0,20

0,14

2

180

1,00

Ванна со смесителем (в том числе общим для ванны и умывальника)

0,30

0,20

3

300

1,10

Ванна с водогрейной колонкой

0,30

0,30

4

300

1,10

Унитаз со смывным бачком

0,10

0,10

3

83

1,60

Вероятность действия водозаборных устройств Рхол определяем по формуле

Рхол =, (2)

где Qч. хол — норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольшего потребления, л;

U — общее число жителей (потребителей) в здании, чел;

qo — расход одним прибором холодной воды, л/с, величину которого принимаем по таблице 1;

N — общее число приборов в здании, шт, N = 128 шт;

Общее число жителей (потребителей) в здании определяем по формуле

U =, (3)

где F — жилая площадь в здании, м2, F = 615,7 м2;

? — санитарная норма на одного человека, м2,? = 12 м2;

Значения Р определяем для всего здания в целом, не учитывая изменения соотношения на отдельных участках сети.

Таблица 2 — Нормы расхода воды одним потребителем

Потребители

Норма расхода воды на одного жителя, л

В сутки

общая

Максимальная

Qч. общ

Qч. хол

1

2

3

4

Жилые дома с водопроводом, канализацией, ваннами с водонагревателями на твёрдом топливе

150

8,1

8,1

То же с газовыми нагревателями

190

10,5

10,5

То же с быстродействующими газовыми водонагревателями с многоточечным водоразбором

250

13,0

13,0

Жилые дома с централизованным горячим водоснабжением, ваннами

300

15,6

5,6

То же при высоте зданий более 12 этажей и повышенных требований к их благоустройству

400

20,0

9,1

Диаметры трубы внутренних водопроводных сетей назначаются из расчёта наибольшего использования гарантийного напора в наружной водопроводной сети. Скорость движения воды не должна превышать 1,5 м/с — в магистралях и стояках, в подводках к водоразборным устройствам и пожарным кранам — 2,5 м/с.

Исходя из расчётного напора воды на участке, вычисляем диаметр трубы d, мм по формуле

d = = 1,13, (4)

где q — расчётный расход на участке, л/с;

V — предельно — допустимая скорость движения воды, м/с;

Округляем диаметр трубы до ближайшего стандартного значения.

Таблица 3 — Расход одним прибором и вероятность действия прибора

Потребители

Водопотребление

Водоотведение

(канализация)

общее

холодной воды

qок, л/с

Рк

qо, л/с

Робщ

qо, л/с

Робщ

1

2

3

4

5

6

7

Жилые дома с водопроводом, канализацией, ваннами с водонагревателями на твёрдом топливе

0,2

0,0113

0,2

0,0113

1,5

0,0015

То же с газовыми водонагревателями с многоточечным водоразбором

0,3

0,018

0,2

0,0113

1,5

0,0024

Жилые дома с централизованным горячим водоснабжением, ваннами и душем

0,3

0,0145

0,2

0,018

1,5

0,0029

То же при высоте зданий более 12 этажей и повышенных требований к их благоустройству

0,3

0,0185

0,2

0,0078

1,5

0,0037

Находим уточнённую скорость Vу, м/с по формуле

Vу =, (5)

где q — расчётный расход на участке, л/с;

d — диаметр трубопровода, мм.

Потери напора на трение по длине расчётного направления определяются по формуле

hдл = 1000i • l, (6)

где i — гидравлический уклон (потеря напора на единицу длины);

l — длина расчётного участка, м.

Определяем местные потери напора в сети внутреннего водопровода в процентах от потерь напора на трение по длине труб: для хозяйственно-питьевого напора местные потери составляют 30% от потерь напора на трение.

Все расчёты, начиная с определения расчётного расхода и до определения потерь напора на трение, выполняют в виде таблицы 4.

Пример расчёта: участок 1…2

Длина участка 0,65 метров.

На участке находиться одно водозаборное устройство — смеситель ванны.

Общее число жителей (потребителей) в здании определяем по формуле

U =, (7)

где F — жилая площадь в здании, м2, F = 615,7 м2;

? — санитарная норма на одного человека, м2,? = 12 м2;

U = = 50,3? 50 человек.

