33

Введение

Расчетно-графическая работа системы внутреннего водопровода и канализации 5-ти этажного жилого дома выполнены на основании учебного задания состоящего из плана типового этажа, генплана и исходных данных.

В данном проекте запроектированы хозяйственно – питьевая система водоснабжения с центральным горячим водоснабжением (ЦГВ), предназначенная для обеспечения потребителей водой питьевого качества.

Количество квартир на этаже: 2 квартиры трёхкомнатные, 1 квартира двухкомнатная.

Расчетное количество жильцов 45 человек.

Количество санитарно-технических приборов 60.

Потребителями вода расходуется на питьевые, хозяйственно-бытовые и санитарно-гигиенические нужды. Система является обеспеченной напором от сети наружного водопровода, то есть в точке присоединения внутреннего водопровода к наружной сети водоснабжения минимальный (гарантированный) напор достаточен для нормального функционирования всех водоразборных устройств, установленных на сети внутреннего водопровода. Бытовая система отводит загрязненную воду после мытья посуды и продуктов, стирки белья, санитарно-гигиенических процедур (умывания, принятия ванны и т.д.).

Расчет выполнен с учетом рекомендаций требуемой нормативной литературы (согласно СНиП и СП).

1. Внутренний водопровод

1. . Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

Внутренний водопровод – это система трубопроводов и устройств, предназначенных для подачи воды потребителю от водопроводной сети города, населенного пункта или промышленного предприятия к санитарно – техническим прибора, технологическому оборудованию и пожарным кранам, обслуживающим одно здание или группу зданий и сооружений и имеющая общее водоизмерительное устройство.

Выбор системы внутреннего водопровода следует производить в зависимости от технико-экономической целесообразности, санитарно-гигиенических, противопожарных требований, а также с учетом имеющихся систем наружного водопровода и требований технологии производства.

Руководствуясь нормами проектирования, выбираем систему и схему водопровода здания, и способы ее прокладки. В данном проекте запроектирована хозяйственно-питьевая система водоснабжения, выбираем тупиковую схему с нижней разводкой магистрали, так как допустим перерыв в водоснабжении на случай аварии, с одним вводом.

Тупиковые схемы применяются в зданиях, где допускается перерыв в подаче воды и при числе пожарных кранов до 12.

1.2. Проверка обеспеченности здания гарантийным напором

Для обеспечения нормальной работы водоразборных точек внутри зданий в наружной водопроводной сети должен быть создан необходимый напор, называемый свободным напором. Величина этого напора зависит в населенных пунктах от высоты зданий, а в производственном водоснабжении – от требований технологического производства.

внутреннего водопровода напором городской сети проверяем сравнением гарантийного напора с нормативным свободным напором для заданной этажности, тем самым решаем вопрос о повысительных установках в системе водоснабжения здания.

Минимальная (нормативная) высота свободного напора в наружной водопроводной сети населенных пунктов принимается следующая:

– для одноэтажной застройки H_св = 10 м (не менее);

– для большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м.

Для предварительного суждения об обеспеченности хозяйственно-питьевой системы внутреннего водопровода напором от наружной сети следует сравнить гарантированный свободный напор H_q (по заданию) с минимальным свободным напором на вводе в здание.

Минимальный свободный напор, м для заданной этажности:

(1)

где n – число этажей в здании.

При > требуется установка повысительных устройств

1.3 Проектирование внутренних сетей водопровода

Трассировка водопроводной сетей производят на планах этажей, подвала (технического подполья), чердака (технического этажа) в следующей последовательности:

• выбор местоположения стояков;

• прокладка подводок от стояков к водоразборной арматуре санитарно- гигиенических приборов и технологического оборудования;

• прокладка магистральных трубопроводов;

• выбор местоположения вводов и водомерного узла

• размещение поливочного крана и подводок к ним.

Трубопроводы хозяйственно – питьевых систем на плане, на схеме обозначаются буквенно – цифровыми индексами – В1.

Нумерация стояков хозяйственно – питьевых сетей на плане этажа, подвала здания производятся слева направо: Ст В1-1, Ст В1-2 и т.д.

