Санитарно-техническое оборудование зданий

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный строительный университет Институт инженерно-экологического строительства и механизации Кафедра водоснабжения

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту Санитарно-техническое оборудование зданий Факультет ВиВ Курс 5

группа 2

студент: Краснова Е.В.

Руководитель: проф. Исаев В.Н.

Москва 2012 г.

Содержание Введение

1. Водохозяйственные и энергетические балансы

1.1 Потребление на хозяйственно-питьевые нужды

1.2 Расход на общедомовые нужды

1.3 Расход на пожаротушение

2. Выбор и обоснование систем водоснабжения и водоотведения

3. Внутренний хозяйственно-питьевой, противопожарный, поливочный водопровод холодной воды (В1, В2, В11)

3.1 Выбор элементов и схемы водоснабжения

3.2 Конструирование элементов В1, В2, В11

3.2.1 Водоразборные приборы

3.2.2 Водопроводные сети

3.2.3 Трубопроводная арматура

3.2.4 Установки для повышения давления

3.2.5 Водомерный узел

3.2.6 Вводы

4. Расчет В1, В2, В11

4.1 Расчет на час максимального водопотребления

4.1.1 Определение расчетных расходов на объекте в целом

4.1.2 Определение расчетных расходов для одного здания

4.1.3 Расходы для нижней и верхней зоны 1 здания

4.2 Расчет элементов системы

4.2.1 Ввод

4.2.2 Водомерный узел

4.3 Расчет системы холодного водоснабжения

4.4 Требуемое давление в В1, В11

4.5 Расчет установки для повышения давления

4.6 Проверка на пропуск пожарного расхода в час наибольшего водопотребления

4.6.1 Ввод

4.6.2 Водомерные узлы

4.6.3 Водопроводная сеть

4.7 Расчет пожарных насосных установок

4.8 Подбор насосов для системы холодного водоснабжения

5. Водопровод горячей воды (Т3, Т4)

5.1 Конструирование Т3, Т4

5.1.1 Водоразборные приборы

5.1.2 Водопроводные сети Т3, Т4

5.1.3 Трубопроводная арматура

5.1.4 Водомерный узел

5.1.5 Водонагреватели

5.1.6 Установки для повышения давления

5.2 Расчет Т3, Т4

5.2.1 Расчетные расходы тепла на нагрев горячей воды

5.2.2 Расчет элементов системы

5.3 Расчет водонагревателя

5.4 Расчет системы горячего водоснабжения

5.5 Требуемое давление Т3

5.6 Расчет установки для повышения давления

5.7 Расчет системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции

5.7.1 Расчет теплопотерь в системе

5.8 Расчет циркуляционной сети горячего водоснабжения

5.9 Тебуемое давление при циркуляции

6. Внутренняя канализация (К1)

6.1 Выбор и обоснование схемы

6.2 Конструирование К1

6.2.1 Гидрозатворы

6.2.2 Внутренняя канализационная сеть

6.2.3 Устройства для прочистки

6.2.4 Выпуски

6.2.5 Дворовая сеть

6.2.6 Контрольный колодец

6.2.7 Вытяжная (вентиляционная) часть

6.3 Расчет канализационной сети Список используемой литературы Введение Вода является основой жизни и по биологической важности уступает только воздуху. Ценность воды формируется на основе удовлетворения человеческих потребностей. Основные положения концепции мотивации по А. Маслоу применительно к водопотреблению и водосбережению в жилищном фонде можно представить в виде 5 уровней потребностей населения в воде:

* физиологический минимум — использование воды для пищевых и питьевых нужд, это наиболее важная для человека потребность в воде.

* гигиенические потребности — поддержание человека в надлежащем порядке и чистоте своего тела, одежды, жилища, места обитания. Только после утоления жажды и голода человек начинает обращать внимание на чистоту своего тела, одежды, места обитания.

* социальные потребности — принадлежность человека к некоторой субкультуре, общественному классу, чувство духовной близости с окружающими. Человек не может существовать в одиночестве, ему нужно общение с себе подобными.

* потребности в признании, понимании и оценке своего статуса. Человек стремится соответствовать сложившимся традициям в окружении, которое ему дорого. Его потребительское поведение может проявляться в установке новых, наиболее современных типов арматуры, автоматических стиральных машин. При этом не обязательно демонстрировать это другим, однако у каждого человека есть назревшая потребность в самооценке с этой точки зрения как равного среди равных. Использование воды для удовлетворения своих нужд определяется ритмом жизни человека и сложившимся стереотипом потребления.

* потребности в самоутверждении. После удовлетворения перечисленных выше потребностей и при наличии соответствующих возможностей у человека появляется потребность в особом благоустройстве жилища, оборудовании его самыми современными санитарно-техническими устройствами.

Вода является наиболее распространенным и доступным веществом для тушения пожаров. Применение водяных систем пожаротушения в жилых и общественных зданиях обеспечивает пожарную безопасность общества.

Основные требования, которые потребитель предъявляет к санитарно-техническому оборудованию при покупке, это малые затраты при высокой надежности, долговечности, ремонтопригодности. В связи с этим при разработке проекта будем использовать современное санитарно-техническое оборудование.

Проектируя систему водоснабжения, нельзя игнорировать влияние его на окружающую среду. Соблюдая законы об охране окружающей среды Водного Кодекса, законы об энергосбережении, в проекте будем использовать схемные решения и оборудование, обеспечивающее минимальное потребление водных природных ресурсов, тепловой и электрической энергии.

Для обеспечения выполнения интересов потребителя необходимо максимально повышать санитарно-гигиеническую и гидравлическую надежность системы водоснабжения, в связи с этим в проекте используем современные трубопроводы из материалов более или менее стойких к коррозии и зарастанию, надежную водоразборную трубопроводную арматуру, уменьшающую непроизводительные утечки воды.