Вероятность действия водозаборных устройств Рхол определяем по формуле

Рхол =, (8)

где Qч. хол — норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольшего потребления, л;

U — общее число жителей (потребителей) в здании, чел;

qo — расход одним прибором холодной воды, л/с, величину которого принимаем по таблице 1;

N — общее число приборов в здании, шт;

Рхол = = 0,0030.

Произведение NP = 1 • 0,0030 = 0,0030.

По таблице 2 находим, что при NP = 0,0030, б = 0,2.

Определяем максимальный секундный расход воды q, л/с по формуле

q = 5 • q0 • б, (9)

где q0 — расход одним прибором холодной воды, л/с, величину которого принимаем по таблице 1;

б — величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчётном участке сети и вероятности их действия P.

q = 5 • 0,2 • 0,2 = 0,2 л/с.

Исходя из расчётного напора воды на участке, вычисляем диаметр трубы d, мм по формуле

d = = 1,13, (10)

где q — расчётный расход на участке, л/с;

V — предельно — допустимая скорость движения воды, м/с;

Округляем диаметр трубы до ближайшего стандартного значения.

d = 1,13 • 1000 = 10,11 м.

Принимаем диаметр трубы

dст = 15 мм.

Находим уточнённую скорость Vу, м/с по формуле

Vу =, (11)

где q — расчётный расход на участке, л/с;

d — диаметр трубопровода, мм.

Vу = = 1,14 м/с.

Потери напора на трение по длине расчётного направления определяются по формуле

hдл = 1000i • l, (12)

где i — гидравлический уклон (потеря напора на единицу длины);

l — длина расчётного участка, м.

hдл = 351,70 • 0,65 = 228,61 мм.

hм = 0,3? Уhдл, (13)

hм = 0,3 • 2175,17 = 652,32 мм.

Гидравлический расчёт внутреннего водопровода представлен в таблице 4. Значение в строке с надписью «Сумма» — это потери напора по длине.

4. Определение потерь напора на вводе

Ввод рассчитывается на подачу полного расчётного расхода в здании, т. е. с учётом горячего и холодного водоснабжения. По этому расходу подбирают диаметр трубы, а затем по таблице 4 находят гидравлический уклон и определяют потери напора hвв, м по формуле

hвв = i • lвв, (14)

где i — гидравлический уклон (потеря напора на единицу длины);

lвв — длина ввода, которая принимается от водомерного узла до точки присоединения к наружной сети (с учётом вертикальных участков).

Ввод рассчитывается на подачу полного расчётного расхода воды в здание qвв, л/с, который определяется по формуле

qвв = 5 • Qo • б, (15)

где Qo — часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом, л/с (в соответствии с таблицей 2);

б — величина, принимаемая от общего количества приборов N и вероятности их использования P (в соответствии с таблицей 2).

Вероятность действия водоразборных устройств Робщ находим по формуле

Робщ =, (16)

где — максимальная норма расхода воды на одного человека в час, л;

U — количество жителей в доме, чел;

— общий расход одним прибором, л/с;

N — общее число приборов в здании, шт.

Исходя из расчётного напора воды на участке, вычисляем диаметр трубы ввода d, мм по формуле

dвв = = 1,13, (17)

где qвв — расчётный расход ввода на участке, л/с;

V — предельно — допустимая скорость движения воды, м/с;

Скорость движения воды не должна превышать 1,5 м/с — в магистралях и стояках, в подводках к водоразборным устройствам и пожарным кранам — 2,5 м/с.

Округляем диаметр трубы до ближайшего стандартного значения.

Определяем уточнённую скорость Vу, м/с по формуле

Vу =, (18)

где qвв — расчётный расход ввода на участке, л/с;

d — диаметр трубопровода, мм.

Пример расчёта.

Вероятность действия водоразборных устройств Робщ находим по формуле

Робщ =, (19)

где — максимальная норма расхода воды на одного человека в час, л;

U — количество жителей в доме, чел;

— общий расход одним прибором, л/с;

N — общее число приборов в здании, шт;

Робщ = = 0,0056.

