Запитання для самоконтролю
Як визначають технічний стан житлових будинків?
Що слід розуміти під фізичною та моральною зношеністю будинків?
Чим зумовлюється знесення придатного для експлуатації фонду?
Які треба застосовувати методи реконструкції залежно від характеру забудови?
Дати визначення основних видів реконструкційних робіт.
Особливості реконструкції і переоблаштування районів масової житлової забудови 50-60-х років минулого століття.
Методи управління міським господарством; основні недоліки і шляхи вдосконалення.
Основні завдання міського управління ЖКГ.
Нові форми управління житловим фондом.
Основні напрями реформування і розвитку житлово-комунального господарства.
На яких основних принципах базується державна політика реформування ЖКГ?
Розділ 4. Міські інженерні мережі
Інженерне устаткування, призначене для створення комфортних умов побуту і трудової діяльності населення, комунальних і промислових підприємств, складається з систем водопостачання, каналізації, тепло-, газо-, електропостачання, зв’язку, освітлення, санітарного очищення та інших видів благоустрою.
Комфортні умови проживання людей значною мірою залежать від середовища перебування, тобто навколишнього середовища. Тому останнім часом, коли гостро стоять екологічні проблеми, розвиток інженерних споруд в містах відбувається з метою вдосконалення систем очищення стічних вод, захисту атмосферного повітря, знешкодження твердих відходів.
4.1. Водопостачання
Під системою водопостачання мають на увазі комплекс взаємозалежних інженерних споруд й установок, призначених для забору води, підйому і створення потрібного напору, її очищення і підготовки, зберігання і транспортування до місця споживання. Система водопостачання складається з таких основних елементів: водозабірні споруди, насосні станції першого, другого, третього підйому, станції підкачування, водонапірні башти або гідропневматичні пристрої, резервуари чистої води, водоводи, магістральні і розвідні мережі, пристрої охолодження, трубопроводи з арматурою тощо.
Системи водопостачання поділяють на міські, селищні, промислові і сільськогосподарські. За призначенням розрізняють кілька систем водопостачання: господарсько-питні для подавання води на питні і побутові потреби населення, виробничі для подавання води на виробничі потреби промислових підприємств, протипожежні і поливальні для поливання зелених насаджень у парках, скверах, на газонах, миття площ, вулиць, проїздів і тротуарів. Найчастіше воду подають за допомогою об'єднаних систем, наприклад, господарсько-протипожежної системи, виробничо-протипожежної та ін.
За характером використання природних водних джерел розрізняють водопроводи, до яких вода потрапляє з поверхневих джерел (річок, озер, водойм тощо), з підземних джерел і водопроводів змішаного типу, у яких використовують воду з джерел водопостачання.
За способом подавання води розрізняють водопроводи самопливні (гравітаційні) і з механічною подачею води (за допомогою перекачування води насосами). За зонами обслуговування водопроводи поділяють на зовнішні і внутрішні. До зовнішнього водопроводу належать усі споруди для забору, очищення і розподілу води водогінною мережею населеного пункту. Внутрішні водопроводи забирають воду від зовнішньої мережі і подають її споживачам до будинків [66].
Виробничі системи водопостачання за кратністю використання води поділяються на прямоточні (з одноразовим використанням), оборотні системи, системи з повторним (послідовним) використанням води.
Системи протипожежного водопостачання теж мають свою класифікацію. У системах низького тиску, потрібного для гасіння пожеж, напору досягають за допомогою пожежних насосів пожежних команд, тоді як у системах тимчасового високого тиску для забезпечення напору під час гасіння пожежі застосовуються пожежні насоси.