Необходимо уменьшить трудоемкость монтажа, а также строительные и эксплуатационные затраты, использовать высокомеханизированные строительные комплексы для строительно-монтажных работ, использовать оборудование и трубопроводы, требующие минимальных затрат на текущий и капитальный ремонты

1. Водохозяйственный, энергетический и тепловой балансы Водохозяйственный баланс определяет необходимое количество воды для обеспечения всех потребителей, размещенных на объекте, водой требуемого качества, а также количество загрязненных сточных вод, образующихся в период функционирования объекта, затраты тепловой и механической энергии на бесперебойное водоснабжение.

На основании задания определяю состав, нормативы водопотребления и водоотведения по количеству и качеству воды, режимы водопотребления. Вычисляю расчетные суточные, часовые и секундные расходы для объекта в целом. При формировании водохозяйственного баланса необходимо всех потребителей обеспечить водой требуемого качества при минимальных затратах ресурсов энергии, для этого определяют потребителей.

1.1 Потребление на хозяйственно-питьевые нужды Согласно СНиП 2.04.01−85^* (прил.3) системы хозяйственно-питьевого водоснабжения должны обеспечить подачу воды каждому жителю расходы воды, приведенные ниже.

Суточный расход воды, потребляемой непосредственно жителями, определяется по формуле:

где: q_о сут? количество воды, которое необходимо подавать каждому жителю определяем по нормам, приведенным в СП 30.13 330−2012 прил А2 в зависимости от степени благоустройства здания.

Для жилых домов квартирного типа высотой свыше 12 этажей с централизованным горячим водоснабжением и повышенными требованиями к их благоустройству принимаем:

250 л/чел*сут,

150 л/чел*сут,

100 л/чел*сут,

20 л/чел*час,

9,1 л/чел*час,

10,9 л/чел*час.

U? общее число жителей на проектируемом объекте, чел, определяется по формуле:

U = U0 * nкв * nэт * nсекц * nзд где:

U — общее число жителей на проектируемом объекте, чел;

U0 — расчетная заселенность, чел/кв, U0 = 3.2

nкв — число квартир на этаже, nкв = 8

nэт — число этажей в здании, nэт = 18

nсекц — число секций в здании, nсекц = 2

nзд — число зданий на проектируемом объекте, nзд = 4

U = 3.2 * 8 * 18 * 2 * 4 = 3687 чел Расход (общий) на хозяйственно-питьевые нужды, обеспечивающие санитарно-гигиеническую безопасность здания, определяется по формуле:

= 921 750 л/сут = 921.75 мі/сут Расход на холодное водоснабжение:

= 553 050л/сут = 553,05 мі/сут Расход на горячее водоснабжение:

= 368 700 л/сут = 368.7 мі/сут

1.2 Расход на общедомовые нужды Вода в жилом здании необходима для поддержания в нормальном санитарно-гигиеническом состоянии общественных мест: подъезды, прилегающие твердые покрытия, для поливки территории, промывки и дезинфекции трубопроводов и площадок для мусора.

Уборка общедомовых помещений:

где:

— норма расхода воды на уборку общих помещений, л/сут· мІ

= 0,3 л/сут· мІ

n_уб — число уборок в сутки, принимаем n_уб = 0,5

S_ои — площадь уборки, мІ (определяем по плану)

= 2095.2 л/сут = 2.095 мі/сут Расход на поливку территории:

где: — норма расхода воды на поливку территории, л/сут· мІ

= 5 л/сут· мІ - для зеленых насаждений, газонов (п. 33 Прил.3 СНиП 2.04.01−85*)

= 0,5 л/сут· мІ - для тротуаров (п. 33 Прил.3 СНиП 2.04.01−85*)

n_уб — число уборок в сутки, принимаем n_уб = 0,5

S_ои — площадь уборки, мІ (определяем по плану)

S_ои1 = 13 995 мІ - площадь газонов (территория четырех зданий),

S_ои2 = 3824 мІ - площадь тротуаров (территория четырех зданий),

35 943,5 л/сут = 35,94мі/сут Расход на промывку и дезинфекцию мусоропроводов и площадок для мусора:

где: — норма расхода воды на промывку и дезинфекцию мусоропроводов и площадок для мусора, л/месяц на 1 мІ

= 300 л/месяц на 1 мІ (СП 30.13 330−2012)

n_мус — число мусоропроводов, n_мус = 8

= 2400 л/месяц = 2400/30 = 80 л/сут = 0,08 мі/сут

1.3 Расход на пожаротушение Определяется на основе общей противопожарной защиты здания, технического регламента на пожарную безопасность или в соответствии со СП 10.13 130−2009 для зданий данного типа.

Для жилых зданий при числе этажей свыше 16 и до 25 принимаем число струй равное 2 с минимальным расходом воды на внутреннее пожаротушение на одну струю — 2,9 л/с.

Расход определяем по формуле:

где:

N — количество одновременных пожаров, принимаем N = 1

— минимальный расход воды на внутренне пожаротушение на одну струю, л/с

n_стр — число пожарных струй для подавления очага пожара

t^B2 — расчетная продолжительность тушения пожара

t^B2 = 3 ч =10 800 с л/сут = 62,64 мі/сут На основании полученных данных составляем баланс водопотребления и водоотведения объекта, который приведен в Таблице 1.

Таблица 1. Водохозяйственный баланс

Энергетический баланс рассчитывается на основе формулы для определения энергии:

Эн = q^B0(B1,T3) · H_тр · с · g

где:

q^B0(B1,T3) — соответственно общий расход воды, расход воды на холодное и горячее водоснабжение, мі/сут

H_тр — требуемый напор воды, м, определяемый по формуле:

H_тр = 10 + 4 · (n_эт — 1)

H_тр = 10 + 4 · (18— 1) = 78 м

n_эт — число этажей в здании, n_эт = 18

с — плотность воды, кг/мі, с = 1000 кг/мі

g = 9,8 мІ/с — ускорение свободного падения.

На основе полученных данных составляем энергетический баланс, который представлен в Таблице 2.