Тогда NP = 128 • 0,0056 = 0,740.

По таблице определяем, что при NP = 0,740, б = 0,815.

Ввод рассчитывается на подачу полного расчётного расхода воды в здание qвв, л/с, который определяется по формуле

qвв = 5 • Qo • б, (20)

где Qo — часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом, л/с (в соответствии с таблицей…);

б — величина, принимаемая от общего количества приборов N и вероятности их использования P;

qвв = 5 • 0,815 • 0,3 = 1,22 л/с.

Исходя из расчётного напора воды на участке, вычисляем диаметр трубы ввода d, мм по формуле

dвв = = 1,13, (21)

где qвв — расчётный расход ввода на участке, л/с;

V — предельно — допустимая скорость движения воды, м/с;

dвв = 1,13• 103 = 31,70 мм.

Принимаем стандартный диаметр dст = 32 мм.

Определяем уточнённую скорость Vу, м/с по формуле

Vу =, (22)

где qвв — расчётный расход ввода на участке, л/с;

d — диаметр трубопровода, мм.

Vу = = 1,525 м/с.

Определяем гидравлический уклон i

1000i = 144,0.

Определяем потери напора hвв, м по формуле

hвв = 1000i • lвв, (23)

где i — гидравлический уклон (потеря напора на единицу длины);

lвв — длина ввода, которая принимается от водомерного узла до точки присоединения к наружной сети (с учётом вертикальных участков),

lвв = l1 + l2, (24) где

l1 = 10 м (см. генплан);

l2 = 2,2 м (см. аксонометрия);

lвв = 10 + 2,2 = 12,2 м;

hвв = 144,0 • 12,2 = 1757 мм.

5. Подбор водосчётчика (водомера)

Для учёта расхода воды на водах в здании или ответвлениях сети, подающих воду потребителям, устанавливают счётчики расхода воды. При расположении счётчиков на вводах с целью учёта с требуемой точностью всех расходов воды разность между максимальным и минимальными расходами должна быть допустимой для счётчика принятого типа и калибра.

Счётчики необходимо размещать по возможности ближе к вводу от внешней сети и в легкодоступном помещении с температурой не ниже 20С. Если в помещении невозможно обеспечить положительную температуру, то счётчики утепляют, а трубопроводы теплоизолируют, или счётчики выносят за пределы здания в специальные камеры.

Ободные линии у счётчиков, рассчитанных на пропуск полного расхода воды, предусматриваются в зданиях, оборудованных хозяйственно-противопожарным водопроводом, и в зданиях, в которых не допустим перерыв во время смены водосчётчика.

Применяют счётчики следующих типов:

1) скоростные крыльчатые;

2) скоростные турбинные;

3) диафрагмы.

Скоростные крыльчатые счётчики устанавливают при расчётном максимальном расходе воды до 15 м3/ч, турбинные — при большем расходе воды. Счётчики расхода воды (крыльчатые и турбинные), предназначенные для установки на вводах внутренних водопроводных сетей, подбирают по эксплуатационному расходу воды.

Калибр счётчика должен быть проверен на пропуск расчётного и минимального расхода воды. За расчётный принимается расход воды на вводе, минимальный расход равен 1/10 — 1/15 расчётного расхода воды. Минимальный расход должен быть не меньше предела чувствительности счётчика, который равен наименьшему допустимому расходу счётчика принимаемый по таблице 1. При этом необходимо, чтобы соблюдалось условие

qном > qч. max,

где qном — номинальный расход счётчика, м3/ч;

qч. max — максимальный часовой расход, л/ч.

Определяем максимальный часовой расход qч. max, л/с по формуле

qч. max = 5 • Q0 • б, (25)

где Q0 — часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом;

б — величина, принимаемая в зависимости от общего количества приборов N часовой вероятности их использования Pч.

Часовую вероятность Рч определяем по формуле

Рч =, (26)

где q0 — расход одним прибором холодной воды, л/с;

Q0 — часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом.

