2.2 Расчет системы холодного водоснабжения

2.2.1. Гидравлический расчет сети холодного водопровода

Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода выполняется на случай максимального секундного расхода. Максимальный секундный расход воды для здания и на расчетных участках сети общий q^tot, холодной q^с и горячей q^h воды, согласно п. 3.3 [1], определяется по формуле

, л/с,

где q₀ ( , , ) – секундный расход воды (общей, холодной, горячей), л/с, водоразборной арматурой (прибором), отнесенный к одному прибору, следует определять: отдельным прибором, согласно обязательному приложению 2 [1]; различными приборами, обслуживающими одинаковых водопотребителей, согласно обязательному приложению 3 [1];  – коэффициент, определяемый по приложению 4 [1] в зависимости от общего числа приборов N на участке сети и вероятности их действия Р.

Вероятность действия санитарно-технических приборов Р (Р^tot, Р^c, Р^h) на участках сети, согласно п. 3.4 [1], определяют при одинаковых водопотребителях в здании по формуле

,

где ( , , ) – норма расхода воды (общей, холодной, горячей), л, одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаемая по приложению 3 [1]; U – количество водопотребителей; N – количество санитарно-технических приборов;

При отличающихся группах водопотребителей в здании или сооружении с различными приборами вероятность действия санитарно-технических приборов Р (Р^tot, Р^c, Р^h) и секундный расход воды одним прибором q₀ ( , , ) определяются как средневзвешенные величины по формулам (1) и (4), п. 3.2 и п. 3.4 [1].

Для проектирования внутреннего водопровода 12-этажного, 108-квартирного жилого дома, обслуживающего одинаковых водопотребителей, согласно приложению 3 [1], принимаем нормы расхода воды, л, одним водопотребителем, в час наибольшего водопотребления и расход воды одним прибором:

= 15,6 л/ч, =5,6 л/ч, = 10 л/ч, =0,3 л/с, =0,2 л/с, = 0,2 л/с.

В жилом доме 108 квартир, средняя заселенность которых принята 4 чел, в каждой квартире установлено по 4 прибора (умывальник, ванна, унитаз, мойка). Санузлы раздельного типа. Общее число водопотребителей чел. Количество санитарно-технических приборов прибора. Определяем вероятность действия санитарно-технических приборов:

,

,

.

Гидравлический расчет внутреннего водопровода производится по расчетному направлению относительно диктующего водоразборного устройства. При выборе диктующего водоразборного прибора учитывается величина нормативного свободного напора H_f, м, принимаемого по приложению 2 [1]. Расчет выполняется в соответствии с требованиями раздела 7 [1]. При устройстве объединенного хозяйственно-противопожарного водопровода расчет производится на 2 случая: на пропуск максимального хозяйственно-питьевого расхода и проверочный на пропуск суммарного максимального хозяйственно-питьевого и противопожарного расходов. При этом диктующим водоразборным прибором для второго расчетного случая принимается наиболее высокорасположенный и удаленный от ввода пожарный кран.

Для проектируемой внутренней водопроводной сети в качестве диктующего водоразборного прибора (точка 1) принят смеситель у раковины, расположенной на 12 этаже на стояке Ст. В1-5. На рисунке 4 представлена аксонометрическая схема, на которой приведено расчетное направление с расчетными участками на случай подачи хозяйственно-питьевого расхода и расчетное направление для расчета на пропуск суммарного хозяйственно-питьевого и противопожарного расходов. В качестве диктующего пожарного крана принят ПК-1, установленный на 12 этаже на стояке Ст. В2-2. Диаметр пожарного крана принят 50 мм. Поливочные краны устанавливают через 60–70 м по периметру здания и при гидравлическом расчете сети не учитывают, так как полив территории вокруг здания не производится в часы максимального водопотребления. Расчет сети внутреннего водопровода производят с учетом максимального использования минимального гарантийного напора в наружной водопроводной сети.

