1.2. Конструирование внутреннего водопровода
При простой схеме водоснабжения здания на генеральном плане производится трассировка ввода по кратчайшему расстоянию от наружной водопроводной сети до здания. При необходимости установки насосов подкачки намечается место расположения ЦТП и трассируются вводы в здания микрорайона.
На вводах обычно используются напорные чугунные трубы, прокладываемые ниже глубины промерзания в данной местности. Трубопровод должен иметь уклон не менее 0,002 в сторону городской сети. Пересечение вводом стен подвала делается под прямым углом, и для защиты от возможной просадки над трубой в стене устраивается зазор 0,2 м, заделываемый эластичными водонепроницаемыми материалами.
Д
ля
контроля за водопотреблением на вводе
у наружной стены устанавливается счетчик
воды. Он должен быть размещен на
горизонтальном участке циферблатом
вверх на высоте, обеспечивающей легкий
доступ к нему. Водосчетчики устанавливают
в водомерных узлах (рис. 1.10),
в состав которых входят вентили,
контрольно-спускной кран, манометр,
обводная линия. В зданиях, имеющих 2 и
более вводов, каждый из них оборудуется
водомерным узлом, причем обводные линии
не предусматриваются. При несовпадении
диаметра ввода и калибра водосчетчика
дополнительно предусматриваются
переходники до и после водосчетчика.
Чтобы не происходило увеличения
погрешности из-за искажения потока, до
счетчика воды устраивается прямой
участок длиной не менее 5 условных
диаметров счетчика, а после него – не
менее одного условного диаметра.
Разводящие трубопроводы в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения делаются тупиковыми, прокладываются в подвалах, технических подпольях (рис. 1.11), а при отсутствии их – в подпольных каналах первого этажа. Эти трубопроводы обычно размещаются вдоль стен и монтируются с уклоном не менее 0,002 в сторону ввода.
Стояки в жилых зданиях прокладывают открыто в штробах или по стенам и перегородкам туалетов, ванных и кухонь. Подводки к приборам монтируются открыто на высоте 0,2 – 0,4 м от уровня пола. На вводе в каждую квартиру устанавливается счетчик воды.
Для всех сетей внутреннего водопровода используются стальные трубы с внутренним и наружным защитным покрытием от коррозии (оцинкованные) либо пластмассовые трубы.
Запорная арматура (вентили или задвижки) предусматривается на вводе в здание (в рамках водомерного узла), у основания стояков в зданиях высотой 3 этажа и более, на ответвлениях в каждую квартиру.
На основании принятых конструктивных решений строится аксонометрическая схема внутреннего водопровода с указанием всех трубопроводов, оборудования и арматуры.
1.3. Расчет внутреннего водопровода
1.3.1. Гидравлический расчет внутреннего водопровода при простой схеме водоснабжения
Задачей расчета является подбор таких диаметров трубопроводов, при которых обеспечивается нормальная работа всех санитарно-технических приборов и максимально используется гарантийный напор в наружной водопроводной сети Нгар. В качестве расчетной схемы используется аксонометрическая схема внутреннего водопровода.
Расчет рекомендуется выполнять в следующем порядке.
1. На расчетной схеме выбирается диктующий (наиболее удаленный от ввода и высоко расположенный) санитарно-технический прибор, выделяются и нумеруются участки расчетной ветви от этого прибора до точки присоединения ввода к наружной сети, границами которых являются точки разветвления потоков.
2. Определяется вероятность действия санитарно-технических приборов в здании РС
,
(1.3)
где
– норма расхода холодной воды, л,
потребителем в час наибольшего
потребления, для жилых зданий
=
5,6 л/час; U
– число потребителей (жителей) в здании,
назначается в соответствии с количеством
и планировкой квартир;
– расход холодной воды, л/с,
санитарно-техническим прибором, для
приборов, обычно используемых в жилых
зданиях,
=
0,18 л/с; N
– число санитарно-технических приборов
в здании.
3. Определяются расчетные расходы на всех участках расчетной ветви qC, л/с:
,
(1.4)
где
– коэффициент, определяемый по прил. 1
в соответствии с произведением
для каждого участка, при этом N
–
количество санитарно-технических
приборов, снабжаемых водой по этому
участку.