Потери напора на водосчётчике hвод, м определяем по формуле

hвод = S • q2, (27)

где S — гидравлическое сопротивление водосчётчика;

q — расчётный расход воды, принимают равным расходу на вводе, л/с.

Потери напора в счётчиках, учитывающих расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, не должны превышать в крыльчатых водосчетчиках 2,5 м, в турбинных 1 м. Если потери напора составляют меньше 20% допустимых величин, следует применять счётчик меньшего калибра. Если калибр выбранного водосчётчика окажется меньше диаметра трубопровода, то при монтаже водомерного узла следует применять переходные муфты.

Пример расчёта.

Часовую вероятность Рч определяем по формуле

Рч =, (28)

где q0 — расход одним прибором холодной воды, л/с;

Q0 — часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом, л/с;

Рч = = 0,0203.

NP = 128 • 0,0203 = 2,590.

При NP = 2,590, б = 1,684.

Определяем максимальный часовой расход qч. max, л/с по формуле

qч. max = 5 • Q0 • б, (29)

где Q0 — часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом (в соответствии с таблицей 1);

б — величина, принимаемая в зависимости от общего количества приборов N часовой вероятности их использования Pч (в соответствии с таблицей 1);

qч. max = 5 • 1,684 • 300 = 2526 л/ч = 2,526 м3/ч.

По полученному максимальному часовому расходу принимаем к установке крыльчатый водосчётчик калибром 32 мм.

Потери напора на водосчётчике hвод, м определяем по формуле

hвод = S • q2, (30)

где S — гидравлическое сопротивление водосчётчика;

q — расчётный расход воды, принимают равным расходу на вводе, л/с;

hвод = 1,265 • (1,22)2 = 1,88 м < 2,5 м.

Проверка водосчётчика

2,5 • 0,2 = 0,5 м.

2,5 > 1,536 > 0,5 — проверка выполняется.

Максимальный секундный расход для здания должен быть меньше наибольшего допустимого секундного расхода для счётчика

,

1,22 л/с < 1,4 л/с — проверка выполняется.

Минимальный секундный расход для здания должен быть больше наименьшего допустимого секундного расхода для счётчика.

Минимальный секундный расход для здания равняется 1/10 — 1/15 максимального расхода.

= • 1,22 = 0,122 л/с.

,

0,122 > 0,07 — проверка выполняется.

6. Определение общих потерь напора

Общие потери напора по расчётному направлению hобщ, м равняются сумме всех потерь напора (на вводе, на водомере и во внутренней водопроводной сети) и определяются по формуле

hобщ =, (31)

где hвв — потери напора на вводе, м;

hвод — потери напора на водосчётчике, м;

Уhдл — потери напора по длине, м;

hм — местные потери напора, м;

hобщ = 2174 + 1880 + 1757 + 652 = 6463 мм.

7. Определение требуемого напора

Необходимый напор в сети городского водопровода, обеспечивающий бесперебойное водоснабжение Нтр, м определяется по формуле

Нтр = Нг + hобщ + Нр, (32)

где Нг — геометрическая высота подачи воды от точки присоединения ввода к наружной сети до диктующего водоразборного устройства, м (определяется по аксонометрической схеме как разность отметок соответствующих точек), м;

hобщ — общие потери напора по расчётному направлению, м;

Нр — рабочий напор (нормативный) у диктующего водоразборного устройства (унитаз), м, Нр = 3 метра.

Нг =, (33)

где — отметка присоединения водопровода к городскому водопроводу, м;

— максимальная отметка устройства, м.

Нг = 44,8 — 30,8 = 14,4 м.

Если требуемый напор превышает гарантийный на 1 — 2 метра, то необходимо изменить диаметр трубы и вновь определить требуемый напор.

Нтр = 14,4 + 8,907 + 3 = 25,907 м, Нтр > Нгар.

Так как Нтр > Нгар, 25,907 м > 25,5 м, но разница между требуемыми и гарантийными напорами не превышает 2 м (0,407 м), повысительная насосная установка не требуется.