Водопроводные стояки расположены вблизи групп сантехприборов и оборудования, т.е. в местах наибольшего водоразбора и с учетом возможности установки одного запорного вентиля для отключения всей подводки от каждого стояка. При проектировании стояков необходимо учитывать планировку помещения во всех этажах здания, чтобы стояки не проходили в середине помещения, не пересекали несущие конструкции, располагались около стен.

Подводящие трубопроводы проложены открытым способом над полом вдоль стен на высоте 0,3 м с вертикальным подъемом к водоразборной арматуре. Для возможности спуска воды подводки выполнены с уклоном не менее 0,002 в сторону водопроводного стояка.

Магистральный трубопровод надлежит прокладывать по кратчайшему расстоянию, избегая пересечения лестничных клеток. Размещен в подвале на

расстоянии 300 мм от потолка вдоль несущей стены с уклоном 0,002 в сторону водомерного узла для опорожнения сети.

На магистральном трубопроводе необходимо предусмотреть присоединение поливочных кранов диаметром 25 мм, которые размещены в нишах наружных стен на высоте 0,30 м от отмостки через 60...70 м по периметру здания. При расчете внутреннего водопровода зданий расходы через поливочные краны не учитываются, т.к. эти расходы не совпадают по времени с максимальным водопотреблением в здании.

На сети хозяйственно – питьевого водопровода в каждой квартире следует предусматривать отдельный кран для присоединения шланга (рукава), оборудованного распылителем, для использования его в качестве первичного устройства внутриквартирного пожаротушения при ликвидации очага возгорания на ранней стадии.

Выбор материала труб следует производить с учетом назначения и условия трубопроводов, давления, температуры транспортируемой воды, качества воды, а также срока службы трубопроводов, руководствуясь отдельными сводами правил на проектирование и монтаж тех или иных видов труб трубопроводных систем и технико – экономических требований.

1.4. Ввод. Расположение водомерного узла

Вводом называется трубопровод, соединяющий наружную водопроводную сеть с внутренней сетью. Ввод водопровода целесообразно прокладывать под прямым углом к наружной сети ближе к центру здания для обеспечения одинаковой гидравлической нагрузки в обеих ветвях внутренней водопроводной сети, с уклоном не менее 0,002 в сторону наружной сети.

Глубина заложения ввода , м принимается в зависимости от глубины заложения наружной сети и глубины промерзания грунта:

(2)

где h_пр - глубина промерзания зависит от климатических условий данной местности, м.

В месте присоединения ввода к наружной сети предусматривается водопроводный колодец. Уклон ввода в сторону присоединения должен быть не менее 0,002.

Расстояние по горизонтали между вводом водопровода и выпусками канализацию должно быть не менее 1,5 м при диаметре ввода до 200 мм включительно и не менее 3 м при диаметре более 200 мм.

Пересечение ввода со стенами подвала или технических подполий следует выполнять в сухих грунтах с зазором 0,2 м между трубопроводам и строительными конструкциями для предохранения от возможной осадки здания, проникновения атмосферных осадков и грунтовых вод.

При выборе места ввода необходимо решать этот вопрос в увязке с генпланом здания.

Водомерный узел следует располагать непосредственно за наружной стеной подвала или технического подполья не далее 2 м, с температурой не ниже 5^о С, в легко доступном для обслуживающего персонала месте.

Водомерный узел состоит из следующих элементов:

• контрольно – измерительного прибора (счетчика), предназначенного для учёта количества воды в системе водоснабжения зданий

• контрольно – спускового крана, который служит для спуска воды, проверки правильности показания водосчетчика, диаметр спускного крана для крыльчатого водосчетчика принимается принимается d=15мм, для турбинного d=20 мм

• запорной арматуры, для возможного ремонта или замены счетчика

• фильтра грубой очистки (для удаления механических загрязнений)

• манометра, для контроля давления в водопитателе

• трубопроводов обвязки

• переходов от диаметра трубопровод к диаметру счетчика

• прямых участков для выравнивания профиля скоростей, необходимого для обеспечения точности показаний счетчика

Перед счетчиком предусматривается установка механических или магнитно – механических фильтров.

