KURS_LEKTsIJ_IOB

Уцентралізованих системах гарячого водопостачання воду нагрівають для групи споживачів в одному місці й транспортують її трубопроводами до місць витрачання. Схема системи гарячого водопроводу, кількість елементів у системі та їх взаємне розташування залежить від режиму водоспоживання, типу

пристроїв для нагрівання води, довжини трубопроводів тощо.

Вода в системах централізованого гарячого водопостачання може нагріватися за відкритою (рис. 1.20б) чи закритою схемами (рис. 1.22). У відкритій схемі гаряча вода забирається безпосередньо з теплової мережі. Вода нагрівається в котлах, розташованих у центральних котельнях чи теплообмінниках ТЕЦ, і квартальною мережею подається в систему опалення, а розподільчою мережею – на гаряче водопостачання окремих будинків. Циркуляційні трубопроводи повертають охолоджену воду в котли для її підігрівання. Така схема є простою й довговічною, адже система живиться ретельно очищеною водою, що необхідна для роботи котлів без утворення накипу.

Недоліком схеми є велика потужність установок для водопідготовки, які повинні очищати всю воду, що подається в систему водопостачання. Через це схему використовують лише за низької карбонатної твердості природної води.

Узакритих схемах (рис. 1.22) тепло від котлів передається теплоносію (перегрітій воді, парові тощо), який теплофікаційною мережею подається до водонагрівача. Вода з системи холодного водопостачання проходити через водонагрівач, нагрівається й подається в розподільчу мережу. Недоліком закритої схеми є необхідність використання водонагрівачів та прокладання внутрішньоквартальної мережі трубопроводів.

системі гарячого водопостачання. Завдяки цим перевагамм закриті системи гарячого водопостачання здобули широке використання в наш час.

Усі централізовані системи гарячого водопостачання проектують з циркуляційними трубопроводами. Без таких трубопроводів при відсутності водорозбору вода в подаючих вистигає і споживачі отримують спочатку охолоджену воду, яку зливають у каналізацію. При цьому виникають втрати води і тепла, які тим більші, чим більші діаметри й довжини подаючих трубопроводів. Циркуляційні трубопроводи в системах гарячого водопостачання можуть функціонувати цілодобово (житлові будинки, готелі, лікарні тощо) або тільки перед часом водорозбору, якщо споживання гарячої води проходити періодично (наприклад, душові промислових підприємств). Слід зазначити, що в житлових будинках з числом поверхів до 4-х включно,

21

при відсутності приладів для сушіння рушників циркуляцію води передбачають

тільки в магістральних трубах водорозбірних стояків.

У системах гарячого водопостачання може бути природна циркуляція води під дією гравітаційного напору, коли рух гарячої води зумовлений зміною її густини при зміні температури, та примусова циркуляція, що здійснюється за рахунок роботи циркуляційних насосів.

Тупикові мережі гарячого водопостачання (без циркуляції) дозволяється застосовувати тільки в місцевих системах або в системах з тривалим безперервним розбором води (наприклад, у лазнях). Допускається також не передбачати циркуляцію в системах з регламентованим у часі споживанням гарячої води, якщо температура її в цей час у місцях водорозбору буде не нижчою, ніж вимагається.

Для мереж гарячого водопостачання використовують оцинковані сталеві труби; рідше – пластмасові, металопластикові або мідні. Усі трубопроводи системи гарячого водопостачання, за виключенням квартирних підведень і приладів для сушіння рушників, повинні бути покриті ізоляцією, товщина і якість якої винна забезпечувати нормовану величину тепловтрат.

1.8 ОСОБЛИВОСТІ ВЛАШТУВАННЯ СИСТЕМ ВОДОПОСТАЧАННЯ БУДІВЕЛЬ СПЕЦІАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ

Фонтани. Фонтани мають архітектурно-декоративне і санітарногігієнічне призначення. Вони зволожують повітря і частково очищають його від пилу. Водопостачання фонтанів може бути прямоточним і зворотним. Прямоточна схема застосовується для невеликих фонтанів з витратами води до 5 л/с. Як правило, передбачають рециркуляцію води, а при проектуванні каскадів фонтанів – не тільки рециркуляцію, а і послідовне використання води. Основні принципові схеми водопостачання фонтанів наведені на рис. 1.23.