Таблица 2

Тепловой баланс рассчитывается на основе формулы для определения тепла:

Q^T3 = q^T3 · c · с · (t^T3 — t^B1) · (1+Q_пот),

где:

q^T3 — расход горячей воды, мі/сут

c — удельная теплоемкость, кДж/(кг· єС)

с — плотность воды, кг/мі

t^T3 = 60єС — температура горячей воды

t^B1 = 5єС — температура холодной воды

Q_пот = 15−25% - потери тепла в системе горячего водоснабжения.

Q^T3 = 368,7 · 4,19 · 1000 · (60 — 5) · 1,2 = 101 960 298 кДж/сут Таблица 3

2. Выбор и обоснование систем водоснабжения и водоотведения Для обеспечения необходимых санитарно гигиенических условий здания, комфортного проживания человека и проведения производственных процессов необходимо оборудовать здание системами водоснабжения и водоотведения.

В1 — водопровод холодной воды, предназначен для подачи воды всем потребителям, должен обеспечивать:

— подачу расчетного количества воды, в объеме 553,05 м³ /сут.

— комфортную температуру подаваемой воды зимой до 5єС, летом до 15єС;

— подачу воды питьевого качества, отвечающей требованиям СанПиН 2.1.4.1074−01; водопотребление санитарный монтаж жилищный

— поддержание требуемого давления перед всеми водоразборными точками; минимальное давление — 0,03 МПа;

— бесперебойность подачи воды, исключающей нанесение ущерба здоровью человека и санитарно-техническому состоянию здания;

— долговечность, соизмеримую с долговечностью возводимых зданий;

— герметичность во всем диапазоне рабочих давлений;

— прочность и стойкость к воздействию внутреннего давления, а также при случайном внешнем воздействии;

— безопасность использования и эксплуатации;

— ремонтопригодность;

— минимальную строительную и эксплуатационную стоимость.

В2-противопожарный водопровод, служит для ограничения распространения и тушения пожаров в зданиях, должен обеспечивать:

— подачу воды к очагу возгорания в расчетном количестве 62 640 л/сут, под напором, необходимым для эффективного ее распределения в очаге возгорания и для отрыва пламени от горючего вещества

— быстродействие

— постоянную готовность

— надежность

— безопасность использования и эксплуатации

— ремонтопригодность

— долговечность, соизмеримую с долговечностью возводимых зданий (100 лет)

— герметичность во всем диапазоне рабочих давлений

— прочность и стойкость к воздействию внутреннего давления, а также при случайном внешнем воздействии

— минимальную строительную и эксплуатационную стоимость.

Противопожарный водопровод оборудуем пожарными кранами для локализации и подавления очага пожара, в связи с тем, что здание имеет более 12 этажей, в соответствии с СП 10.13 130−2009 принимаю:

Расчетный расход пожарной струи — 2,9 л/с, расчетное количество струй — 2.

В11-поливочный водопровод Предусматриваем поливочный водопровод (В11), используется для полива зеленых насаждений, мойки тротуаров и внутриквартальных проездов.

Т3 — система горячего водоснабжения, представляет собой систему устройств и трубопроводов для подогрева воды до расчетной температуры и распределения ее потребителям. Система Т3 должна обеспечивать:

— подачу расчетного количества воды, q^Т3_сут = 368,7 м³/сут ;

— создание во всех точках рабочего давления, необходимого для проведения технологических и производственных процессов;

— поддержание расчетной температуры, требуемой потребителями (t=50−75°С);

— устойчивость системы против зарастания;

— устойчивость к коррозионному разрушению;

— бесперебойность подачи воды, исключающей нанесение ущерба здоровью человека и санитарно-техническому состоянию здания;

— долговечность, соизмеримая с долговечностью возводимых зданий (100 лет);

— герметичность во всем диапазоне рабочих давлений;

— прочность и стойкость к воздействию внутреннего давления, а также при случайном внешнем воздействии;

— безопасность использования и эксплуатации;

— ремонтопригодность;

— минимальную строительную и эксплуатационную стоимость.

К1 — бытовая канализация используется для отведения сточных вод из квартиры. Система К1 должна обеспечивать бесперебойное водоотведение 875,7 м³/сут стоков от потребителей в течение всего срока эксплуатации здания при минимальном ущербе здоровью человека и окружающей среде.

К2 — водосток применяется для отведения дождевых стоков и талых вод с плоской кровли здания и горизонтальных поверхностей, обеспечивает защиту здания от увлажнения атмосферными осадками, принимаем К2 с закрытым выпуском дождевых вод в наружную систему водостока.

Для уменьшения строительных и эксплуатационных затрат, учитывая, что для хозяйственно-питьевых, поливочных и пожарных целей можно использовать воду питьевого качества в зданиях высотой до 75 м можно принять объединенную хозяйственно-пожарно-поливочную систему водоснабжения.

Принятые системы водоснабжения и водоотведения приведены на Рис. 1.

Рис. 1. Системы водоснабжения и водоотведения здания.

3. Внутренний хозяйственно-противопожарный-питьевой водопровод холодной воды (В1,В2,В11)

3.1 Выбор элементов и схемы водоснабжения Для выполнения требований, предъявляемых к этому водопроводу, принимаем систему включающую в себя следующие элементы:

— Ввод, соединяющий внутренний и наружный водопровод;

— Водоразборные приборы, предназначенные для отбора воды из системы потребителями;

— Водопроводную сеть (внутреннюю и микрорайонную), предназначенную для подачи воды к приборам внутри здания, а также ко всем зданиям микрорайона;

— Трубопроводную арматуру, обеспечивающую управление давлением, расходом, а также предохранительную и запорную арматуру для отключения участков сети и оборудования во время ремонта;

— Водомерный узел, обеспечивающий учет воды, поданной потребителю.

— Установки для повышения давления, включаемые в схему, если требуемое давление больше гарантийного.

— Определение необходимости установки для повышения давления.

Для определения необходимости установки для повышения давления ориентировочно определим требуемое давление:

H_тр = 10 + 4 (n_эт — 1)

H_тр = 10 + 4 (18 — 1) = 78 м

n_эт — число этажей в здании, n_эт = 18

В связи с тем, что H_тр больше, чем гарантированный напор в сети городского водопровода Н_гар = 42 м, то необходимо устройство установки для повышения давления.