5. Проектирование внутриквартальных сетей водопровода и канализации

К микрорайонным сетям относятся внутриквартальные сети, трассировка которых производится в соответствии с требованиями.

Прокладка указанных сетей ведется с увязкой с наружными сетями электроснабжения, телефона, газопровода, теплотрассой.

Внутриквартальные сети трассируют по кратчайшим расстояниям с устройством минимального количества колодцев. Они не должны загромождать подземное пространство улиц и проездов, чтобы не создавать помех при обслуживании и ремонте сетей.

Дворовую канализации прокладываем параллельно фундаментам зданий на расстоянии 5 м, диаметром 160мм.

Режим работы сети – самотечный, за счет придания уклона трубам.

На дворовой канализационной сети проектируем колодцы в местах выпусков внутренней канализации, в местах поворотов, в местах боковых присоединений и на прямых участках: при диаметре 160 мм – через 39 м. Последний колодец дворовой канализации называется контрольным, его устанавливаем на расстоянии 2м от красной лини вглубь двора, и он же разделяет сферу обслуживания канализационной сети.

Смотровые канализационные колодцы и основном проектируют сборные из железобетонных колец диаметром 1000мм и горловиной 700мм.

На генплан участка М 1:500 наносят вышеуказанные сети в виде соединительной линии со всеми смотровыми, поворотными колодцами.

5. Построение аксонометрической схемы

Аксонометрическая схема водопровода является основным монтажным документом. Схема выполнена в масштабе 1:100 под углом 45° и размерами 1:1 по всем направлениям. Аксонометрическая схема построена на основании планов этажей и подвала. На ней вычерчены все элементы внутреннего водопровода: ввод, поливочные краны. На схемах систем водопровода указаны: вводы с указанием диаметров и отметок уровней осей трубопроводов.

.Так как планировка санитарных узлов на всех этажах одинаковая, то подводки к водоразборной арматуре показаны только на верхних этажах стояков. На остальных этажах указаны ответвления от стояков с запорной арматурой.

На схеме проставлены обозначения стояков в соответствии с выполненными планами типового этажа и плана подвала. За относительную отметку 0.000 принят уровень пола 1-го этажа.

На схеме проставлены абсолютные и относительные отметки поверхности земли у здания, ввода, а также относительные отметки пола подвала, водомерного узла, пола всех этажей.

При вычерчивании аксонометрической схемы были использованы

нормируемые высоты расположения водоразборных устройств:

1,1м – водоразборные краны раковин, моек;

1,0м – краны смесителей единых в ванне и умывальнику, умывальников;

0,65м – подводки к низкорасположенным смывным бачкам унитазов

Аксонометрическая схема внутреннего водопровода является основой для гидравлического расчёта сети и составления спецификации оборудования и материалов.

5. Гидравлический расчет систем внутреннего водопровода

Целью гидравлического расчета является определение диаметров труб и требуемого напора в точке присоединения ввода к городскому водопроводу и сопоставление его с величиной гарантированного напора.

Гидравлический расчет произведен по максимальному секундному расходу воды.

Для расчета выбираем диктующую точку - наиболее высоко расположенный и удаленный от ввода водоразборный кран. Если будет обеспечена подача воды к этой точке, то подача к другим точкам будет гарантирована, так как они находятся в более благоприятных условиях. Для этого выбираем расчетный стояк (самый удаленный от ввода) и расчетную точку на подводке верхнего этажа этого стояка путем сравнения величин свободного напора (Н_f)

На каждом участке подсчитано число приборов N, к которым подается вода через этот участок. При этом на вводе N равно общему числу приборов в здании.

Диаметры труб на расчетных участках назначены исходя из допустимых скоростей движения воды, с учетом наибольшего использования гарантированного напора в городской сети.

1. Определение расчетных расходов

Максимальный суточный расход воды на хозяйственно – питьевые нужды в жилых зданиях ,/сут определяется по норме расхода потребителями в указанные сутки:

= (3)

где – общая норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления в литрах ( =300, согласно СНиП 2.04.01-85*. Приложение 3) U – количество потребителей (жителей ) в здании

До расчета необходимо определить:

1. Количество потребителей , чел:

U = (n+1) * кв * эт (4)

где n – количество этажей;

U = (2+1) * 3 * 5=45 чел

= = =13,5м³/сут.