Следует иметь в виду, что в зданиях с закрытой системой горячего водоснабжения с тепловым узлом в самом здании ввод и водомер обслуживают и холодный и горячий водопровод и рассчитываются на пропуск общего расхода воды qtot, л/с,
,
(1.5)
где
=
0,25 л/с, а
– определяется в соответствии с общей
вероятностью Рtot:
,
(1.6)
где
=
15,6 л/час.
4. Назначаются диаметры трубопроводов на участках расчетной ветви, и по таблицам для гидравлического расчета (прил. 2) определяются скорости V и гидравлические уклоны 1000i. При этом следует ориентироваться на экономичные скорости от 0,7 до 1,5 м/с, но не более 3 м/с и предусматривать постоянные диаметры на всем стояке, на всей магистрали. Обычно назначаются: на подводках к приборам 15 мм, стояк 20–25 мм, магистраль 25–40 мм, ввод – 50 мм.
5. Определяются потери напора на отдельных участках и во всей расчетной ветви Нl, м:
,
(1.7)
где kl – коэффициент, учитывающий местные потери напора, для хозяйственно-питьевых водопроводов kl = 0,3; i l - потери напора по длине на участках, l – длина соответствующих участков, м.
6. Производится подбор марки и калибра (диаметра условного прохода) счетчика воды на вводе в здание.
В жилых зданиях обычно используются счетчики типа ВСКМ (водосчетчик «сухоход» крыльчатый, многоструйный). Для выбранного калибра эксплуатационный расход (см. прил. 3) должен быть больше среднего часового расхода воды qТ, м3/час, определенного при открытой (независимой) системе горячего водоснабжения,
,
(1.8)
При закрытой схеме горячего водоснабжения и установке водонагревателя непосредственно в здании счетчик учитывает полный расход воды:
,
(1.9)
где
– соответственно норма расхода холодной
воды и общего расхода, л, потребителем
в сутки. Для жилых зданий
– 180 л/чел.,
– 300 л/чел.
Счетчик с принятым диаметром условного прохода проверяется на пропуск расчетного максимального секундного расхода воды, при этом потери напора в крыльчатых счетчиках Нвод не должны превышать 5 м.
,
(1.10)
где S – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л/с)2, принимается по прил. 3; q – расчетный расход (по данным гидравлического расчета на участке ввода, где установлен счетчик), л/с.
Если потери напора превышают допустимые, назначается и проверяется больший калибр счетчика.
7. Без подбора назначается минимальный калибр счетчика 15 мм на вводе в квартиру, и по формуле (1.10) определяются потери напора в нем Нвод.кв, м.
8. Определяется уточненный требуемый напор для рассчитываемого здания Нтр, м:
,
(1.11)
где Нгеом – геометрическая высота подачи воды от трубопровода городской сети до диктующего санитарно-технического прибора, м; Hсв – свободный напор, м, диктующего санитарно-технического прибора, необходимый для его нормальной работы, принимается по прил. 4.
В результате расчета требуемый напор Нтр должен быть меньше гарантированного напора Нгар. Запас напора (разница между Нтр и Нгар) может составлять до 5 м.
Если это требование не выполняется, необходимо скорректировать диаметры и, соответственно, потери напора на вводе и разводящей сети.
Пример 1. Выбор, конструирование и расчет системы холодного водоснабжения при простой схеме.
Исходные данные: отдельно стоящее жилое пятиэтажное здание, высота этажа от пола до пола – 2,8 м; высота подвала от пола до потолка – 2,2 м; план этажа и подвала показаны на рис. 1.12 и 1.13 соответственно; генеральный план участка приведен на рис. 1.14. Гарантированный напор в наружной водопроводной сети Нгар = 30 м. Система горячего водоснабжения – открытая. Район строительства – г. Хабаровск. Глубина заложения наружной водопроводной сети – 3 м.
Рис.1.12. План 1 этажа
Рис. 1.13. План подвала
Рис. 1.14. Генеральный план участка
Решение. Для выбора системы водоснабжения по формуле (1.1) определяется предварительное значение напора, требуемого для водоснабжения здания, Нтр = 10+4 (5–1) = 26 м.
