Проектирование системы водоснабжения и канализации жилого здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. ВВЕДЕНИЕ

Санитарно-техническое устройство и оборудование современных зданий представляет собой комплекс инженерного оборудования холодного и горячего водоснабжения, канализации и водостоков.

Большое значение имеет выбор рациональных схем водоснабжения, повышения их надежности и экономичности. Особое внимание гидравлической устойчивости, стабилизации напоров, ликвидации непроизводительных расходов и утечек. Использование передовых методик расчета позволяет находить оптимальные варианты инженерных решений, обеспечивать снижение сметной стоимости и эксплуатационных затрат.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2.1 Задание на проектирование

Вариант № 6

Количество этажей - 5

Гарантированный напор в наружной водопроводной сети Нгар = 30м

Средняя заселенность - 2,3 чел / кв

Высота этажа - 2,8 м

Высота подвала - 2,2 м

Глубина заложения наружной водопроводной сети - 3 м

Глубина заложения наружной канализационной сети - 4 м

Отметка земли у здания относительно пола первого этажа - -1,0

3. CИСТЕМЫ ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

3.1 Выбор системы

Внутренний водопровод представляет собой систему трубопроводов и устройств, предназначенных для подачи воды от городской водопроводной сети к санитарно-техническим приборам, пожарным кранам, технологическому оборудованию.

Внутренний водопровод включает в себя следующие элементы: ввод в здание, водомерный узел, разводящую сеть, стояки, подводки к санитарным приборам, водоразборную, смесительную, запорную и регулирующую арматуру.

Выбор системы внутреннего водопровода производится на основе сравнения гарантийного напора в наружной водонапорной сети Н_гар, и напора, требуемого для водоснабжения здания Н_тр, м,

Н_тр = 10 + 4 (n - 1),

где n - этажность здания. Для пятиэтажного дома n = 5

Н_тр = 10 + 4 (5 - 1 ) = 26

Н_гар = 26 м, так как Н_тр Н_гар, поэтому выбираем простую схему водоснабжения (схема без насосной станции подкачки и регулирующей емкости).

4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА

При простой схеме водоснабжения здания на генеральном плане производится трассировка ввода по кратчайшему расстоянию от наружной водопроводной сети до здания.

Разводящие трубопроводы в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения делаются тупиковыми, прокладываются в подвалах, технических подпольях (рис. 4.1), а при отсутствии их - в подпольных каналах первого этажа. Эти трубопроводы обычно размещаются вдоль стен и для обеспечения возможности сброса воды из системы монтируются с уклоном не менее 0,002 в сторону ввода.

Рис. 4.1. Способы прокладки разводящих трубопроводов в подвале здания: 1 - на подвеске;

2 - на консольных опорах; 3 - на столбчатых фундаментах

Стояки в жилых зданиях прокладываются 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 запорная арматура (вентиль или шаровой кран) и счетчик воды. В зданиях с повышенными требованиями к интерьеру помещений возможна скрытая прокладка стояков и подводок с обеспечением доступа к запорной и регулирующей арматуре через специальные лючки.

Для всех сетей внутреннего водопровода могут использоваться как традиционные стальные трубы с внутренним и наружным защитным покрытием от коррозии (оцинкованные) так и пластмассовые или металлополимерные трубы.

Мной принято решение использовать традиционные стальные водогазопроводные трубы (ГОСТ 3262-75*), которые выпускаются на рабочее давление 1 МПа, имеют условные диаметры 15,20,32 и т. д. мм. Такие трубы получили наибольшее распространение из-за большой прочности, значительной длины, возможности гнутья, сварки. Соединения труб различают неразъемные и разъемные. Разъемные соединения выполняются на резьбе и устраиваются на вводах в квартиры, на подводках к санитарным приборам. Неразъемные соединения осуществляются на сварке или с помощью фасонных частей (муфты, тройники, крестовины, угольники).

На вводах используются напорные чугунные трубы, прокладываемые на уровне - 4 м от уровня пола. Трубопровод имеет уклон не менее 0,002 в сторону городской сети.

Для контроля за водопотреблением на вводе у наружной стены устанавливается счетчик воды. Он размещается на горизонтальном участке циферблатом вверх на высоте, обеспечивающей легкий доступ к нему.

Разводящие трубы проложены на подвесках на высоте - 1 м от уровня пола. Стояки проложены открыто, вдоль стен туалетов, подводки смонтированы на высоте 0,2 м от уровня пола, на входе в квартиры установлены счетчики воды.

Запорная арматура (вентили при диаметрах от 15 до 50 мм или задвижки при диаметрах более 50 мм) предусматривается на вводе в здание (в рамках водомерного узла), у основания стояков в зданиях высотой 3 этажа и более, на ответвлениях в каждую квартиру.

Водоразборная арматура подразделяется на собственно водоразборную (туалетные краны умывальников, смесители умывальников, моек и ванн) и наполнительную (поплавковые клапаны смывных бачков). При всем разнообразии конструкций наибольшее распространение получила арматура вентильного типа, основным элементом которой является резиновый клапан, закрывающийся «против давления». Такие краны открываются и закрываются достаточно медленно, что удобно при регулировке расхода и температуры воды, и не вызывает гидравлических ударов. Для облегчения ремонта арматуры клапан с маховиком и сальником выполняют в виде отдельного узла - вентильной головки (кран-буксы), которая легко заменяется.

