Введение

Водные ресурсы являются важнейшим природным фактором, во многом определяющим условия развития промышленности и сельского хозяйства, планировку городов и населенных пунктов, организацию отдыха и охрану здоровья населения. Зависимость экономики страны и условий развития общества от водных ресурсов по мере развития производительных сил не уменьшается, а существенно возрастает, поскольку увеличивается потребность в воде, и повышаются требования к ее качеству. Это обусловливает все увеличивающуюся необходимость в улучшении учета водных ресурсов, определении водного баланса отдельных районов, развитии методов расчетов и прогнозов элементов гидрологического режима для наиболее рационального использования вод.

При проектировании систем водоснабжения и водоотведения необходимо соблюдать ряд требований, к которым относятся: санитарно-гигиенические, строительно-монтажные, архитектурные и эксплуатационные.

Сегодняшний рынок требует грамотных специалистов с универсальными знаниями и широким кругозором. В данном пособии рассмотрены основы проектирования внутренних и наружных систем водоснабжения и водоотведения. Изложены методики подбора оборудования водоснабжающих и водоотводящих систем. Рассмотрены вопросы компоновки систем систем водоснабжения и водоотведения.

Пособие разработано для студентов всех форм обучения по направлению 270800 «Строительство»

1. Основные положения при проектировании систем водоснабжения и водоотведения

.При проектировании используются следующие условные обозначения:

– видимый участок трубопровода В1 (открытая прокладка).

– невидимый участок трубопровода К1 (скрытая прокладка).

– пересечение труб.

– кран водоразборный.

– кран поливочный.

– поплавковый клапан смывного бачка унитаза

– смеситель для мойки или умывальника.

– смеситель с душевой сеткой.

– смеситель общий для ванны и умывальника.

– вентиль запорный (диаметром 15, 20, 25, 32, 40 мм).

– задвижка (диаметром 50 мм и более).

– клапан обратный.

– водомер (счетчик расхода воды).

– манометр.

– насос центробежного типа.

– вибровставка (армированный резиновый шланг).

– мойка кухонная.

– умывальник.

– ванна.

– унитаз с косым выпуском.

– трап напольный с сифоном (гидрозатвором).

– воронка водосточная колпаковая (для неэксплуатируемых кровель).

– воронка водосточная плоская (для эксплуатируемых кровель).

– труба раструбная канализационная.

– патрубок переходной (обычно для перехода с  50 мм на  100 мм).

– колено (для поворота трубопроводов канализации на 90°).

– отвод (для поворота трубопроводов канализации на 135°).

– тройник прямой (для стояков).

– тройник косой (преимущественно для горизонтальных участков).

– крестовина прямая (для стояков).

– крестовина косая (преимущественно для горизонтальных участков).

– сифон коленчатого типа (под умывальниками и мойками).

– сифон бутылочного типа (под умывальниками и мойками).

– сифон для ванны.

– ревизия.

1.1.Основные категории водопотребителей

 При проектировании системы водоснабжения любого объекта прежде всего должно быть определено, сколько воды и какого качества требуется подавать данному объекту. Для решения этой задачи необходимо с возможной полнотой учесть всех возможных потребителей воды и установить их требования к количеству и качеству подаваемой воды.

Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды. Однако подавляющее большинство этих расходов может быть сведено к трем основным категориям.

1.         Расход воды на хозяйственно-питьевые (бытовые) нужды населения. Сюда входят все расходы воды, связанные с бытом людей: питье,приготовление пищи, умывание, стирка,  поддержание чистоты жилищи т. п. К этой же категории могут быть отнесены все расходы воды, необходимые для обеспечения благоустройства города или поселка: поливка улиц, зеленых насаждений и т. п.

2.         Расход воды для производственных (технических) целей на предприятиях промышленности, транспорта, энергетики, сельского хозяйства и т. п.  (парообразование, охлаждение, конденсация пара, изготовле

ние различных фабрикатов, промывка продукции и пр.).

3.         Расход воды для пожаротушения.

Кроме того, вода расходуется на собственные нужды водопровода (промывка фильтров, водоприемных устройств, сети и др.).

Удельные расходы и нормы водопотребления

 Определение количеств требуемой потребителю воды является весьма ответственной задачей при проектировании систем водоснабжения.

Рассмотрим сначала методы определения количеств воды, требуемой для хозяйственно-питьевых нужд населения.

Очевидно, общий расход на нужды населения в каком-либо населенном месте будет пропорционален числу жителей в нем. Для определения общего расхода необходимо прежде всего знать расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, приходящийся на одного жителя, т. е. удельный расход. Он слагается из расходов на самые различные нужды и зависит от характера санитарно-технического оборудования зданий, благоустройства города, климатических условий и т. п. Чем выше степень благоустройства жилых районов, тем больше будет потребление воды; в жарком климате водопотребление будет больше, чем в умеренном или холодном, и т. п.