В тех случаях, когда разница между требуемыми и гарантийными напорами больше 2 м, применяют повысительные насосные установки. Насос подбирают по недостающему напору и расчётному расходу воды. Напор насоса Нн, м равен разности между требуемым и гарантийным напором и определяется по формуле

Нн = Нтр — Нгар, (34)

где Нтр — требуемый напор, м;

Нгар — гарантийный напор, м, Нгар = 25,5 метров;

Производительность насоса в системах без водонапорного бака должна соответствовать расчётному расходу воды. Максимальный напор во внутренних водопроводных сетях не должен превышать 60 м.

8. Расчёт внутренней канализации

В жилых зданиях предусматриваются различные модификации приёмников сточных вод: ванн, умывальников, кухонных моек, унитазов, биде отечественного и зарубежного производства.

Унитазы выпускают с прямым и косым выпуском. Унитазы с косым выпуском позволяют присоединять прибор непосредственно к канализационному стояку или к отводному трубопроводу, уложенному на том же перекрытии, где установлены унитазы. Такое присоединение удобно при монтаже труб в сантехкабинах. Гигиенический индустриальный душ-биде широко используется в жилых зданиях. Умывальники выпускают различной формы — круглые, прямоугольные. Они выполняются из керамики (фаянс, фарфор), пластмассы и оборудуются выпуском с решёткой, переливом, приставным гидрозатвором, а также водопроводной смесительной аппаратурой. Ванны выпускаются различных форм и размеров в зависимости от требований эксплуатации, комфортности и назначения. Мойки для отвода хозяйственных стоков устанавливают в кухнях. Их изготовляют чугунными эмалированными, пластмассовыми, стальными из нержавеющие стали на одно или два отделения.

9. Конструктивное решение внутренней канализационной сети

В ванных комнатах устанавливаем круглобортные краны по ГОСТ 1154–73, длиной 1500 мм, шириной 750 мм, глубиной 460 мм. Высота расположения борта ванны над полом 0,65 м. Устанавливаем полукруглые умывальники, изготовленные из полуфарфора, ГОСТ 14 360–69: длина 600 мм, ширина 400 мм, глубина 150 мм. Умывальник крепиться к стене с помощью чугунных скрытых кронштейнов.

В туалетах устанавливаем тарельчатые унитазы, изготовленные из полуфарфора, ГОСТ 22 847–77. Унитаз крепится к перекрытию с помощью эпоксидного клея.

На кухнях устанавливаем стальные эмалированные мойки с двумя отделениями, ГОСТ 14 631–69.

Сеть внутренней канализации монтируем из чугунных канализационных раструбных труб, ГОСТ 6942. 30−69. Заделку кольцевых зазоров в стыках труб выполняем асфальтовой мастикой. На стояках устанавливаем ревизии на первом и на четвёртом этажах. Вверху, на продолжении стояка устанавливаем асбестоцементные вытяжные трубы. Они выведены на 0,5 метра выше кровли здания.

В данной курсовой работе проектируются стояки двух типов:

1) стояки первого типа: Ст К 1−1; Ст К 2−2; Ст К 2−3; Ст К 3−2. Эти стояки отводят стоки от унитазов, ванн и умывальников. Устанавливаем трубы с условным проходом 125 мм. Монтируем открыто в углу туалета;

2) стояки второго типа: Ст К 1−2, Ст К 2−1, Ст К 2−4, Ст К 3−1. Эти стояки отводят стоки от кухонных моек. Устанавливаем трубы с условным проходом 100 мм. Монтируем в пространственных кабинах.

L = 1500 мм; I = 700 мм; H = 400 мм.

Рисунок 3 — Ванна

L = 600 мм; В = 450 мм; H = 150 мм.

Рисунок 4 — Умывальник

Н = 370 мм; h = 320 мм; h1 = 150 мм; I = 330 мм; I1= 435 мм; L = 605 мм; b = 260 мм; B = 340 мм.