Согласно СП 30.13 330 п. 5.2.10 максимальное давление перед нижней водоразборной точкой должно быть не более 42 м, так как ориентировочное требуемое давление превышает допустимое, принимаем параллельную зонную схему холодного водоснабжения.

Высота нижней зоны обычно для снижения энергозатрат принимается так, чтобы максимально использовать гарантированное давление водопитателя.

Определяем высоту нижней зоны:

эт.

где: H_гар — давление в водопитателе, м;

h_эт — высота этажа, м (см. задание).

Таким образом получаем, что давления в водопитателе хватает на обеспечение требуемого напора на 10 этажей. Исходя из этого принимаю 2 зоны, требуемый напор в которых будет обеспечиваться 2-мя установками для повышения давления.

Тогда 1 зона включает в себя этажи 1−9

2 зона включает в себя этажи 10−18

— для обеспечения подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды предусматривают повысительную хозяйственную насосную установку,

— для пожара — отдельную группу пожарных насосов.

В целях обеспечения надежного и бесперебойного водоснабжения на хозяйственные и противопожарные цели предусматриваем элементное резервирование основных элементов системы:

— прокладываем два ввода к двум независимым линиям наружной водопроводной сети;

— водомерный узел оборудуем обводной линией;

— магистраль водопроводной сети — кольцевая, охватывающая все пожарные стояки, пожарные стояки закольцовываю по вертикали, объединяя перемычки на чердаке, насосную установку принимаю с рабочим и резервным насосом.

В целях водосбережения принимаю установку водосберегающей арматуры, смесителей с одной рукояткой, автоматических смесителей с одной рукояткой для умывальников, смывных бачков с двойным пуском с целью уменьшения непроизводительных расходов воды.

Согласно рекомендациям СНиП для учёта количества воды предусматриваю установку водомеров в здании и в каждой квартире.

Для увеличения надежности подачи воды в схеме принимаю поэлементное резервирование: рабочие и резервные агрегаты, кольцевание, двойные вводы.

Принятая схема изображена на Рис. 2.

Рис. 2. Параллельная зонная схема холодного водоснабжения.

1-водоразборная арматура; 2-внутренняя и микрорайонная сети

3-трубопроводная арматура; 4-водомерный узел; 5-вводы;

6-повысительные установки.

3.2 Конструирование элементов системы В1, В2, В11

Размещаем элементы водопроводной системы в строительных конструкциях так, чтобы выполнить все требования к водопроводу, учесть взаимное расположение с другими инженерными коммуникациями. Выбираем такие места пересечения со строительными конструкциями так, чтобы не нарушить несущую способность здания.

3.2.1 Водоразборные приборы Водоразборные приборы обычно совмещают с санитарно-гигиеническими приборами, размещают в помещениях, выделенных для проведения санитарно-гигиенических и хозяйственных процедур (ванны, туалеты, кухни).

На кухне для мойки предусматривается смеситель с подводкой холодной и горячей воды, установленный на высоте 0,85 м. Принимаем настольный однорычажный смеситель фирмы Grohe Alira с выдвижной головкой со встроенным аэратором.

Монтаж на одно отверстие, корпус/рычаг из нержавеющей стали, GROHE SilkMove® керамический картридж Ш 46 мм, регулировка расхода воды, поворотный излив с ограничителем поворота, встроенный выдвижной излив с возвратной пружиной, встроенный обратный клапан, автоматический переключатель струи со стандартной на душевую с системой SpeedClean против известковых отложений, гибкая подводка, система быстрого монтажа с защитой от обратного потока Технические данные:

Все смесители фирмы GROHE с душем или выдвижным изливом/душем оснащены обратными клапанами.

Давление воды: миним. 0,5 бар — рекомендуется 1 — 5 бар Рабочее давление: макс. 10 бар Испытательное давление: 16 бар Расход воды при давлении 3 бар — душевая струя: прибл. 11 л/мин, аэратор: прибл. 13,5 л/мин Температура горячей воды на входе макс. 80 °C

Рекомендовано (экономия энергии): 60 °C

Толщина поверхности: макс. 60 мм Диаметр условного прохода 35 мм

Кухонную мойку Alveus Dotto 10 устанавливаю в столешницу. Материал: нержавеющая сталь, длина мойки: 880 мм, ширина мойки: 500 мм.

В ванной комнате принимаю раздельный смеситель на ванну и на умывальник. Для ванной устанавливается смеситель с душевой головкой Grohe Concetto 32 212 однорычажный. Устанавливается на высоте 0,85 м, настенный монтаж.

GROHE SilkMove® керамический картридж Ш 46 мм, регулировка расхода воды, возможность установки мин. расхода 2,5 л/мин, автоматический переключатель: ванна/душ, встроенный обратный клапан в душевом отводе ½″, аэратор, скрытые S-образные эксцентрики.

Душевой гарнитур включает в себя:

Ручной душ Euphoria Cosmopolitan (27 400 000)

Настенный держатель (27 056 000)

душевой шланг Relexaflex 1500 мм ½″ x ½″ (28 151)

дополнительный ограничитель температуры (46 308 000) с защитой от обратного потока класс шума I по DIN 4109

Технические данные:

Все смесители фирмы GROHE с душем или выдвижным изливом/душем оснащены обратными клапанами.

Давление воды: миним. 0,5 бар — рекомендуется 1 — 5 бар Рабочее давление: макс. 10 бар Испытательное давление: 16 бар Расход при давлении воды 3 бар — для ванны: прибл. 20 л/мин, для душа: прибл. 18 л/мин Температура горячей воды на входе макс. 80 °C

Рекомендовано (экономия энергии): 60 °C

диаметр условного прохода 20 мм.

Для умывальника в ванной комнате принимаю смеситель Grohe Concetto 32 204, устанавливается на высоте 0,85 м, монтаж на одно отверстие, металлический рычаг,

GROHE SilkMove® керамический картридж 28 мм, аэратор, сливной гарнитур 1 ¼″ ,

гибкая подводка, GROHE QuickFixTM быстрая монтажная система, класс шума I по DIN 4109 с ограничителем температуры.