Смесительная водоразборная арматура предназначена для подачи и смешения холодной и горячей воды. Наиболее распространены смесители двухвентильного типа, в которых раздельно регулируется подача холодной и горячей воды в камеру смешения. В последнее время широкое распространение получают смесители с одной рукояткой, которые не имеют резиновых уплотнительных деталей в подвижных узлах, но изготовление их требует высокой точности обработки деталей и высокого технологического уровня производства.

Наполнительная арматура используется для подачи воды в смывные бачки, которые могут наполняться до определенного уровня. По мере наполнения бачка поднимается и поплавок, через рычаг прижимающий поршень к седлу клапана. При заданном уровне воды в бачке клапан герметично закрывает седло и прекращает поступление воды. Когда бачок опорожняется, поплавок с рычагом опускается, поршень отодвигается от седла, и цикл повторяется.

Запорная арматура предусмотрена на входе в здание, при сооружении водомерного узла, а также при входе в каждую квартиру.

водопровод труба канализационный здание

5. РАСЧЕТ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА

5.1 Гидравлический расчет внутреннего водопровода при постой схеме водопровода

Разбор воды является процессом случайным, поэтому в основе расчета лежит теория вероятности. Данный расчет позволяет получать обеспеченность клиента водой с вероятностью 99 %.

Диктующий (геометрически наиболее удаленно-расположенный) прибор будет расположен на стояке 1 или 4 на последнем этаже. Трубопровод от диктующего прибора разбит на 16 участков. Все расчеты приведены в таблице 1.

Рис. 5.1 - Аксонометрическая схема холодного водопровода

Вероятность действия санитарно-технических приборов в здании P^c

P^c = = = 0.007787

в формуле:

q^C_HR,U = 5.6 л/ч, норма расхода холодной воды потребителем в час наибольшего потребления для жилого здания;

U = 173, число потребителей в здании;

q^C₀ = 0.18 л/с, расход холодной воды санитарно-техническим прибором;

N = 192, число санитарно-технических приборов в здании;

Расчетный расход на i-том участке определяется как:

q^C_i = 5 q^C₀ ?? где

q^C_i - расчетный расход на i-том участке, л/c;

? - эмпирический безразмерный коэффициент, определяемый по таблице в зависимости от P^CN, где N - количество приборов, обслуживаемых i-тым участком;

На каждый участок назначается диаметр, определяется скорость потока и потери напора на участке

v = = , где

v - скорость воды на участке, м/с;

D - диаметр труб участка, м²;

Потери напора во всей ветви определяется как:

H_ПОТ = (1 + k) ? i L

H_ПОТ - потери напора воды, м;

k = 0.3, коэффициент, учитывающий местные потери напора;

i - гидравлический уклон участка;

L - длина участка, м;

H_ПОТ = (1 + 0,3) 5,41 = 7,03 м

1. Производится подбор марки и калибра счетчика воды на вводе в здание.

В данном проекте назначается счетчик ВСКМ

2. Без подбора назначается минимальный калибр счетчика 15 мм на вводе в квартиру, и по формуле определяются потери напора в нем Н_вод,кв, м.

Н_вод,кв = Sq²

Н_вод,кв = 14.5 * 0.18І = 0,47 м.

3. Выбранный калибр счетчика подходит для использования.

S - гидравлическое сопротивление счетчика, ;

q - расход воды на водомере, л/с;

Назначается калибр счетчика 20 мм на вводе в здание

Нвод.зд. = 5,18 * 1,09І = 6,15 м.

Отметка диктующего прибора по аксонометрической схеме в здании 12,2 м.

т.е абсолютная отметка диктующего прибора 17,8+51,0 = 68,8 м

Отметка земли в точке присоединения ввода к наружной сети - 50,6 м.

Глубина заложения водопровода 3 м.

Абсолютная отметка трубопровода наружной сети 50,6 - 3 = 47,6 м.

H_ГЕОМ = 68,8 - 47,6 = 21,2 - высота подачи воды в здание, м;

Определяется требуемый напор в здании:

H_ТР = H_ГЕОМ + H_ПОТ + H_ВОД^ЗД + H_ВОД^КВ + H_СВ,

H_ТР - требуемый напор для здания, м;

H_ВОД^ЗД, H_ВОД^КВ - потери на водомерах при входе в здание и квартиру, м;

H_СВ - свободный напор на диктующем приборе, H_СВ = 2 м;

H_ТР = 21,2 + 7,03 + 2,8 + 0,5 + 2 = 33,53 м

Т.к H_ГАР = 35 м > Нтр = 33,53 м система работоспособна (запас 1,47 м)

6. КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Внутренняя канализация представляет собой систему трубопроводов и инженерных устройств для отвода сточных вод от санитарно-технических приборов в сеть дворовой канализации.