Диаметры труб на расчетных участках назначают исходя из допустимых скоростей движения воды. Скорость движения воды согласно п. 7.6 [1] в трубопроводах внутренних водопроводных сетей, в том числе и при пожаротушении, не должна превышать 3 м/с. Диаметры труб кольцующих перемычек назначают не менее наибольшего диаметра водоразборного стояка из числа объединяемых. Потери напора на участках трубопроводов систем холодного водопровода Н определяют по формуле

, м,

где i – удельные потери напора на трение при расчетном расходе, определяемые по таблицам для гидравлического расчета систем холодного водопровода [6]; – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях.

Значения следует принимать:

0,30 – в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых и общественных зданий;

0,20 – в сетях объединенных хозяйственно-противопожарных водопроводов жилых и общественных зданий, а также в сетях производственных водопроводов;

0,15 – в сетях объединенных производственно-противопожарных водопроводов;

0,10 – в сетях противопожарных водопроводов.

При объединении стояков в секционные узлы потери напора в узле согласно п.7.8 [1] определяют по формуле

, м,

где f – коэффициент, учитывающий характер водоразбора в системе и принимаемый 0,5 – для систем хозяйственного водопровода, 0,3 – для систем хозяйственно-противопожарного водопровода; m – число стояков в узле; – сумма потерь напора в стояках секционного узла.

Диаметр стояка в секционном узле, согласно п.7.6 [1], назначается по расчетному расходу с коэффициентом 0,7, при этом скорость движения воды не должна превышать 3 м/с.

В проектируемой системе холодного водопровода по каждому стояку секционного узла вода подается к 48 санитарным приборам. Вероятность действия приборов Р^с = 0,0078, =0,2 л/с.

Расход воды, поступающей в стояк, определяем по формуле

, л/с.

При  = 0,591.

л/с.

При данном расчетном расходе возможен диаметр стояка 20 мм (скорость V = 1,25 м/с). Однако для зданий высотой 9 и более этажей с секционными узлами назначают диаметр стояка не менее 25 мм. Принимаем диаметр стояка 25 мм.

Диаметр кольцевого магистрального трубопровода назначается не меньше диаметра пожарного стояка. Принимаем диаметр пожарного стояка и магистрального трубопровода 50 мм.

Каждый из двух вводов рассчитывается на пропуск 100% расхода. Длину ввода определяем по генплану (рисунок 3).

Глубина заложения водопроводных труб, считая до низа трубы, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины проникновения в грунт нулевой температуры п.8.42 [4]. При глубине промерзания 1,7 м, низ трубы ввода должен располагаться на глубине не менее 2,2 м от поверхности земли.

Отметка поверхности земли в месте ввода в здание 75,3 м. Назначаем отметку низа ввода водопровода 75,3 – 2,2 = 73,1 м. При этом ввод при пересечении с дворовой канализацией будет располагаться ниже ее. Предусматриваем прокладку ввода в чехле из стальной трубы ГОСТ 10704-91 диаметром 125 мм и длиной 2 м. Прокладка ввода приведена на рисунках 3 и 9.

Расчетный расход у пожарного крана назначается по таблице 3 [1] в зависимости от минимального расхода воды на одну струю, принимаемого по таблице 1 [1], высоты компактной части струи, назначаемой согласно п.6.8 [1], диаметра спрыска наконечника пожарного ствола и длины рукава.

Для проектируемого жилого дома принимаем диаметр спрыска наконечника пожарного ствола 16 мм, длину рукава 15 м, высоту компактной части струи 6 м. Принятая длина рукава обеспечит возможность подачи воды во все помещения, расположенные на данном этапе. Для гидравлического расчета сети, согласно таблице 3 [1], принимаем производительность пожарной струи 2,6 л/с и напор у диктующего пожарного крана 9,6 м. Гидравлический расчет сети на пропуск хозяйственно-питьевого водопровода приведен в таблице 1, а на пропуск суммарного хозяйственно-питьевого и противопожарного расходов – в таблице 2.