Технические данные:

Давление воды: миним. 0,5 бар — рекомендуется 1 — 5 бар Рабочее давление: макс. 10 бар Испытательное давление: 16 бар Расход при давлении воды 3 бар:

для смесителя умывальника: 9 л/мин EcoJoy: 5 л/мин Температура горячей воды на входе макс. 80 °C

Рекомендовано (экономия энергии): 60 °C

диаметр условного прохода 34 мм.

В ванной устанавливаю чугунную ванну фирмы Roca Haiti-2000 размером 170×80

Хромированные ручки необычной конфигурации, антискользящее покрытие, подголовник, регулируемые ножки в комплекте.

Умывальник устанавливаю так же фирмы Roca модель Victoria 65 с пьедесталом. Размеры 65×51мм.

В туалете устанавливаю напольный унитаз со смывным бочком с двойным смывом (3 и 6л) Roca Giralda, размеры: 750×680×390 мм.

Гидравлические характеристики водоразборных приборов приведены в таблице 4.2.1:

Для поддержания комфортной температуры в ванной принимаю полотенцесушитель, устанавливаемый на трубопроводе горячей водоснабжения.

На противопожарном водопроводе принимаю пожарные краны на лестничной площадке Ш50 мм, обеспечивающие подачу пожарного расхода 2,9 л/с, в количестве 2 крана на этаж. Пожарные краны имеют рукав длиной 20 м и пожарный ствол, которые согласно СП 10.13 130.2009 должны обеспечить получение компактных пожарных струй высотой 8 м, т. к. здание имеет высоту свыше 50 м, необходимой для тушения пожара в любое время суток, в каждой точке любого помещения и в самой удаленной и высокорасположенной от пожарного крана части здания.

Пожарные краны для обеспечения быстродействия, т. е. быстроты открытия устанавливаю на высоте 1,35 м от пола и размещаю в шкафчиках, имеющих отверстия для проветривания, приспособленных для их опломбирования и визуального осмотра без вскрытия.

На поливочном водопроводе В11 устанавливаю поливочные краны в цоколе здания в люках размером 300Ч300 мм на высоте 0,15 м над землей. В качестве арматуры использую краны Ш25 мм, для присоединения поливочного шланга длиной 30 м, кран оборудую резьбовым штуцером с быстросмыкающейся гайкой; краны располагаю на двух фасадах здания.

3.2.2 Водопроводные сети Внутренние водопроводные сети состоят из магистралей, стояков и квартирных разводок.

Должны обеспечивать бесперебойную подачу воды всем потребителям и соответствовать следующим требованиям:

— пропуск расчетных расходов воды;

— долговечность, сопоставимая со сроком службы здания;

— герметичность во всем диапазоне рабочих давлений;

— устойчивость трубы к воздействию транспортируемой и внешней среды, устойчивость к отложениям и зарастанию труб;

— минимальное воздействие на качество транспортируемой воды;

— безопасность эксплуатации и ремонтопригодность;

— минимальные затраты на монтаж и эксплуатацию.

В зависимости от расположения магистральных труб различаются схемы сетей с нижней и верхней разводкой.

Водопроводные в нижней зоне — с нижней разводкой с расположением магистралей в подвале здания на высоте 0,15 м от потолка подвала, кроме стояков присоединяю к ней и поливочные краны (рис. 3 а).

Рис. 3. Схемы сетей внутреннего водопровода зданий с нижней (а) и верхней разводкой (б) В верхней зоне — с верхней разводкой с подачей воды к ней через главные пожарные стояки, которые размещаются в общем помещении. Магистраль верхней зоны прокладываю по чердаку на высоте 0,3 м от перекрытия (рис. 3 б).

Квартирные разводки прокладываем так, чтобы кратчайшим образом обеспечить подачу воды от стояка ко всем водоразборным приборам На планах предварительно определяют места расположения стояков, которые для удобства монтируются и размещаются в санитарно-технических шахтах совместно со стояками Т3 и К1. Трубы прокладываются в коробах, плинтусах, под декоративной плиткой ниже борта приборов на расстоянии 30−40 мм. от пола и вертикальными трубами соединяются с подводками водоразборных приборов.

Стояки размещаем по вертикали так, чтобы кратчайшим образом объединить все квартирные разводки. Для уменьшения отверстий в строительных конструкциях желательно стояки холодного и горячего водопровода, а также канализации размещать в сантехнических шахтах, в которых обязательны межэтажные противопожарные диафрагмы, через которые трубопроводы проходят в гильзах.

Стояки, во избежание образования конденсата покрывают теплоизоляцией.

Магистрали прокладывают в подвальных и чердачных помещениях с учетом их функционального назначения. Магистрали прокладывают так, чтобы объединить все стояки при минимальной протяженности труб.

Материалы труб.

Для монтажа внутренних водопроводов применяют стальные (нержавеющие или оцинкованные), медные, пластмассовые, стеклопластиковые, металлопластиковые и асбестоцементные трубы. При выборе материалов труб необходимо, чтобы они могли пропустить заданный расчетный расход, не влияли на качество воды, были достаточно долговечными, имели незначительную массу и стоимость, были простыми в монтаже, стойкими по отношению к коррозии.

Для прокладки водопроводных сетей в здании (стояков, магистралей) будем использовать трубы из сшитого полиэтилена фирмы «REHAU», марок flax и his.

Преимущества легких полиэтиленовых труб в том, что их можно использовать в квартирной разводке.

На стояки противопожарного водопровода используем стальные трубы из соображений их негорючести.

Стальные трубы соединяются с помощью соединительных частей, к которым относятся угольники (повороты), крестовины, тройники, переходные и соединительные муфты, также часто используются сгоны (см. Рис.5).

Рис. 5. Фасонные части для соединения стальных труб.

а) — прямая короткая муфта; б) — прямая длинная муфта; в) — компенсирующая муфта; г) — прямой тройник; д) — крестовина; е) — прямой угольник; ж) — сгон.

Внутриплощадочные сети.