Так как Нгар Нтр, применяется простая схема водоснабжения.
Гидростатический напор у приборов первого этажа не определяется, так как при напоре в наружной сети 30 м он не может превышать предельные 45 м.
На генеральном плане (рис. 1.14) произведена трассировка ввода и предусмотрено использование чугунных напорных труб с уклоном 0,002 в сторону наружной сети. В колодце в начале ввода устанавливается задвижка. Глубина заложения назначена, как для наружной сети – 3 м.
В подвале у наружной стены предусмотрен водомерный узел, включающий водомер типа ВСКМ и обводную линию. Водомер размещается на 1 м выше пола подвала.
Разводящие трубопроводы выполняются из стальных оцинкованных труб и прокладываются в подвале вдоль несущих стен на консольных опорах на высоте 1,8 м от пола подвала.
Стояки прокладываются открыто в туалетах. Ответвления в квартирах выполняются на высоте 0,7 м от пола, на ответвлениях устанавливают счетчики воды без обводных линий. Дальнейшая разводка по квартире производится на высоте 0,24 м от пола. Предусмотрен общий смеситель на ванну и умывальник.
По результатам конструирования построена расчетная аксонометрическая схема холодного водопровода (рис. 1.15).
Рис. 1.15. Расчетная аксонометрическая схема холодного водопровода
На схеме определен диктующий санитарно-технический прибор – мойка на 5 этаже наиболее удаленного от ввода стояка, выделены и пронумерованы узлы расчетной ветви. При этом назначены точки 4 и 9, в которых расход не изменяется, но возможно изменение диаметра.
Исходя
из планировки квартир, количество
жителей в одной квартире – 4 человека.
Общее количество жителей в здании – 40
человек. Общее количество санитарно-технических
приборов (мойка, умывальник, ванна,
унитаз) – 40 шт. По прил. 4 и 5
= 5,6 л/с и наибольшее значение
=
0,18 л/с.
По формуле (1.3)
Для всех участков определено: число обслуживаемых санитарно- технических приборов N, произведение NPc , – по прил.1; qc – по формуле (1.4).
Д
лины
участков между узлами 1–11 определены
по строительным чертежам, участка 11–12
– по генплану. Результаты расчета
сведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода
Учас-ток |
Длина участка L, м |
Число приборов N, шт. |
N Pc |
Коэффициент |
Расчетный расход qc,л/с |
Диаметр d, мм |
Скорость , м/с |
Гидравлический уклон 1000i, мм/м |
Потери напора iL, м |
1-2 |
1,96 |
1 |
0,0086 |
0,2 |
0,18 |
15 |
1,08 |
324 |
0,64 |
2-3 |
1,1 |
3 |
0,0258 |
0,228 |
0,21 |
15 |
1,24 |
405 |
0,44 |
3-4 |
1,66 |
4 |
0,0344 |
0,245 |
0,22 |
15 |
1,30 |
450 |
0,75 |
4-5 |
2,8 |
4 |
0,0344 |
0,245 |
0,22 |
20 |
0,68 |
89 |
0,25 |
5-6 |
2,8 |
8 |
0,0688 |
0,302 |
0,27 |
20 |
0,84 |
129 |
0,36 |
6-7 |
2,8 |
12 |
0,1032 |
0,346 |
0,31 |
20 |
0,97 |
165 |
0,46 |
7-8 |
2,8 |
16 |
0,1376 |
0,385 |
0,35 |
20 |
1,09 |
210 |
0,59 |
8-9 |
2 |
20 |
0,172 |
0,422 |
0,38 |
20 |
1,19 |
243 |
0,49 |
9-10 |
3,7 |
20 |
0,172 |
0,422 |
0,38 |
25 |
0,71 |
67 |
0,25 |
10-11 |
10,6 |
40 |
0,344 |
0,564 |
0,51 |
25 |
0,95 |
115 |
1,22 |
11-12 |
8,0 |
40 |
0,344 |
0,564 |
0,51 |
50 |
0,24 |
3,75 |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(iL)= 5,48 |
По формуле (1.7) Hl, =(1+0,3) 5,48 = 7,12 м.