насадки різних типів: циліндричні, конусні, щілинні, кільцеві, гвинтові, ежекційні, одне- і багатоструменеві та ін.

Розрахункові витрати води через насадки визначають, л/с:

22

де S – гідравлічна характеристика насадки; Hf – робочий напір біля насадки, м, який визначається за формулами:

S8,33 4,00 1,64 0,52 0,21 0,08 0,03

Увипадку застосування кільцевих насадок з підсвічуванням струменя витрати води становлять:

де r1, r2 – зовнішній та внутрішній радіуси кільцевої насадки.

Для отримання однакових по довжині та висоті струменів передбачають кільцеві розподільчі мережі; встановлюють перед насадками регулюючу арматури; підбирають насадки з однаковим опором.

Гідравлічний розрахунок розподільчої мережі фонтанів виконують за загальноприйнятими формулами для розрахунку напірних трубопроводів у тій же послідовності, що й при розрахунку внутрішніх водопроводів.

Залежно від технологічної схеми роботи фонтана розподільча мережа може бути з однією або декількома точками живлення. Трубопроводи прокладають зі зворотнім нахилом 0,005-0,002 для спорожнення в зимовий період. У чаші фонтану передбачають переливний та зливний трубопроводи.

Плавальні басейни. Розрізняють такі плавальні басейни: спортивні, оздоровчі, лікувальні та комбіновані. Вони можуть бути відкриті й криті.

Ванну відкритих басейнів розміщують під відкритим небом, а допоміжні пристрої та спеціальні споруди – в окремій будівлі. Ванну критих басейнів розміщують в одному будинку з допоміжними приміщеннями та обладнанням.

Склад та об'єм споруд залежить від призначення басейну, його пропускної здатності та технологічних вимог. До санітарно-технічного обладнання басейну входять системи холодного та гарячого водопостачання, каналізації, опалення, кондиціювання повітря, вентиляції.

Систему водопостачання басейну проектують роздільною: господарськопитний і технологічний водопроводи. Господарсько-питний водопровід забезпечує подачу води в санітарні вузли, душові, ванни для миття ніг, буфети, допоміжні приміщення. Технологічний водопровід забезпечує подачу води у ванну басейна та її водообмін.

23

Внутрішній протипожежний водопровід у басейнах влаштовують лише в тих випадках, коли басейн призначений для демонстрації спортивних змагань і об'єм будівлі басейну більше 5 тис. м3.

Системи внутрішніх водопроводів і каналізації повинні бути запроектовані відповідно до вимог СНиП 2.04.01-85 та спеціальної літератури. При цьому враховують, що основні витрати води є в душових установках, і тому в них рекомендується передбачати автоматичне вимикання води.

Для технологічного водопроводу можливо використовувати воду з різних джерел водопостачання. Якість води для наповнення ванн і підживлення свіжою водою винна відповідати вимогам.

При проектуванні технологічного водопроводу враховують прийнятий водний режим і систему водообміну, яка може бути:

·рециркуляційною (багаторазове використання води);

·проточною безперервної дії під час експлуатації;

·наливною (одноразового використання).

Найчастіше застосовують рециркуляційну систему з повним очищенням води, у процесі якого видаляють органічні і мінеральні

24

індивідуальних будинків таке обладнання займає досить мало місця й монтується безпосередньо біля ванни басейну (рис. 1.25).

Лазні. Найбільш поширені в нашій країні лазні з мильним і парильним відділеннями та допоміжними приміщеннями. Технологія роботи лазні передбачає використання гарячого повітря, насиченого пором, і водні гігієнічні процедури. Застосовують також сауни, технологія яких передбачає використання сухого повітря 90-120 °С у спеціальному приміщені і миття під душем. Досить часто в лазнях проектують басейни для купання в нагрітій або

охолодженій воді.

Водопостачання лазні складається з двох мереж, які забезпечують подачу води на господарсько-питні та технологічні споживи. Мережі господарськопитного водопроводу проектують з нижнім розведенням магістралей. Технологічні мережі, як правило, живляться від запасних водонапірних баків холодної і гарячої води (рис. 1.26).