Обеспечивают подачу воды от городской магистрали до каждого здания. Здания на генплане расположены с учетом обеспечения необходимой безопасности из требований МЧС.

На генплане указаны 4 однотипных здания, указанных в задании на проектирование (контуры зданий соответствуют размерам в масштабе), горизонтали, красная линия застройки, сети водоснабжения и канализации с указанными диаметрами, взятыми из задания. Обозначен ГКК с привязанной горизонталью (из задания).

Проектируем индивидуальный ввод для каждого здания, устройство ЦТП не предусмотрено, так как в каждом здании имеется собственный индивидуальных тепловой пункт. Ввод желательно выполнить так, чтобы вода поступала к потребителю по кратчайшему расстоянию.

Квартальные сети прокладывем между городскими магистралями и зданиями так, чтобы обеспечить не менее двух вводов в каждое здание для противопожарного водопровода. Размер ИТП: 5.4Ч3,1 м.

Трубы прокладываю в земле ниже глубины промерзания h_пром=1,5 м на 0,5м:

H_залож=1,5+0,5=2,0 м При пересечении труб с фундаментом зданий предусматриваю отверстия, размеры которого на 200 мм больше диаметра трубы, что необходимо для предотвращения деформации трубопроводы при осадке здания и заделкой отверстия в стене водонепроницаемыми и газонепроницаемыми (в газифицированныхрайонах) эластичными материалами, в мокрых грунтах — с установкой сальников.

3.2.3 Трубопроводная арматура Размещается на системе так, чтобы обеспечить:

— отключение отдельных участков водопроводной сети для ремонтных работ с минимальным ущербом для остальных потребителей (запорная);

— поддержание заданных параметров системы (регулирующая);

— предохранение системы от разрушения при случайном или аварийном превышении параметров над расчетными (предохранительная арматура).

Запорная арматура.

Размещается:

— на водопроводной сети;

— на поэтажных ответвлениях от стояков;

— на кольцевых магистралях так, чтобы отключалось одновременно нормируемое количество пожарных кранов;

— в водомерных узлах (до и после приборов учета);

— на обводных линиях в установках для повышения давления (до и после насосных агрегатов);

— на вводах (в месте присоединения к водопитателю) за первой капитальной стеной. При нескольких вводах — на перемычках между ними так, чтобы можно было обеспечить питание системы через любой ввод при отключении остальных.

В качестве запорной арматуры используют вентили (при диаметре трубопроводов до 50 мм), задвижки (при диаметре трубопроводов более 50 мм), шаровые краны (для всех диаметров), поворотные затворы (при диаметре трубопроводов более 50 мм).

Арматуру размещают в местах, доступных для управления. На небольших диаметрах (до 32 мм) арматура закрепляется на трубопроводах, при больших — тяжелая стальная и чугунная арматура крепится к строительным конструкциям.

Для опорожнения во время ремонта, предусматриваются спускные устройства, расположенные в пониженных частях системы (в самой низкой точке магистрали и у основания стояка) на поливочном трубопроводе.

Подводки к смывным бачкам и на подводки в квартиру оборудуем шаровыми кранами фирмы «Bugatti» (Италия). На магистралях устанавливаем стальные клиновые задвижки фирмы «РОСТРАНСМАШ Трейд» с ДУ 15−150 мм.

Задвижка Шаровые краны Рычажный «бабочка»

Краны шаровые усиленные. Наиболее популярный тип шаровых кранов Бугатти. Корпус: латунь кованая, пескоструенный, никелерованный. Шар: латунь кованая, полированный, хромированный. Резьбы: согласно ISO 228/1. Управление шаровым краном: рычаг или бабочка из алюминия UNI-EN 1706 с покрытием из эпоксидной эмали; рычаг из стали UNI-EN 10 025 с ПВХ покрытием. Уплотнение шара: 2 седла из фторопласта-4 PTFE. Шпиндель: взрывобезопасное исполнение, латунь. Диапазон температур -20С +150С. Рабочее давление шарового крана: от 25 до 64 бар.

Регулирующая арматура.

В виде регуляторов давления устанавливается в каждой квартире (для снижения непроизводительных расходов воды), на вводе в здание (для снятия избыточных ночных давлений), на магистралях (для снятия избыточного давления от насосов).

Регулятор давления «ТВЭСТ» КФРД-10−2,0.

Наименование изделия: Регулятор давления муфтовый;

Марка: КФРД-10−2,0;

Регламентирующий документ: ТУ 4218−001−52 729 443−2002;

Назначение: предназначен для снижения непроизводительных потерь воды в системах горячего и холодного водоснабжения зданий, а также для выравнивания напора воды на всех этажах. Обеспечивает стабилизацию давления «после себя». Обеспечивает автоматическое перекрытие магистралей холодной и горячей воды при отсутствии потребления. Обеспечивает принудительное, ручное закрытие магистрали.

Присоединение: Муфтовое;

Среда: рабочая;

Вода: Температура рабочей среды (наибольшая) 90 С⁰;

Материал (основной): Нержавеющая сталь;

Давление входа: 1,5 МПа;

Давление выхода: 0,15−0,2 МПа.

В режиме расхода воды до 0,7 л/с в диапазоне входных давлений 0,4−1,0 (4−10) МПа (кгссм²);

В режиме без расхода воды в диапазоне входных давлений 0,4−1,0 (4−10) МПа (кгссм²);

Давление условное PN: 1,0(10), МПа (кгс/см²);

Проход условный DN: 15

Масса: 1,0 кг/шт;

Принимается по расчёту муфтовый регулятор давления КФРД-10−2,0 для холодной и горячей воды, производство Россия, для условного прохода DN 15. Экономия воды составляет 140 м³/сут.

Предохранительная арматура.

Предохранительная арматура, исключающая обратный ток воды (обратный клапан) устанавливается на вводах, подключенным к различным участкам наружной сети для исключения перетока воды из одной системы в другую. Устанавливаются на системе там, где возможны гидравлические удары или временные превышения давления над расчетными.

В качестве предохранительной арматуры принимаем обратный подъемный клапан.