Максимальный секундный расход q, л/c на расчетном участке сети определяется по формуле:

(5)

где - секундный расход воды водоразборной арматурой (прибором), отнесенный к одному прибору, л/с, определяемый по приложению 3;

- величина, зависящая от произведения числа приборов на расчетном участке ( N ) и вероятности одновременного действия ( P) всех приборов в здании

2. Определение вероятности действия приборов

Вероятность действия сантехприборов P на участках сети при одинаковых водопотребителях в здании без учета изменения соотношения N/N определяется по формуле:

(6)

где q_hч,u – норма расхода воды (л/час) потребителем в час наибольшего водопотребления [2];

U – количество потребителей во всем здании;

N – число приборов во всем здании, шт.

Если здание с централизованным горячим водоснабжением (ЦГВ) с непосредственным приготовлением горячей воды в здании, то Р подсчитывается дважды:

• Для ввода по значениям

• Для участков внутренней холодной сети по значениям и

, где

Нормы расхода воды потребителям по приложению 2:

;

;

Количество установленных приборов N=60 шт.

Тогда,

Максимальный секундный расход:

1.8. Устройство для измерения расхода воды

Водомер подбирается так, чтобы обеспечить учет расходуемой воды через систему внутреннего водопровода. Диаметр условного прохода счетчика выбирают исходя из среднечасового расхода воды за период потребления, который не должен превышать эксплуатационный.

Диаметр счетчика обычно принимается меньше диаметра трубопровода. Однако, в случаях обоснованных гидравлическим расчетом допускается установка счетчиков одного диаметра с трубопроводом.

Выбираем крыльчатый водосчетчик с гидравлическим сопротивлением 2,64 и диаметром 25 мм.

Потери напора в подобранном водомере определяем:

(7)

где S – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л/с)²;

q – расчетный расход воды на вводе, л/с.

Необходимо, чтобы выполнялось условие:

, где (допустимые потери напора в водомере согласно п. 11.3. )

Условие выполняется, следовательно, диаметр условного прохода водосчетчика принят верно d = 25 мм.

9. Определение требуемого напора на вводе

Требуемый (минимальный) напор в точке присоединения ввода к наружной водопроводной сети при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении определен по формуле (6):

где H_geom – геометрическая высота подачи воды от поверхности земли, в месте присоединения ввода до диктующей водоразборной арматуры, м.

–потери напора на расчетных участках с учетом потерь напора на местные сопротивления, м;

h_w – потери напора в счетчике м;

H_f – свободный напор у диктующей точки, м.

(9)

где - геодезическая отметка пола 1-го этажа, м;

- геодезическая отметка земли в точке присоединения ввода к городской водопроводной сети, м;

n – количество этажей здания;

- высота этажа, м;

- высота расположения диктующей водоразборной арматуры над полом, м.

(10)

где - сумма линейных потерь напора на всех участках, м;

- коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления, возникающие в арматуре. Для систем хозяйственного-питьевого назначения жилых и общественных зданий К₁=0,3 [1].

= 3,61 м.

=26,99м

При , требуются установки для повышения напора воды. Расчет отметок на разрезе по вводу

(Необходима для расчетов требуемого напора на вводе )

• Отметка заложения ввода , м,

где м - отметка земли у здания.

• Отметка заложения ГВК , м,

где - уклон ввода в сторону присоединения;

l=25,00 м - длина наружного водопровода от здания до ГВК;

2.Внутренняя канализация

2.1. Системы внутренней канализации

В зависимости от назначения здания у сооружения и предъявляемых требований к отведению сточных вод, необходимо предусматривать следующие системы внутренней канализации:

• Санитарно – бытовую – для отведения сточных вод от санитарно-технических приборов(унитазов, умывальников, ванн )

• Производственную – для отведения производственных сточных вод

• Объединенную – для отведения бытовых и производственных сточных вод при совмещении их транспортирования и очистки

• Внутренние водостоки – для отведения дождевых и талых вод с кровли здания

По способу транспортирования загрязнений различают трубопроводные и лотковые системы.