Опыт эксплуатации водопроводов населенных мест дает возможность определить фактический расход воды одним жителем при разной степени благоустройства жилых районов и в разных климатических поясах. Анализ и обработка этих фактических материалов позволяют выработать нормы водопотребления, т.е. расход воды на одного жителя, который следует принимать в основу определения требуемых расчетных количеств воды при проектировании новых водопроводов (или реконструкции существующих).

Ввиду того что рост благосостояния населения и усовершенствование санитарно-технического оборудования зданий влекут за собой изменение количества расходуемой воды, нормы водопотребления периодически пересматриваются.

Для определения общего расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды в различных категориях зданий необходимо дополнительно учитывать расход воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих во время пребывания их на производстве, а также расход воды на поливку зеленых насаждений, мойку и поливку улиц и площадей.

Например, расход воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих в горячих цехах со значительным тепловыделением принимается равным 45 л, а в остальных цехах —25 л на каждого работающего в смену. Сверх этого на производствах, связанных с загрязнением тела или требующих особого санитарного режима, должен быть учтен расход воды в душевых из расчета 500 л/ч на одну душевую сетку.

Число поливок в сутки должно приниматься в зависимости от местных климатических условий.

При отсутствии данных о подлежащих поливке площадях СНиП допускают принимать для предварительных расчетов суммарный расход воды на поливку исходя из соответствующих норм (в зависимости от климатических условий).

Расход воды на производственные нужды промышленных предприятий принимают на основании технологических расчетов. Расход воды на единицу продукции сильно колеблется и часто бывает различным даже на аналогичных предприятиях, поскольку он зависит от типа применяемого оборудования и аппаратуры, схемы технологического процесса и местных условий.

При составлении проекта систем водоснабжения расчетные расходы воды для нужд производства принимают по указанию технологов данной отрасли. Для предварительных ориентировочных расчетов потребления воды на производственные нужды можно использовать укрупненные удельные нормы расхода   воды  на   единицу продукции   Принцип нормирования расхода воды для пожаротушения существенно отличается от принципа нормирования рассмотренных выше расходов воды. При современных средствах пожаротушения предусматривается подача воды в виде струй, получаемых для наружного пожаротушения через пожарные краны (гидранты), установленные на наружной водопроводной сети, а для внутреннего пожаротушения через пожарные краны, установленные на сети внутренних водопроводов. Для некоторых видов зданий применяют особые противопожарные устройства в виде спринклерных и дренчерных систем, водяных завес, лафетных стволов и т. п.

В зависимости от размеров населенных мест, расчетного числа жителей, огнестойкости построек, плотности и характера застройки устанавливают расчетную интенсивность подачи воды для тушения одного пожара, а также расчетное число возможных пожаров на территории города или промышленного предприятия.

Расход воды для пожаротушения на промышленных предприятиях определяется в зависимости от характера производства и степени огнестойкости производственных зданий.

Необходимо учитывать соответствующие указания по определению расчетного числа одновременных пожаров для объединенных водопроводов промышленных предприятий и населенных мест.

При определении запаса воды, необходимого для тушения пожара как в населенных местах, так и на промышленных предприятиях, расчетную продолжительность тушения пожара принимают равной 3 ч.

Требования, предъявляемые к качеству воды, различны в зависимости от характера ее использования. Так, к воде, идущей на удовлетворение питьевых нужд населения, в первую очередь предъявляют требования санитарно-гигиенического порядка. Вода должна быть безвредной для здоровья, не содержать болезнетворных бактерий, быть прозрачной, не иметь запаха и дурных привкусов.

Разные производственные потребители предъявляют к качеству используемой воды весьма различные требования. Например, предприятия пищевой промышленности требуют воду питьевого качества; вода, идущая для питания паровых котлов, должна иметь минимальное солесодержание; вода, употребляемая в текстильной промышленности, не должна содержать железа и т. п. Можно назвать ряд промышленных потребителей, предъявляющих такие требования к качеству воды, которым не удовлетворяет ни один природный источник.

Наиболее крупными производственными потребителями воды являются теплосиловые станции, металлургические, нефтеперерабатывающие заводы, использующие воду для охлаждения (конденсация пара, охлаждение производственных агрегатов). Эти потребители обычно не предъявляют к качеству воды высоких требований.

Для третьей  категории  водопотребления — борьбы  с пожарами —может быть использована практически вода любого качества.