Наименование изделия: Клапан обратный подъемный муфтовый;

Назначение: для предотвращения обратного потока среды (устанавливается на горизонтальных трубопроводах);

Регламентирующий документ: ТУ 26−07−1486−89;

Производство: Россия Давление условное: PN, МПа (кгс/см2) 1,6(16)

Температура рабочей среды: (наибольшая) 225С Материал: (основной) Ковкий чугун Присоединение: Муфтовое (ГОСТ6527−68)

Среда рабочая: Вода, пар Фирма-изготовитель: САЗ.

3.2.4 Установки для повышения давления Обеспечивают подачу воды на первую и вторую зону. Размещаем их вне жилых помещений, в ИТП в подвале, так, чтобы обеспечить минимальное вибрационное и звуковое воздействие установок на жилые помещения. В качестве насосов принимаем центробежные насосы. Для обеспечения надежности принимаем рабочие и резервные насосы, которые соединяются параллельно. Для бесперебойной подачи воды к потребителю помимо рабочих насосов, устанавливаются резервные насосы, которые включаются при поломке или на время ремонта/замены рабочих насосов. Рабочие и резервные насосы соединяются, для пропуска воды на случай отказа установок, предусматривают обводную линию. После насосов и на обводной линии устанавливают обратные клапаны, которые препятствую обратному движению воды.

Схема установки для повышения давления включает в себя следующие элементы: 1 — Рабочий насос; 2 — Резервный насос; 3 — Манометры; 4 — Задвижки; 5 — Обратный клапан; 6 — Всасывающий коллектор; 7 — Напорный коллектор; 8 — Обводная линия.

Рис. 5. Схема установки для повышения давления Установки для повышения давления принимаю в виде установок с повысительными насосами фирмы Grundfos. Насосные установки принимаю отдельными для хозяйственно-питьевого и пожарного водоснабжения. Для отключения насосов при их ремонте и монтаже предусматривают запорную арматуру до и после насосных агрегатов. Для контроля за работой насосных агрегатов предусматривают манометры до и после них. Всасывающие и напорные коллекторы принимаем из стальных труб, соединяем их на сварке.

3.2.5 Водомерный узел Для обеспечения учета воды в системе предусматривается установка водомерного узла на вводе в систему (для коммерческих расчетов водоснабжений организаций) в каждом здании и квартире для распределения платежей между отдельными потребителями. Особенно необходима установка водосчетчиков в связи с водосберегающими мероприятиями.

Для квартирного учета воды в каждой квартире устанавливаем крыльчатые счетчики завода «Ценнер — Водоприбор» СХ и СГ.

Сборка: Россия Монтажная длина: 80 мм Тип: Крыльчатый, одноструйный, сухоходный Температура воды: +5…+50°С Минимальный расход: Qmin=0,03 — 0,06 м³/ч Номинальный расход: Qnom=1,5 м³/ч Максимальный расход: Qmax=3,0 м³/ч Максимальное рабочее давление: 1,6 МПа Гидравлическое сопротивление: 0,79 м/(мі/ч) Присоединение: счетчика — резьбовое ¾″ Рабочее положение: горизонтальное, вертикальное, наклонное Диаметр условного прохода — 15 или 20 мм Для учета воды на вводе в здание устанавливаем крыльчатые счетчики завода «Водоприбор» .

1 — индикаторное устройство; 2 — крыльчатка; 3 — регулятор; 4 — направляющая; 5 — корпус; 6 — прижим; 7 — кольцо; 8 — сетка; 9 — пломбировочное кольцо; 10 — уплотнительное кольцо; 11 — экран; 12 — крышка; 13 — пломба;14 — штуцер; 15 — гайка;16 — прокладка; 17 — датчик.

Основные преимущества СКБ: — Антивандальное исполнение и защита от внешних и внутренних магнитных полей — Возможность установки на вертикальном и наклонном трубопроводе — Счетчики идеально встраиваются в систему автоматизированного контроля — Возможность визуального контроля за показаниями прибора — Современная ремонтно-поверочная база обеспечивает гарантийное и послегарантийное обслуживание приборов. Конструкция счетчика защищена патентом на изобретение № 215 642 — Гарантийный срок эксплуатации счетчика, установленного в системе холодного водоснабжения (от 5 до 50°С) — 6 лет — Гарантийный срок эксплуатации счетчика, установленного в системе горячего водоснабжения (от 5 до 90°С) — 4 года.

Счетчики имеют устройства для удаления конденсата (запотеваний) на внутренней прозрачной поверхности индикаторного устройства.

Счетчики размещаются в подвале на вводе непосредственно за первой капитальной стеной здания.

Водосчетчик турбинный:

Так как каждое здание оборудовано собственным вводом и индивидуальным тепловым пунктом, то установка счетчиков воды на вводе в систему не предусматривается.

Водомерный узел предназначен для учета количества воды, подаваемой потребителю.

Требования:

1) Учет количества воды с заданной точностью.

2) Потери давления на устройстве для измерения должны быть минимальны.

3) Стабильность или надежность показаний во времени. Межповерочный интервал должен быть не менее 2-х, 4-х и 5 лет в зависимости от класса прибора.

4) Удобство монтажа и демонтажа

5) Защита от возможных искажений показаний

6) Долговечность и наименьшие затраты по монтажу и эксплуатации.

На водомерном узле для обеспечения учета расхода воды, полученные потребителем, предусматриваются счетчики, которые принимаются конструктивно по диаметру трубопровода или исходя из расчетного суточного водопотребления. Для его отключения во время проверки и ремонта предусматривается запорная арматура до и после. Для проверки показаний счетчика после него устанавливается контрольно спускной кран с манометром, который контролирует давление на вводе. Устройство обводной линии на водомерном узле обязательно в тех случаях, когда не допускается перерыв в подаче воды или же водосчетчики не рассчитаны на пропуск противопожарного расхода. На обводной линии устанавливают задвижку, которая в обычное время находится в закрытом положении.