Для забезпечення господарських та побутових потреб у лазнях встановлюють: у роздягальні – 1 умивальник на 75 місць і один душ для ніг на 26 місць; у мильних – 1 водорозбірну колонку на 8 місць, 1 душ на 12 місць. Санвузли повинні обладнуватись з розрахунку: 1 унітаз і 1 умивальник на 50 місць у роздягальнях. Норми водоспоживання в лазнях приведені в СНиП 2.04.01-85. Розрахунок водопроводу починають з виробничої мережі від баку. На аксонометричній схемі вибирають розрахунковий напрямок і розбивають його на розрахункові ділянки. За витратами визначають діаметри труб, приймаючи швидкість руху води в трубах 1-1,5 м/с.

обслуговують усі водорозбірні крани, прилади й водонапірні баки.

З баків вода подається в мережу виробничого водопроводу. Виробничі мережі прокладаються відкрито по стінах з верхнім розведенням магістралей. Протипожежний водопровід у пральнях проектують у тому випадку, коли об'єм будівлі більше, ніж 0,5 тис. м3. Протипожежний водопровід об'єднують з господарсько-питним і влаштовують його в приміщеннях обробки й зберігання сухої білизни.

Розрахункові витрати води на господарсько-питні споживання визначають за СНиП 2.04.01-85, на технологічні – за характеристиками

25

технологічного обладнання і режимами роботи з урахуванням одночасної дії обладнання. Для пралень продуктивністю до 2 т сухої білизни за зміну передбачають влаштування одного водопровідного введенню, а при більшій продуктивності – не менше двох вводів. У схемі водопостачання пральні влаштовують один водомірний вузол з обвідною лінією.

Підприємства громадського харчування. Виробничі приміщення підприємств громадського харчування обладнують як звичайним, так і спеціальним технологічним та санітарно-технічним обладнанням (посудо- і овочемийні машини, картоплечистки, спеціальні мийки для м'яса і риби та інші).

Внутрішній водопровід на підприємствах громадського харчування приймають єдиним для питних, технологічних і протипожежних потреб. При визначенні витрат води враховують споживи на приготування певної кількості умовних блюд і кількості продукції, що переробляється. Мережі холодного й гарячого водопроводу проектують переважливо кільцевими з нижнім розведенням і розраховують аналогічно системам житлових будинків. Гарячу воду підводять до всіх умивальників, мийок, душових пристроїв, внутрішніх поливальних кранів та іншого технологічного обладнання.

Поливальний водопровід. Для поливу територій навколо будинків, миття підлоги, стін і обладнання в приміщеннях проектують поливальний водопровід, який під'єднують до мережі зовнішнього або внутрішнього водопроводу.

Убудинках поливальний водопровід об'єднують з господарсько-питним.

Уцьому випадку на мережі господарсько-питного водопостачання влаштовують поливальні крани. Ці крани виводять до зовнішніх стін (цоколя) будинку в ніші на висоті 0,3-0,35 м від поверхні вимощення через кожних 60-70 м по периметру будинку (рис. 1.27). На підведеннях до кранів встановлюють запірні вентилі і спускні пристрої (вентилі або трійники з заглушками), що дозволяє відключати крани на зиму і спускати з їх воду. В окремих випадках поливальні крани можуть встановлюватись у землі – у чавунних колодязях. Найчастіше в якості поливальних кранів використовують вентилі діаметром 25 мм, рідше – 15, 20 і 32 мм.

кімнатах при числі умивальників 5 і більше; у туалетах з трьома і більше унітазами; у гардеробах робочого одягу забруднених виробництв, а також в інших приміщеннях, що потребують миття стін та підлоги.

26

1.9РОЗРАХУНОК СИСТЕМ ВНУТРІШНЬОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ

1.9.1.Основи проектування та гідравлічного розрахунку внутрішньої водопровідної мережі

При проектуванні внутрішніх систем водопостачання необхідно знати кількість води, яка має бути подана водопроводом, види й кількість водоспоживачів, розрахункові норми споживання води кожним видом споживача та режим споживання води протягом доби. Тиск (напір води) у системі водопостачання будинку повинен забезпечувати безперебійне подавання води всім водоспоживачам. При проектуванні внутрішніх систем водопостачання використовують секундні, годинні та добові витрати води. Для забезпечення безперебійної роботи водопровідної мережі необхідно проводити розрахунок на найбільш несприятливий режим її роботи. Таким режимом є подача системою максимальних витрат води. Після визначення розрахункових витрат води проектують внутрішні мережі та обладнання й проводять гідравлічний розрахунок системи з метою визначення діаметрів труб та необхідного для водопостачання будинку напору води.