Вибір схеми і системи водопостачання слід здійснювати, зіставляючи можливі варіанти відповідно до особливостей об’єкта або групи об’єктів, затрат води на різних етапах їхнього розвитку, джерел водопостачання, потрібного напору, якості води і забезпеченості її подавання. Для різних варіантів повинні бути обґрунтовані:
джерела водопостачання і їхнє використання різними споживачами;
ступінь централізації системи і доцільність виділення локальних систем водопостачання;
об’єднання або поділ споруд водоводів і мереж різного призначення;
зонування системи водопостачання, використання регулювальних ємностей, застосування станцій регулювання і насосних станцій підкачування;
застосування об’єднаних або локальних систем оборотного водопостачання;
використання відпрацьованих вод одним з підприємств (цехом, установкою, технологічною лінією) вод для виробничих потреб інших підприємств, а також для поливання території і зелених насаджень;
використання очищених виробничих і побутових стічних вод, а також акумульованого поверхневого стоку для виробничого водопостачання, зрошення і обводнювання водойм;
доцільність влаштування замкнених циклів або замкнених систем водокористування.
Система водопостачання у населених пунктах, залежно від місцевих умов і затвердженої схеми, має забезпечувати:
господарсько-питне водоспоживання в житлових і громадських будівлях, потреби комунально-побутових підприємств;
господарсько-питне водоспоживання на підприємствах;
виробничі потреби промислових і сільськогосподарських підприємств, де потрібна вода питної якості або для яких економічно недоцільним є спорудження окремого водопроводу;
гасіння пожеж;
власні потреби станцій водопідготовки, промивання водопровідних і каналізаційних мереж.
За технічного обґрунтування допускається влаштування самостійного водопроводу для:
поливання залежних насаджень, миття територій (вулиць, проїздів, площ), роботи фонтанів;
поливання насаджень у теплицях, парниках і на відкритих ділянках, а також на присадибних ділянках.
Конкретні рішення щодо розміщення об’єктів системи водопостачання, узгодженні з планом населеного пункту, і промислового об’єкта та рельєфом місцевості, називаються схемою системи водопостачання або схемою водопостачання.
Початковим етапом проектування водопроводу є визначення витрат води (річних, добових, годинних, секундних) і режимів водоспоживання. Ці норми відображають витрати води в літрах на одну людину за добу відповідно до господарсько-побутових потреб населення міст, селищ і промислових підприємств.
За досить великого і стійкого дебіту води в наявних вододжерелах величина витрат води в населених пунктах залежить від таких обставин:
ступеня благоустрою населеного пункту або промислового підприємства;
ступеня санітарно-технічного благоустрою окремих будинків або об’єктів;
кліматичних умов і сезону.
Наявність у містах торгових центрів, лазень, перукарень, пралень, плавальних басейнів, ковзанок та інших громадських, комунальних і спортивних споруд, а також удосконалених дорожніх покриттів і зелених насаджень зумовлює збільшення питомих норм водоспоживання. Характер устаткування будинків санітарно-технічними приладами також впливає на норми водоспоживання.
Одним з найбільших виробничих споживачів води є теплові і дизельні електричні станції, а також підприємства, на яких технологічні процеси пов’язані з охолодженням устаткування.
Принцип нормування витрат води, призначеної для пожежогасіння, істотно відрізняється від принципу нормування витрат води на господарсько-питні і виробничі потреби. Відмінність полягає в тому, що ця витрата не постійна (вона є випадковою) і за короткі проміжки часу повинна бути подана велика кількість води. Гасіння водою пожеж (як зовнішніх, так і внутрішніх) за сучасних засобів пожежогасіння передбачається за допомогою водяних струменів і завіс, лафетних стовбурів, спринклерних і дренчерних систем. Відповідні пристрої для забору води і подачі її на місце виникнення пожеж мають бути на зовнішніх водопровідних (пожежні гідранти) і внутрішніх мережах (пожежні крани). Розрахункові витрати води на зовнішнє пожежогасіння і розрахункова кількість одночасних пожеж у населених пунктах залежать від чисельності населення в містах і селищах і поверховості міської забудови. Розрахункові витрати води на пожежогасіння промислових підприємств залежить від ступеня вогнестійкості будівель, категорії виробництва за ступенем пожежної небезпеки і об’єму будівель. Витрати води на пожежогасіння для житлових, громадських будинків і для виробничих підприємств наводяться в будівельних нормах на проектування.
Водогінна мережа повинна забезпечувати подавання води до всіх точок її споживання з невеликим вільним напором, вимірюваним висотою стовпа над поверхнею землі.