По устройству вентиляции системы внутренней канализации бывают с вентилируемыми и невентилируемыми стояками.

2.2. Проектирование сетей внутренней канализации

Система водоотведения здания состоит из следующих элементов: приемников сточных вод (санитарных приборов), гидрозатворов, отводных трубопроводов, канализационных стояков, вытяжных трубопроводов, горизонтальных сборных трубопроводов и выпусков.

Руководствуясь архитектурно-планировочными решениями и технологическими проектными материалами, на поэтажные планы наносят места расположения стояков: вблизи группы санитарных приборов, ближе к прибору с наибольшим расходом и концентрацией загрязнений стояков. Размещают их в монтажных шахтах, кабинах, блоках ближе к углу стен и перегородок. Диаметр канализационного стояка принимают в зависимости от величины расчетного расхода сточной жидкости, наибольшего диаметра поэтажного отвода трубопровода и угла его присоединения к стояку.

В здания предусмотрена хозяйственно-бытовая система внутренней канализации для отведения сточных вод от санитарно-технических приборов (унитазов, умывальников, ванн, раковин).

Установлены санитарно-технические приборы и приемники сточных вод, типы и количество которых установлены строительной частью проекта.

Отвод сточных вод предусмотрен по закрытым самотечным трубопроводам.

Сети бытовой канализации, отводящие загрязнения в наружную канализационную сеть вентилируются через стояки.

На чертеже показываем: приборы, гидравлические затворы, все фасонные части, ревизии и прочистки в установленных условных графических обозначениях.

Материалы санитарных приборов, гидравлических затворов, труб указываем в пояснительной записке.

Отводные трубы от приборов принимаем минимальным диаметром в соответствии с приложением 2 [1] . Отводные трубы, транспортирующие сточные воды с большим количеством загрязнения , следует присоединять к стояку под углом 45° или 60°, с меньшим количеством загрязнения под углом 90°.

Стояк но всей высоте принимаем одинаковым диаметром, равным наибольшему диаметру отводных труб, и проверяют расчетом . На высоте 1,0 м от пола на стояках устанавливаем ревизии для прочистки в первом и верхнем этажах, в промежуточных - через три этажа. Стояк необходимо крепить к капитальным стенам или конструкциям, а в нижней части он должен иметь жесткую опору.

Выпуск принимаем равным диаметру наибольшего стояка и проверяем расчетом. Уклон выпуска должен быть не менее 0,02. Длина выпуска от стояка или прочистки до оси смотрового колодца дворовой сети при диаметре 50 мм

должна быть не более 8 м, при диаметре 100 мм - не более 12 м , а при диаметре 150 мм - не более 15 м.

Диаметры участков отводных труб от приборов принимается по наибольшему диаметру выпусков приборов: унитазы – 100 мм, умывальники, раковины, ванны – 50 мм.

Диаметры стояков назначают не менее диаметров присоединяемых к ним

отводных труб. Диаметр вытяжной части канализационных стояков должны быть равны диаметру сточной части стояка.

2.3. Определение расчетного расхода сточной жидкости

Суточный расход сточных вод принимают равным нормам водопотребления без расхода воды на поливку.

Расчет заключается в определении диаметра стояка, диаметра выпуска, наполнения и скорости движения. При небольших расходах воды, т.е. когда сбрасывают сточные воды небольшого числа приемников, расчетный расход стоков приближается к расчетным расходам водопроводной воды.

1. При общем максимальном секундном расходе воды q^tot < 8 л/с в сетях холодного и горячего водоснабжения, обслуживающих группу приборов по формуле:

(11)

где общий расчетный расход холодной и горячей воды,

2. В других случаях при q^tot >8 л/с :

; (12)

В нашем случае 1,169 л/с (согласно гидравлическому расчету водопроводной сети). Следовательно, определяем расчетный расход Расход от прибора с наибольшим отведениемпринимаем равным 1,6 л/с (для унитаза)

2.4. Гидравлический расчет систем внутренней канализации

2.4.1. Гидравлический расчет внутренних сетей

Гидравлический расчет систем заключается в проверке пропускной способности принятых диаметров труб внутренней канализации.