Режим водоспоживання – зміна витрат води протягом доби, місяця, року

–у населеному пункті не буває рівномірним і залежить від багатьох факторів (режим життя й трудової діяльності людини, благоустрій будинків, пори року, місцеві умови тощо). Звичайно, для окремих будинків розглядають добові режими водоспоживання. Так, наприклад, у житлових будинках вночі корисні витрати води практично відсутні, а вранці з 7 до 11 часів та ввечері з 18 до 22 часів водорозбір різко збільшується при максимальному водоспоживанні з 20 до 21 години.

Крім регулярного забезпечення господарсько-питних і виробничих потреб, система водопостачання при необхідності повинна подавати воду на гасіння пожеж. Витрата води на гасіння пожеж необхідна тільки при їх виникненні й тому враховується лише при перевірочних розрахунках водопровідної мережі та при визначені об'єму запасних ємностей. Визначені витрати води на гасіння пожежі уточнюють з урахуванням висоти компактної частини струменя та діаметра сприску. Розрахункову тривалість гасіння пожежі приймають 3 год. Подача розрахункових витрат води на гасіння пожежі повинна бути забезпечена при найбільших годинних витратах води на інші споживання. При цьому витрати води на поливання, душові, миття підлоги й технологічного обладнання підприємств не враховуються.

Розрахункові секундні витрати води, які проходять по ділянці мережі,

надходять до споживачів через водорозбірні прилади, тому їх величина може бути визначена як добуток кількості одночасно працюючих приладів m з їх загальної кількості N на секундні витрати через кожен водорозбірний прилад

q0,і тобто qc = q0,і·m. Кількість одночасно працюючих водорозбірних приладів m із загальної кількості, що встановлені на ділянці N, є випадковою величиною, яка може бути визначена методами теорії ймовірності. Для цього потрібно знати ймовірність одночасної роботи водорозбірних приладів Р, яка визначається за формулами.

27

Ймовірність одночасної роботи водорозбірних приладів Р визначають за формулами:

де qhr,u – нормативні витрати води, л, у час максимального водоспоживання .

Формулу (1.8) використовують при однакових водоспоживачах у будинку або споруді без урахування зміни співвідношення U/N, формулу (1.9) – при відмінних групах водоспоживачів у будинках або спорудах різного призначення.

Максимальні секундні витрати води на розрахунковій ділянці

де α – коефіцієнт, який визначається за СНиП 2.04.01-85 залежно від загальної кількості приладів N, які обслуговує розрахункова ділянка мережі, і ймовірності

Секундні витрати води q0, л/с, водорозбірною арматурою (приладом), віднесені до одного приладу, слід визначати для:

•окремого приладу;

•різних приладів, які обслуговують однакових водоспоживачів на ділянці тупикової мережі;

•житлових і громадських будинків та споруд, у яких відсутні відомості про витрати води і технічні характеристики санітарних приладів, дозволяється

приймати: q0t0t = 0,3 л/с; q0h = q0c = 0,2 л/с;

•різних приладів, які обслуговують різних споживачів, за формулою:

де: Nі – число однотипних водорозбірних приладів; q0і – секундні витрати води (загальні, холодної, гарячої), л/с, водорозбірною арматурою (приладами); Рі – ймовірність одночасної дії санітарно-технічних приладів при відмінних групах водоспоживачів у будинках різного призначення.

де q0,hr – годинні витрати води санітарно-технічним приладом, л/рік; αhr – коефіцієнт, який визначається за СНиП 2.04.01-85 залежно від загальної

кількості приладів N і ймовірності їх одночасного використання Рhr.