Рисунок 5 — Унитаз

Рисунок 6 — Мойка чугунная эмалированная с двумя чашами

Максимальный секундный расход сточный вод qк, л/с определяем по формуле

qк = 5qок? б + qок, (35)

где qок — наибольший сток от одного прибора (расход диктующего устройства), л/с, унитаз: qок = 1,6 л/с;

б — величина, определяемая в зависимости от числа санитарных приборов на участке N и вероятности их действия Рк, Рк = 0,0029.

Значение Рк допускается принимать по данным таблицы 5.

Таблица 5 — Расчётное наполнение канализационных трубопроводов

Диаметр, мм

50 — 125

150

200

Расчётное наполнение

0,5

0,6

0,6

Для трубопроводов канализационной сети диаметром до 150 мм включительно скорость движения жидкости следует принимать не менее 0,7 м/с. При этом канализационные выпуски из зданий следует проверять на выполнение условий 0,6.

Таблица 6 — Пропускная способность канализационного стояка

Диаметр поэтажных отводов, мм

Угол присоединения к стояку, град

Допускаемый расход сточной жидкости л/с, при диаметре стояка, мм

50

100

125

150

1

2

3

4

5

6

50

90

0,80

4,30

7,35

11,45

60

1,21

6,40

11,00

17,00

45

1,40

7,40

12,50

19,60

100

90

-

3,20

5,50

8,50

60

-

4,87

8,30

12,30

45

-

5,50

9,40

14,50

Таблица 7 — Диаметры и уклоны отводных трубопроводов от приборов

Приёмники сточных вод

Расход стоков qок, л/с

Диаметр отводного трубопровода, мм

Наименьший уклон отводного трубопровода

1

2

3

4

Мойка:

со смесителем в квартирах

1,00

50

0,025

то же с аэростатом

0,60

40

0,025

Унитаз с бачком

1,60

85 (100)

0,020

Умывальник

0,15

40

0,020

Ванна в квартире

1,10

40

0,020

Расчёт выпуска в колодец К1. Стояки К1−1 и К1−2 собирают стоки с 4 этажей, т. е. всего от 16 приборов.

Для отводной трубы рассчитываем максимальный секундный расход.

При NP = 16 • 0,0029 = 0,0464, б = 0,266.

Максимальный секундный расход сточный вод qк, л/с определяем по формуле

qк = 5qок • б + qок, (36)

где qок — наибольший сток от одного прибора (расход диктующего устройства), л/с, мойка: qок = 1,6 л/с;

б — величина, определяемая в зависимости от числа санитарных приборов на участке N и вероятности их действия Рк, Рк = 0,0029;

qк = 5 • 0,266 • 1,6 + 1,6 = 3,8 л/с.

Определяем уточнённую скорость Vу, м/с по формуле

Vу =, (37)

где qвв — расчётный расход ввода на участке, л/с;

d — диаметр трубопровода, мм.

Vу = = 0,990 м/с.

Устанавливаем отводную трубу диаметром 100 мм с уклоном i = 0,02. При этом уклоне будет обеспечена скорость движения стоков V = 0,93 м/с, при выполнении = 0,5.

Проверяем канализационные выпуски из зданий на выполнение условий по формуле

V 0,7,

0,990 • = 0,70 > 0,6 — условие выполняется.

Данные расчёта внутриквартальной канализационной сети приведены в таблице 8 (в соответствии с таблицей 8).

10. Дворовая канализационная сеть

Дворовая канализационная сеть принимает стоки от отдельных выпусков зданий и передаёт их в уличную (городскую) сеть канализации. Совокупность дворовых канализационных линий, соединённых между собой внутри квартала, называют внутриквартальной дворовой сетью. Внутриквартальная сеть состоит труб и колодцев. Применяют керамические, бетонные и асбестоцементные трубы.

Линии внутриквартальных канализаций прокладываются параллельно зданиям на расстоянии 3 — 5 м от них. Длина трубы выпуска для твёрдых грунтов — 3 м, для макропористых просадочных — 5 м. колодцы устанавливают в местах присоединения выпусков из здания, на поворотах линий, в местах изменения диаметров или уклонов труб. Расстояние между колодцами на прямых участках не более — 35 м — при диаметре труб 150 мм, 50 мм — при диаметре труб 200 мм.