Мінімальний вільний напір у мережі водопроводу населеного пункту за максимального господарсько-питного водоспоживання на введенні в будинок за одноповерхової забудови має становити не менш як 10 м вод. ст., за більшої поверховості – на кожен поверх додається 4 м вод. ст.
В окремих висотних будинках або групах будинків, для яких тиск 60 м вод. ст. є недостатнім, застосовують місцеві установки, що підвищують напір. Вільний напір у водорозбірних колонок повинен становити не менш як 10 м вод. ст.
Максимальний вільний напір у мережі об’єднаного водопроводу (господарсько-питного і протипожежного) у водоспоживача не повинен перевищувати 90 м вод. ст. У разі перевищення тиску для окремих будинків, споруд або зон установлюються регулятори тиску або застосовується зонування систем водопроводу. Для промислових підприємств мінімальний вільний напір обирається за даними технологів підприємства залежно від технології виробництва і характеру устаткування. Для систем пожежогасіння низького тиску, які рекомендуються для населених пунктів, мінімальний вільний напір в пожежних гідрантах, влаштованих на мережі, повинен бути не меншим за 60 м вод. ст.
Класифікація, призначення і роль водопровідних ліній. Водогінна мережа являє собою сукупність трубопроводів, якими вода транспортується споживачам. Вона складається з водоводів, магістральної мережі і розподільчих трубопроводів. Від правильного розміщення водоводів і мереж, вибору діаметра трубопроводів і місця установки різного виду арматури залежать капітальні і експлуатаційні витрати, тобто економічні показники. Вибираючи траси водоводів і мереж, слід брати до уваги потреби гігієнічного характеру. Водоводи складаються безпосередньо з водоводів і перемичок.
Мережі за накресленням поділяють на кільцеві і тупикові. Тупикові водогінні мережі або окремі лінії дозволяється прокладати в таких випадках:
для подавання для виробничих цілей, якщо допускається перерва у водопостачанні підприємства або цеху підприємства;
для подавання води для господарсько-питних цілей, якщо діаметр трубопроводу дорівнює або не перевищує 100 мм;
для подавання води на протипожежні або господарсько-протипожежні потреби незалежно від витрати води на пожежогасіння, якщо довжина ліній не перевищує 200 м.
У системах водопостачання зазвичай використовують кільцеві мережі, що гарантують високу надійність роботи системи.
Кількість водоводів визначають за техніко-економічними розрахунками, зважаючи на вартість і доцільність заходів, потрібних для безперебійної роботи системи водопостачання.
Водозабори поверхневих вод. Для господарсько-питних потреб водозабірні споруди на річках розміщують за течією вище від населених пунктів і промислових підприємств, які можуть забруднювати водойми, часто на значній відстані від них. З метою захисту джерел водопостачання від забруднення і кращого використання водойм для господарсько-питних потреб влаштовують зони санітарної охорони, які ділять на два пояси. У першому поясі строгого режиму заборонено проживати, а також тимчасово перебувати особам, що не мають відношення до водопроводу. Цей пояс, що охоплює місце забору води, оточують смугою насаджень. У другому поясі забороняється спускати стічні води і влаштовувати смітники.
Водозабірні споруди з поверхневих джерел поділяють на два основні типи: водоприймачі берегового типу - прийом води здійснюється спорудою, розміщеною на березі; у водоприймачі руслового типу водоприймальний пристрій (оголовок) винесено в русло річки і з’єднано самопливними лініями з береговим колодязем.
Водоприймач берегового типу являє собою камеру або колодязь біля самого берега, за допомогою яких беруть воду з річки безпосередньо через вікна в їхній передній стінці. Для запобігання попаданню великих предметів, льоду, риби в берегових колодязях встановлюють ґрати і сітки. Водозабори цього типу влаштовують, якщо берег крутий і глибина водойми біля нього є достатньою. Водоприймачі берегового типу можуть бути роздільними або сполученими з насосною станцією.
За пологого берега і малих глибин поблизу берегового колодязя проектують водоприймачі руслового типу. З берегового колодязя воду забирають насосною станцією. В деяких випадках застосовують водоприймачі комбінованого типу, за допомогою яких воду можна забирати або через оголовок по самопливних трубах, або в разі підняття води в річці – через вікно в стіні берегового колодязя.