Годинні витрати води санітарно-технічним приладом q0,hr(q0,t0hrt , q0,h hr , q0,c hr ), л/рік, слід визначати:

а) при однакових водоспоживачах у будинку або споруді; б) при відмінних водоспоживачах – за формулою:

28

Де Рhr – ймовірність одночасного використання санітарно-технічних приладів для системи в цілому:

У виробничих будівлях і спорудах максимальні годинні витрати на виробничі споживи вираховують за добутком відповідних середньогодинних витрат води на коефіцієнт годинної нерівномірності.

Середні годинні витрати води qt, м3/рік, за період (доба, зміна) максимального водоспоживання Т визначають за формулою:

де і – порядковий номер групи водоспоживачів у будинку або споруді; Uі – кількість однотипних водоспоживачів у і-тій групі; qu,і – добова норма витрат води і-тим споживачем, л; Т– період, рік.

Добові витрати води визначають як суму витрат води всіма споживачами з урахуванням витрат води на поливання. Добові витрати води в будинку Qn, м3/добу, використовуються при розрахунках напірних і безнапірних регулюючих ємностей, а також при визначенні техніко-економічних показників:

Прийнявши у формулі (1.16) різні добові норми водоспоживання (у добу найбільшого водоспоживання, середню добу, загальну норму витрат води, норму витрат холодної або гарячої води), визначають відповідні розрахункові добові витрати води.

1.9.2. Проектування та гідравлічний розрахунок внутрішніх водопровідних мереж

При проектуванні внутрішніх мереж водопроводу спочатку виконують трасування мережі на планах підвалу і поверхах. При цьому на плані поверху позначають місця прокладання стояків і підведень до приладів. Запроектовані стояки переносять на план підвалу й проектують там місця розташування водомірного вузла, магістральних труб і поливальних кранів.

Після трасування водопровідної мережі викреслюють її аксонометричну схему, яка враховує, що:

·горизонтально розміщені на планах лінії трубопроводів викреслюються також горизонтально;

·вертикально розміщені на планах лінії трубопроводів викреслюються з кутом нахилу 45° зліва праворуч без спотворень;

·стояки й вертикальні ділянки підводок до водорозбірної арматури, показані на планах точками, викреслюються вертикальними лініями.

Аксонометричну схему внутрішнього водопроводу викреслюють у масштабі планів поверху з позначенням усіх трубопроводів, приладів, запірної

29

та регулювальної арматури, водорозбірних кранів. Ці елементи показують

прийнятими умовними позначеннями.

Для подальших розрахунків на виконаній аксонометричній схемі вибирають головний розрахунковий напрямок (від введенню до найвіддаленішого й найвище розташованого водорозбірного пристрою – диктуючого) і розбивають його на розрахункові ділянки – відрізки мережі між двома вузловими точками. На схемі проставляють номери вузлових точок (1, 2, 3 тощо) і довжини розрахункових ділянок. Ділянки нумерують за вузловими точками (1-2, 2-3 тощо). Нумерацію точок починають від диктуючого пристрою, йдучи проти руху води до водомірного вузла.

Діаметри труб на ділянках проставляють після розрахунку. На схемі відповідними умовними позначками проставляють відмітки підлоги підвалу, введення, чистої підлоги поверхів, поверхні землі біля будинку, диктуючого водорозбірного прибудови.

Гідравлічний розрахунок мережі і насосів без регулювальних баків проводять за максимальними витратами води. Розрахунку підлягає ділянка трубопроводу від диктуючого приладу до введення, розбита на аксонометричній схемі на розрахункові ділянки (розрахунковий напрямок). Метою розрахунку є визначення діаметрів труб на кожній з цих ділянок, потрібних для пропуску по них витрат води при допустимих швидкостях руху, а також визначення загальних втрат напору при переміщенні води цими ділянками. Ці втрати напору необхідні для визначення потрібного для водопостачання об'єкту тиску води.

При цьому враховуються всі опори на вводі та в мережі. Розрахунки виконують за формулою:

де Hgeom – геометрична висота підйому води, яка визначається як різниця відміток диктуючого приладу (найвище розташованого водорозбірного пристрою) і труби зовнішньої мережі в точці підключення, м; Htot – втрати тиску в системі водопостачання, які виникають при русі води через

30