Расчет выполняют в следующей последовательности:

• определяют диаметры труб участков сети;

• определяют скорость V и наполнение H/d в зависимости от принятых диаметров;

• проверяют пропускную способность участков сети.

Диаметры участков отводных труб от приборов принимаются по наибольшему диаметру выпусков приборов, присоединяемых к этим участкам.

Диаметры стояков назначаются не менее диаметров присоединяемых к ним отводных труб; диаметр выпусков – по наибольшему диаметру присоединяемых к ним стояков. При этом диаметр вытяжной части канализационного стояка равен диаметру сточной части стояка.

Скорость и наполнение принимаются по приложению Е. При этом скорость не менее 0,7 м/с, а наполнение – не более 0,6 м/с. Наибольший уклон трубопроводов не превышает 0,15.

Проверка пропускной способности горизонтальных отводных труб и выпусков производится в соответствии с формулой:

, (13)

где k=0,5 для труб из полиэтилена;

0,54 0,5 Следовательно, условие выполняется.

2.4.2 Гидравлический расчет и построение профиля дворовой канализации

Расчет дворовой канализации заключается в определении диаметров и уклонов труб, на основании чего строится профиль сети.

Номера участков сети, канализации и их длина приняты по генплану. Участком считается отрезок этой сети между двумя колодцами. Расчет начат от самого удаленного выпуска из здания по направлению к колодцу городской канализационной сети. Также по генплану определены отметки земли каждого колодца.

Диаметр труб дворовой канализации принят равным 160 мм.

Принятый уклон i = 0,02.

Минимальную глубину заложения лотка трубопровода дворовой канализации у первого выпуска принимают на 0,3м меньше глубины промерзания грунта,

т.е. hmin= hпр – 0,3 = 2– 0,3=1,7м, hпр - глубина промерзания грунтов, м

.

Минимальную глубину заложения лотка трубопровода дворовой канализации у первого выпуска принимаем на 0,3 м меньше глубины промерзания грунтов, так как сточные воды теплые, но она всегда должна быть не менее 0,7 м до верха трубы, считая от поверхности земли или планировки, с целью предохранения труб от повреждения наземным транспортом,

H_min=H_пр.-0,3 = 1,7 - 0,3 = 1,4 , м. (14)

где H_пр -глубина промерзания грунтов , м.

Уклон труб принимаем одинаковым по всей длине дворовой сети.

Уклон дворовой канализации определяем в зависимости от конкретных условий: рельефа местности, глубины промерзания, глубины заложения уличной сети, сокращения объемов земляных работки возможности всех подсоединений.

Уклоном можно задаться или рассчитать, но он должен быть в пределах допустимых для диаметра 110мм i_min=0,02

Отметку лотка первого выпуска определяем как разницу отметки планировки или поверхности земли в этой точке и минимальной глубины заложения канализации.

Для дворовой канализации применяем полиэтиленовые канализационные трубы.

Определение расходов сточных вод на участках дворовой сети производим аналогично расчету внутренней канализационной сети по условиям, скорости должны быть не менее 0,7 м/с, степень наполнения труб должна быть не более 0,6.

Результаты расчета заносят в табл. 2 ,по данным которой строим профиль дворовой канализации. Строить профиль сети и заполнять табл. 2 необходимо одновременно.

Отметки земли каждого колодца определяем по генплану.

Список литературы:

1. СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий». Минстрой России.-М:ГУП ЦПП, 1996.-60с.

2. Шевелев А. Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. – М: Стройиздат.-1995.-176с.

3. Кедров В. С., Пальгунов П. П., Сомов М.А., «Водоснабжение и канализация».-М: Стройиздат, 1984-208с.

4. Лукиных А. А., Лукиных Н. А. «Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н. Н. Павловского: Справочное пособие 5-е издание». - М: Стройиздат, 1987-159с.

5. Методические указания по оформлению курсовых, дипломных проектов и работ по водоснабжению и водоотведению, часть 1 и 2/КГАСУ - Казань, 2000 -50с.

6. Методические указания по проектированию и расчету внутреннего водопровода и канализации жилых зданий, КГАСУ – Казань, 2007 – 71с.