На річках, де спостерігається інтенсивне утворення донного льоду і шуги, висока мутність, забір води здійснюють не безпосередньо з русла, а зі спеціально влаштованого ковша, що являє собою штучну заводь (затоку).
Річкова вода потрапляє у водозабірну споруду, з якої насосами станції першого підйому подається на очисні споруди [66]. Очищена вода надходить у резервуари чистої води, звідки забирається насосами станції другого підйому для подавання магістральними водопроводами і трубопроводами у водогінну мережу, де розподіляються за окремими районами і кварталами міста (рис. 4.1).
Рис.4.1. Схема системи водопостачання з забором води з річки:
1 – водоприймач; 2 – самопливна труба; 3 – береговий колодязь;
4 – насоси станції першого підйому; 5 – відстійники; 6 – фільтри;
7 – запасні резервуари чистої води; 8 – насоси станції другого підйому;
9 – магістральні водопроводи; 10 – водонапірна башта; 11 – магістральні
трубопроводи; 12 – розподільчі трубопроводи
Станції водопідготовки призначені для обробки природної води перед подаванням її споживачам. Метод обробки води, склад і розрахункові параметри очисних споруд, а також розрахункові дози реагентів визначають залежно від якості води в джерелі водопостачання, призначення водопроводу, продуктивності станції і місцевих умов. Найпоширенішими методами очищення води є посвітління і знезаражування.
Посвітління може здійснюватися відстоюванням води у відстійниках, пропуском її через зважений шар осаду в освітлителях і фільтруванням через зернисті речовини у фільтрах. Для поліпшення процесу відстоювання застосовують коагулювання, тобто вводять у воду хімічні реагенти (коагулянти), які, взаємодіючи із дрібними колоїдними частками, що є в ній, утворюють агрегати злиплих часток у вигляді пластівців, що швидко випадають в осад.
Знезараження води здійснюють з метою знищення бактерій, переважно патогенних. Найпоширенішими способами знезаражування є хлорування і бактерицидне опромінення. Іноді застосовують спеціальну обробку води (в основному підземних вод).
Таким чином, очисна станція (станція водопідготовки) являє собою комплекс споруд, де воду очищують, досягаючи споживчих властивостей. Для одержання питної води за умови використання поверхневих джерел зазвичай потрібно посвітління, знебарвлення і знезаражування води – у наш час це найпоширеніші технологічні схеми. Горизонтальний відстійник звичайно являє собою басейн прямокутної форми. Вода, що підлягає посвітлінню, підводиться до однієї з його торцевих стінок, проходить уздовж відстійника до протилежної торцевої стінки і там відводиться.
Трасування водопровідних ліній. Основними вимогами, що диктують вибір траси водопровідних ліній, є:
охоплення всіх водоспоживачів водопровідними лініями;
найменша вартість водоводів і водогінної мережі, тому подавання води повинне здійснюватися за найкоротшими напрямками, по змозі мати мінімальну кількість штучних споруд;
безперебійне подавання води споживачам.
Під час проектування водопровідних ліній повинна бути передбачена можливість їхнього перспективного розвитку. Обрис будь-якої мережі в плані залежить від таких факторів: конфігурації території постачання води, планування об’єкта, місць розташування на плані найбільш великих споживачів, рельєфу місцевості, розміщення використовуваних джерел водопостачання, наявності природних і штучних перешкод.
Для постачання води до мікрорайонів проектування мікрорайонна мережа, що складається з введення, що з’єднує зовнішню водогінну мережу з будинком центрального теплового пункту (ЦТП), і квартальної мережі, що транспортує воду від ЦТП до груп будинків або окремих будинків. За значних розмірів кварталів мікрорайонна мережа забезпечує потребу у воді на випадок пожежі, тому пожежні гідранти розміщуються на відстані не більш як 150 м один від одного. Пожежні гідранти встановлюють у місцях, зручних для під’їзду пожежних машин, уздовж автомобільних доріг на відстані, не більшій, як 2,5 м від краю проїжджої частини, але не ближче, ніж за 5 м від стін будинків. Розміщення пожежних гідрантів у квартальній мережі повинне забезпечувати пожежогасіння будь-якого будинку, що обслуговується цією мережею.