Счетчики устанавливают на горизонтальных участках трубопроводов циферблатом вверх. Они должны быть постоянно заполнены водой, поэтому их следует устанавливать так, чтобы в них не мог накапливаться воздух.

Для того чтобы не происходило увеличение погрешности из-за искажения потока, перед турбинными водосчетчиками рекомендуется выполнить прямой участок трубопровода длиной не менее 5dу, а после не менее 1dу.

Водомерный узел бывает двух типов: простой (Рис.6) и с обводной линией (Рис.7).

Водомерный узел на вводе Размещается за 1-ой капитальной стеной ЦТП или ИТП в помещении, доступном для сотрудников водоканала, имеющем естественное или искусственное освещение, температуру не ниже +2єС.

Водомерный узел на вводе предусматривается с обводной линией для бесперебойного обеспечения подачи воды, особенно во время пожара.

На водомерном узле предусматриваются счетчики воды. В качестве счетчика принимаем прибор учета, отвечающий требованиям Водоканала по точности учета (обычно ±2%).

Водомерный узел на вводе в здание.

На вводе в здание водомерный узел устанавливается на магистрали В1, В2- с обводной линией.

Водомерный узел на вводе в квартиру.

Водомерный узел без обводной линии (простой водомерный узел), размещается так, чтобы обеспечить возможность снятия показаний и установку счетчика в соответствии с рекомендациями производителя.

Рис. 6. Схема простого водомерного узла.

Рис. 7. Схема водомерного узла с обводной линией.

3.2.6 Вводы Ввод соединяет внутренний и наружный водопровод.

Требования:

1)Пропуск расчетного расхода воды

2)Небольшие потери

3)Максимальная надежность подачи воды

4)Минимальная протяженность

5)Небольшое количество пересечений с инженерными коммуникациями и строительными конструкциями

6)Минимальная поврежденность в процессе эксплуатации от механических и гидрологических воздействий окружающей среды, а так же аварий на инженерных системах

7) долговечность, ремонтопригодность, простота присоединения к действующим водопитателям.

Ввод прокладывается от заданной распределительной камеры до ИТП по кратчайшему пути с соблюдением минимальных расстояний от зданий, инженерных систем, обеспечивающих безопасность эксплуатации сетей и сооружений при аварийных ситуациях на водопроводе, а также возможность проведения ремонтных работ для ликвидации аварии.

Прокладываю 2 ввода от наружной водопроводной сети до ИТП — для обеспечения бесперебойной подачи воды. Вводы выполняю из чугунных водопроводных труб, присоединяемых к городской сети в отдельной распределительной камере в тройник, предусмотренной на ответвлении от трубопровода.

Длина ввода в здание № 1 — расчетное — 204.4 м (по генплану),

длина ввода в здание № 2 — 89 м, длина ввода в здание № 3 — 26 м, длина ввода в здание № 4 -89м.

Трубы прокладываю в грунте на глубине 2 м, исключающей промерзание. В распределительной камере на наружной сети водопровода d=200мм, устанавливаю разделительную задвижку между двумя параллельными вводами. Узел присоединения к наружной сети выполняю в соответствии с техническими условиями Водоканала. Схема ввода приведена на рис. 8.

Рис. 8. Схема ввода Пересечение трубопроводов ввода с фундаментом здания должно обеспечивать сохранность трубы при осадке здания, поэтому зазор между трубой и фундаментом должен быть не менее расчетной осадки здания.

В результате конструирования системы планы этажей и подвалов, а также квартальные сети и вводы на генплане представлены на листе № 1, аксонометрическая схема В1 с размещением арматуры — на листе № 2.

4. Расчет В1, В2, В11

Расчет водопровода холодной воды производится на наиболее неблагоприятное сочетание нагрузок, т. е. на пропуск максимального секундного расхода в час максимального водопотребления суток максимального водопотребления до самого удаленного и высоко расположенного прибора, затем система проверяется на пропуск аварийного (пожарного + максимального хозяйственного расхода) при диаметрах, принятых при основном расчете.

4.1 Расчет на час максимального водопотребления

4.1.1 Определение расчетных расходов на объекте в целом Суточные расходы определяем по формуле:

q_сут = q_0сут · U/1000

q_0сут — норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления, определяется по СП 30.13 330.2012, л/сут

q_сут^В0 = 250 · 3687/1000 = 921,75 м³/сут

q_сут^В1 = 150 · 3687/1000 = 553,05 м³/сут

q_сут^Т3 = 100 · 3687/1000 = 368,7 м³/сут Средние часовые расходы определяем по формуле:

q_ср.ч = q_0сут · U/(24· 1000)

q_ср.ч^В0 = 250 · 3687/(24· 1000) = 38.4м³/ч

q_ср.ч^В1 = 150 · 3687/(24· 1000) = 23 м³/ч

q_ср.ч^Т3 = 100 · 3687/(24· 1000) = 15.4 м³/ч Максимальные секундные расходы.

q_{max сек} = 5 • б • q_о

б — зависит от произведения вероятности P на число водоразборных точек N, т. е. это коэффициент одновременности включения водоразборных приборов в период принятия процедур в течение часа максимального водопотребления, определяемый по Прил.4 Табл.2 СНиП 2.04.01 — 85*, в зависимости от произведения числа приборов на секундную вероятность б= f (P · N).

Число приборов, подающих холодную воду на один этаж n_эт^в1 =4*8*2 = 64пр/эт.

Число приборов, подающих горячую воду на один этаж n_эт^гв = 3*8*2 = 48пр/эт.

Количество водоразборных приборов холодной воды N^в1= n_эт*n_эт^в1*n_зд= 18*64*4 = 4608 пр.

Количество водоразборных приборов горячей воды N^гв = n_эт*n_эт^гв *n_зд = 18*48*4 = 3456 пр.

Секундная вероятность определяется по формуле:

q_о.ч. — норма расхода воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления определяется по СП 30.13 330−2012, для жилого здания имеющего квартиры оборудованные: мойкой, ванной, умывальником и унитазом.

q_{о. ч.} ^В0 = 20 л/чел· ч

q_{о ч.} ^Т3 = 10,9 л/чел· ч