Из последнего колодца внутриквартальной линии (контрольного) сточная жидкость отводится соединительной трубой в колодец городской сети. Контрольный колодец располагается в пределах участка на расстоянии не более 1 — 1,5 м от «красной линии». Колодцы изготовляются из сборного железобетона.

Диаметры труб внутриквартальных сетей должен быть не менее 150 мм. Максимальный уклон равен 0,15. Минимальный уклон при диаметре 150 мм — i = 0,008, при диаметре 200 мм — i = 0,006.

В контрольном колодце устанавливается перепад, чтобы:

1) уменьшить глубину заложения внутриквартальной сети;

2) не допустить в соединительной линии скорости течения большей, чем расчётная скорость уличной магистрали (чтобы не было напора). Высоту перепада в колодце при диаметре труб до 200 мм следует принимать не более 4 м. внутренний водопровод напор канализация

Наименьшая глубина заложения низа трубы выпуска должна быть принята:

1) на 0,3 м выше границы промерзания;

2) не менее 1 м (предохранение от статистических нагрузок).

Расчёт отметок лотка трубы в колодце и глубины колодцев выполнены в виде таблицы

Глубина колодца находиться как разность отметок земли и отметок лотка. Отметки поверхности земли и глубины колодцев определяют с точность до 1 см, а отметки лотка с точностью до 1 мм.

Колодцы выполняем из сборного железобетона, ГОСТ 8020–68. Принимаем диаметр трубы дворовой канализации 150 мм. Для этого диаметра уклон должен быть в пределах 0,008? i? 0,15.

Расчётное наполнение 0,6. Уклон и скорость принимаем по таблицам для расчёта канализационных труб, при условии V? 0,7 м/с.

Максимальный секундный расход сточный вод qк, л/с определяем по формуле

qк = 5qок? б + qок, (38)

где qок — наибольший сток от одного прибора (для стояков первого типа qок = 1,6 л/с, для стояков второго типа qок = 1,0 л/с);

б — величина, определяемая в зависимости от числа санитарных приборов на участке N и вероятности их действия Рк, Рк = 0,0029;

qк = 1000 мм.

Отметка поверхности земли у здания и отметка люков на уличных сетях водоснабжения и канализации даны в задании курсовой работы. Отметки люков дворовой канализации определяем интерполированием. Глубина заложения низа трубы выпуска на 0,3 метра выше глубины промерзания грунта. Отметки лотка трубы определяем, исходя из уклона и расстояния между колодцами. На контрольном колодце устанавливаем перепад 2 метра, чтобы уменьшить глубину заложения дворовой сети и не допустить в соединительной линии скорости течения большей, чем расчётная скорость в уличной магистрали.

11. Конструирование дворовой системы канализации

Дворовая канализация проектируется в пределах границы канализования здания — красной линии и служит для транспортировки сточных вод самотеком от канализационных выпусков здания в контрольный колодец, а затем в колодец внутриквартальной или уличной канализационной сети.

Выпуски здания проектируются в сторону дворового фасада (к подъездам). Колодцы КК-1, КК-2 расположены в местах выпуска канализации, колодец КК-3 — установлен на повороте линии сети. Колодец КК-4 является контрольным. На прямых и длинных участках смотровые колодцы размещены на расстоянии друг от друга:

1) 35 м при d = 150 мм;

2) 40 — 50 при d > 150 мм.

Колодцы дворовой сети выполняют из сборных железобетонных элементов диаметром 1 м.

Минимальное расстояние от стены здания до оси смотрового колодца дворовой сети принимается 3 м в сухих грунтах и 5 метров — в мокрых.