Насосні станції. У системах водопостачання їх використовують для подавання води на очисні споруди й у водогінні мережі. Основним устаткуванням цих станцій є насосні агрегати, що складаються з насосів і електродвигунів, установлених на загальному фундаменті.
За розміщенням у схемі водопостачання і призначенням насосні станції бувають чотирьох видів. Станції I підйому подають воду з джерела водопостачання на очисні споруди або, якщо не потрібно очищення води, безпосередньо в резервуари чистої води. Станції II підйому слугують для подачі води від резервуарів чистої води в розподільну мережу й у водонапірні башти. Підвищувальні насосні станції призначені для підвищення тиску у водогінній мережі. Циркуляційні насосні станції звичайно влаштовують у промислових системах оборотного водопостачання для подавання відпрацьованої води на очисні й охолоджувальні пристрої і повернення цієї води на підприємство [66].
Під час розрахунку водогінної мережі слід мати на увазі, що промисловим підприємствам вода подається у вигляді зосереджених затрат, а в містах для господарсько-питних цілей - рівномірно вздовж магістральних ліній.
Водоводи та водогінні мережі.Транспортування води від джерел до об’єктів її споживання здійснюється водоводами. Їх укладають двома або більше трубопроводами паралельно один одному. Для подавання води безпосередньо до місць її споживання слугує водогінна мережа. Зовнішня водогінна мережа є основною частиною системи водопостачання населеного пункту. Вартість водогінної мережі населених міст становить від 50 до 70% вартості всієї системи водопостачання.
Водогінні мережі складаються з магістральних і розподільчих ліній. Магістральні лінії призначені для транспортування транзитних мас води, розподільчі - для транспортування води з магістралей до окремих кварталів і мікрорайонів. Магістральні і розподільчі лінії повинні мати достатню пропускну здатність для забезпечення потрібного напору води в місцях її споживання. Розрахунок водогінних мереж та водоводів здійснюється згідно СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» [20].
Для напірних водоводів і мереж зазвичай намагаються застосовувати неметалеві труби: залізобетонні напірні, поліетиленові. Чавунні напірні труби застосовують для мереж у межах населених пунктів, територій промислових і сільгосподарських підприємств через брак відповідних неметалевих труб. Сталеві труби застосовують у таких випадках: на ділянках мережі, де робочий тиск перевищує 1,2 МПа (120 м вод. ст.); на переходах під залізничними і автомобільними дорогами, через водні перешкоди і яри; у місцях перетинання господарчого питного водопроводу з мережами каналізації; для прокладання трубопроводів по опорах естакад і в тунелях, у важкодоступних місцях будівництва, у просадних ґрунтах, ґрунтах, що набухають, і торф'яних ґрунтах, у карстових районах.
Для нормальної експлуатації водогінної мережі на ній установлюють таку арматуру: засувки, зворотні клапани, повітряні вантузи, водорозбірні колонки і крани, пожежні гідранти.
Засувки потрібні для вимикання окремих ділянок мережі з роботи. Зворотні клапани призначені для пропускання води тільки в одному напрямку. Повітряні вантузи встановлюють у підвищених точках мережі для автоматичного випускання повітря, що збирається в них. Вуличні водорозбірні крани або колонки встановлюють поряд із тими будинками, у яких немає внутрішнього водопроводу.
У місцях установки фасонних частин й арматури влаштовують водопровідні колодязі або камери. Звичайно їх споруджують із залізобетонних кілець, перекривають зверху плитою із чавунним люком.
Основними спорудами на водогінній мережі є оглядові колодязі, переходи під залізничними і автомобільними дорогами, дюкери (переходи під річками), надземні переходи.
У місці перетинання автомобільних або залізничних доріг трубопроводи, як правило, прокладають по мостах або в трубах під насипами.
Глибина закладення водопровідних труб залежить від глибини промерзання ґрунту, температури води в трубах і режиму її подавання.
Глибина закладення труб повинна бути більшою за розрахункову глибину промерзання ґрунту. Орієнтовна глибина закладення труб – 2,5-3 м.