Жилые здания оборудуются бытовой канализацией. Внутренняя канализация представлена приемниками сточных вод с гидрозатворами, отводных труб, стояков и выпусков. Схема проектируется в соответствии со схемой расположения санитарно-технических приборов в здании.

При проектировании следует придерживаться ряда правил:

- участки сети монтируются прямолинейно, без изломов и изгибов;

- отводные трубы наиболее приемлемо прокладывать по полу этажа;

- трубы прокладываются с уклоном в сторону стока вод;

- стояки должны иметь одинаковый диаметр по всей высоте, но не менее 100 мм;

- канализационный стояк должен быть выведен выше кровли;

- на каждом из стояков должны быть предусмотрены

7. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ

Задача расчета - подбор диаметра и уклона труб канализационной сети из условий самотока вод и самоочищения трубопровода канализационной сети.

Проверка пропускной способности стояка: каждый из стояков обслуживает по 24 прибора, т.е. вероятность их действия равна:

P^TOT N = 0.017·24 = 0,408 (??= 0.615),

расчетный расход

q^tot = 5 q₀^tot ? = 5 · 0.25 · 0,615 = 0,7688 л/с

и с учетом залпового сброса унитаза

q^s = q^tot + q_o^s = 0,7688 + 1,6 = 2,3688 л/с,

что ниже допустимой пропускной способности стояка диаметром 100 мм (q^s_доп = 3,2 л/с), корректировать диаметры стояка не требуется.

Канализация прокладывается из чугунных труб диаметром 100 мм. Трубы диаметром 50 мм могут быть предусмотрены при отводе стоков от раковин и ванны до стояков. После несложного анализа расположения стояков и взаиморасположения здания и городской канализации решено предусмотреть один торцевой выпуск из здания. Вытяжная часть стояков выводится на высоту 0.5 м от кровли.

Прокладка горизонтальных труб в подвале здания принята на отметке -1.000 м от уровня пола первого этажа (примерно на высоте 1.800 м от уровня пола подвала). Вход трубы в подвал здания находится на отметке - 2.000 м (пол подвала).

Назначены расчётные участки 1-2-3-4-5-6-7 и по генеральному плану произведена трассировка дворовой сети на участки 4-КК1-КК2-КК3. Все расчёты сведены в таблицу 2.

Рис. 7.1 - Аксонометрическая схема внутренней канализации

В соответствии с исходными данными отметка земли по генплану в точке присоединения к коллектору 50,25 м отметка коллектора на 4 м ниже отметки земли 45,25 м . Трубопровод дворовой сети по результатам расчёта примыкает к коллектору на более высокой отметке 47,17 м , и работа этой системы в самотечном режиме возможна.

ВОДОСТОКИ ЗДАНИЙ

Назначение и схемы

Системы, предназначенные для организованного сбора и отвода атмосферных осадков в виде ливневых и талых вод поверхностей зданий, называются водостоками.

Отвод с кровель зданий дождевых и талых вод может осуществляться свободным сбором воды по свесам карниза или организованным отводом воды по наружным и внутренним водостокам.

С плоских крыш предусматривается водоотвод обязательно по наружным или внутренним водостокам, причем с плоских крыш наружные водостоки допускается устраивать лишь в южной полосе России( III Б и IV климатические районы), так как в других районах эти системы водостоков в зимние периоды могут промерзнуть и талые воды отводятся с крыш не полностью, что приводит к увлажнению и разрушению строительных конструкций зданий. Внутренние водостоки должны обеспечивать отвод дождевых и талых вод с кровель зданий в любое время года. При устройстве внутренних водостоков в неотапливаемых зданиях следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие положительную температуру в трубопроводах и воронках при отрицательной наружной температуре( электрообогрев с помощью пара и т.д.). Наружные водостоки состоят из желобов и водосточных труб. Трубы и детали к ним изготавливают из оцинкованной стали или пластмасс. Выпуск наружных труб должен быть выше тротуара или отмостки на 200 мм.

Система внутренних водостоков состоит из водосточных(приемных) воронок, стояков, отводных(подвесных и подпольных) трубопроводов и выпусков.

Вода из системы внутренних водостоков отводится в наружные сети дождевой и общесплавной канализации.

Отвод воды из внутренних водостоков в бытовую канализацию не допускается. Допускается выпуск дождевых вод из внутренних водостоков открыто в лотки около зданий( открытый выпуск); при этом должны предусматриваться мероприятия, исключающие размыв поверхности земли около здания. Во избежание переохлаждения трубопроводов открытых выпусков и образования наледей пи отрицательной температуре наружного воздуха устанавливают гидравлические затворы с отводом талых вод в зимний период год в бытовую канализацию. Открытые выпуски рекомендуется устраивать на солнечной стороне здания.

8. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Путько В. А. «Санитарно-техническое оборудование здания. Часть I. Методические указания. - издательство ДВГУПС - 35стр.

2. Кедров В. С., Ловцов Е. Н., «Санитарно-техническое оборудование зданий - М., Стройиздат, 1989 - 495стр.

Размещено на Allbest.ru