Дворовая система канализации проектируется из керамических, асбестоцементных раструбных труб, а в просадочных и вечномерзлых грунтах — из чугунных труб. Трубы разных диаметров в колодцах дворовой сети канализации соединяются способом «шелыга и шелыгу». При таком способе соединения труб в колодцах их верхние образующие имеют одну отметку, а отметки лотков различаются на разность диаметров этих труб. Поскольку в городском колодце уличного коллектора (КК-5) дворовая канализация присоединяется к уличной сети (которая значительно заглублена по сравнению с дворовой), чтобы не заглублять дворовую канализацию, в контрольном колодце (КК-4), расположенном на 1,5 — 2 м от красной линии со стороны здания, запроектирован перепад. Перепады устраивают по бетонному водосливу высотой до 0,3 м в виде открытого лотка (открытый перепад) при большой высоте в виде закрытого стояка с отводами того же диаметра, что и у подводящего водопровода. Трубы между колодцами должны иметь один общий уклон (без перегибов) и быть одного диаметра.

Заключение

К системам подачи и распределения воды в целом предъявляют следующие основные требования: обеспечение потребителей заданными количествами воды; создание требуемых напоров в распределительных сетях (для всех видов потребителей); создание необходимых резервов воды, обеспечение надёжности и бесперебойности процесса водоснабжения.

Водопроводная сеть должна удовлетворять следующим основным требованиям:

1) обеспечивать подачу заданных количеств воды к местам её потребления под требуемым напором;

2) обладать достаточной степенью надёжности и бесперебойности снабжения водой потребителей.

Выполняя поставленные требования, сеть должна быть запроектирована наиболее экономично, т. е. обеспечивать наименьшие приведённые затраты на строительство и эксплуатацию как самой сети, так и неразрывно связанных с ней в работе других сооружений системы. Выполнение этих требований достигается правильным выбором конфигурации сети и материала труб, а также правильным определением диаметров труб с учётом технико-экономических соображений.

Первой задачей, которую решают при проектировании сети, является её трассировка, т. е. придание ей геометрической формы в плане.

Расположение линий водопроводной сети зависит:

1) от характера планировки снабжаемого водой объекта, размещение отдельных потребителей воды, расположение проездов, формы и размеров жилых кварталов, типа зелёных насаждений;

2) от наличия естественных и искусственных препятствий для прокладки труб;

3) от рельефа местности.

Список использованных источников

1. Абрамов, Н. Н. Водоснабжение [Текст]: Учебник для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1992. — 440 с;

2. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. 2. Водопровод и канализация [Текст]/ Ю. Н. Саргин, Л. И. Друскин, И. Б. Покровская и др.; Под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1990. — 247 с. (Справочник проектировщика);

3. Инженерные сети, оборудование зданий и сооружений [Текст]: Учебник / Е. Н. Бухаркин, В. М. Овсянников, К. С. Орлов и др.; Под ред. Ю. П. Соснина. — М.: Высшая школа, 2001. — 415 с;

4. Калицун, В.И., Кедров, В.С., Ласков, Ю.М., Сафонов, П. В. Основы гидравлики, водоснабжения и канализации [Текст]. — изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1972. — 450 с;

5. Мельцер, А. Н. Справочное пособие по санитарной технике [Текст]. — Минск: «Вышшэйш. школа», 1977. — 256 с;

6. Примеры гидравлических расчётов [Текст]: Учеб. пособие для вузов / Н. М. Константинов, Н. А. Петров, В. А. Александров и др.; Под ред. Н. М. Константинова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1987. — 440 с;

7. Примеры расчётов по гидравлике [Текст]: Учеб. пособие для вузов. Под ред. А. Д. Альтшуля. — М.: Стройиздат, 1976. — 255 с;

8. Сборник задач по гидравлике: Учеб пособие для вузов [Текст]/ Под ред. В. А. Большакова. — 4-е изд., перераб. и доп. — Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1979. — 336 с;

9. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства [Текст]. В 2-х ч / Под ред. И. Г. Староверова. Изд. 3-е, перераб. и доп. Ч.I. Отопление, водопровод, канализация. — М.: Стройиздат, 1975. — 429 с;

10. Соколов, Н.Н., Бахтин, А. А. Основы гидравлики [Текст]: Методические указания к выполнению практических работ. — Архангельск: РИО АЛТИ, 1990. — 31 с;

11. Теория и методика расчёта систем подачи и распределения воды [Текст]/ Н. Н. Абрамов. — М.: Стройиздат, 1972. — 288 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой