Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода

1.4 Аксонометрическая схема

1.5 Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода

2. Водоотведение

2.1 Внутренняя канализация

2.2 Трассировка сети внутренней канализации

2.3 Расчет канализационной сети, включая дворовую

2.4 Профиль дворовой канализационной сети

Заключение

Список литературы

Введение

Система водоснабжения и водоотведения является необходимой для комфортабельного жилья. Правильный выбор схемы водоснабжения и водоотведения обеспечивает надежную, постоянную подачу воды потребителям и отведение сточной воды.

Целью курсовой работы является: определение расчетного расхода воды, гидравлический расчет внутренней водопроводной сети, подбор водомера, определение расчетного расхода сточной жидкости, назначение диаметров канализационных труб, определение пропускной способности канализационных выпусков и дворовой канализационной сети.

Система водоснабжения включает в себя холодный и горячий водопроводы. Основное требование при их проектировании - это обеспечение расхода воды, соответствующее расчетному количеству водопотребителей или установленным водоразборным устройством.

Внутренняя система водоотведения проектируется для отводов сточных вод из зданий.

1. Внутренний водопровод

вода трубопровод сточный канализация

1.1 Система и схема внутреннего (холодного) водопровода

Система холодного водоснабжения, называемая обычно внутренним водопроводом, включает в себя следующие элементы: ввод (один); водомерный узел (один); разводящая сеть (сеть магистральных трубопроводов); распределительные трубопровода (8 стояков); подводки к водоразборных устройствам (санитарным приборам); арматура; санитарные приборы(160шт.).

Установка для повышения напора воды предусматривается в том случае, если напор в наружном водопроводе недостаточен для подачи воды к высокорасположенным потребителям. Повысительные установки размещают после водомерного узла.

По назначению системы водоснабжения зданий подразделяют на системы:

– хозяйственно-питьевые;

– производственные;

– противопожарные.

Согласно СНиП 2.04.01-2006 РК, в жилых зданиях высотой до 12 этажей предусматривает только система хозяйственно - питьевая.

Следовательно, система водоснабжения: хозяйственно - питьевая.

Выбор системы внутреннего водопровода определяется назначением здания и технико-экономическими соображениями.

Для нормальной работы внутреннего водопровода на вводе в здание должен быть создан такой напор, который обеспечивал бы подачу нормативного расхода воды к наиболее удаленному и высокорасположенному (диктующему) водоразборному устройству. Этот напор называется требуемым Нтр. Минимальный напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода (у трубы или на поверхности земли) называют гарантийным Нгар.

Предварительно величину напора в наружной сети, обеспечивающего работу внутреннего водопровода жилого здания, определяем по формуле:

НН= 10+(n - 1)*4, (1.1.1)

где Нн- напор в наружной сети, МПа;

10-напор, требуемый при одноэтажной застройке;

n- число этажей в зданий;

4-напор, требуемый для каждого последующего этажа выше первого, м

НН= 10+(6- 1)*4=30м

Нг=26м

Величина Нг гарантированного напора в наружной сети значительно больше напора, определяемого по формуле (1.1.1), что обозначает то, что установка для повышения давления не потребуется.

В нижней разводке магистральные трубопроводы прокладываются в подвале, подполье или под полом первого этажа. В целом схема сети внутреннего водопровода выбрана с учетом размещения водоразборных устройств в планах каждого этажа, режимов подачи и потребления воды, надежности снабжения потребителей водой, а также технико-экономической целесообразности. Особое внимание при проектировании уделялось рациональному размещению санитарно-технических устройств.

1.2 Водомерный узел и его элементы

Ввод - это участок трубопровода, соединяющий наружную водопроводную сеть водомерный узел.

Водомерный узел предназначен для измерения количества воды, подаваемой в здание. Его основными элементами являются счетчик расхода воды (водомер) и арматура для отключения этого счетчика. Различают водомерные узлы простые (без обводной линии) и с обводной линией. В работе выбран водомерный узел с обводной линией.

Диаметр ввода равняется 50 мм и выполнен из чугунных раструбных водопроводных труб.

Присоединение ввода к наружной сети сделано в местах наиболее близко расположенных к зданию, где гарантийный напор имеет наибольшее значение. В месте присоединения ввода к сети наружного водопровода устроен колодец, в котором размещена запорная арматура. Ввод к наружной сети присоединен под прямым углом и перпендикулярно подведен к фундаменту здания.

Глубину заложения труб ввода принималось в зависимости от глубины заложения сети наружного водопровода и обязательно ниже глубины промерзания грунта.

1.3 Условное обозначение трубопровода и его нумерация

Условное обозначение трубопровода состоит из условного графического обозначения (в виде линии) и буквенно-цифрового обозначения характеризующего назначение и видтранспортируемой жидкости. Буквенно-цифровые обозначения трубопроводов санитарно-технических систем (наружных сетей водоснабжения и канализации, теплоснабжения, внутренних водопровода и канализации, горячего водоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования) .

Стояки систем обозначены маркой "'Ст" с добавлением обозначения систем и порядкового номера стояка в пределах системы. Например, Ст В1-1, обозначает, что на чертеже представлен стояк (Ст) хозяйственно-питьевого водопровода (В1),первый в этом строении (1). И так по заданию вышло 6 стояков: Ст В1-1, Ст В1-2, Ст В1-3, Ст В1-4, Ст В1-5, Ст В1-6.

Магистральные трубопроводы (разводящая сеть) соединяют водомерный узел (повысительную установку) с вертикально расположенными стояками. Они служат для распределения воды между этими стояками.

Стояки (распределительные трубопроводы) представляют собой вертикальные участки внутреннего водопровода, по которым вода поднимается на соответствующую высоту (этаж).

К водоразборной арматуре (санитарным приборам) относятся различные краны, смесители для ванн, умывальников, моек, поплавковые клапаны для смывных бачков унитазов.

Арматура в зависимости от назначения различается: запорная, регулируемая, водоразборная, предохранительная.

1.4 Аксонометрическая схема

Аксонометрическая схема внутренней водопроводной сети составлена на основании плана здания и приводимой в здании высоты этажей. Она вычерчена в трех осях, расположенных под углом 45є друг к другу (рис. 3.), без изменения масштаба по всем осям.

1.5 Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода

Назначение гидравлического расчета - это определение диаметров трубопроводов, потерь напора в них и требуемого напора в наружной сети у ввода в здание.

Гидравлический расчет внутреннего водопровода выполнен в следующей последовательности:

- по аксонометрической схеме и генплану намечена расчетная точка и расчетное направление движения воды от ввода до расчетной точки;

- расчетное направление разбивается на расчетные участки, отделяя их друг от друга узловыми точками;

- определяется расчетный расход воды в расчетныхучастках;

- по расчетному расходу воды, учитывая рекомендуемые скорости ее движения, подобран диаметр трубопроводов на расчетных участках;

- по расчетному расходу и диаметру определяются потери напора в расчетных участках;

- подобран счетчик воды и определяется потеря напора в нем;

- определен требуемый напор Нтр для внутреннего водопровода;

-полученное значение Нтр сравнивается с заданным значением Hгар и определяется необходимость установки повысительных насосов;

Результаты расчета занесены в таблицу 1.

Таблица 1 Ведомость расчета водопроводной сети здания

Расчет производился в следующей последовательности. Прежде всего было определено число одинаковых потребителей в здании, а также на основании аксонометрической схемы подсчитано количество приборов, обеспечиваемых каждым расчетным участком N, после чего определяется максимальный секундный расход qc(л/с) по формуле:

qc=5* qc0* б, (1.5.1)

где qc0=расход одним прибором, величину которого было принято по приложению 4 СНиП РК от 2006 года;

б - величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р, которая принята по приложению 5, при Р>0,1 и N<=200.

qc=5* 0,09*0,2=0,09л/с;

qc=5* 0,2*0,2=0,2 л/с;

qc=5* 0,3*0,33=0,49л/с.

Расчет расходов воды начинат с определения вероятности действия приборов. Для систем, обслуживающих один, вероятности действия определяется по формуле

Рс= qchru *U/ qc0*N*3600, (1.5.2),

где qchru- общая норма расхода воды в литрах одним потребителем в час наибольшего водопотребления, которую приняли в соответствии с приложением 3 СНиП РК от 2006 года;

U- общее число одинаковых потребителей в здании или сооружении;

N- общее число приборов, обслуживающих потребителей.

Рс= 5,6 *72/ 0,2*144*3600=0,0086;

Рс= 5,6 *72/ 0,09*144*3600=0,0038;

Рс= 5,6 *72/ 0,03*144*3600=0,0026.

Подбор счетчика воды и определение потери напора в счетчике.

Для учета количества воды, подаваемой в здание на каждом вводе, установлен счетчик воды (водомер).

Счетчик воды установлен в здании за наружной стеной в удобном и легкодоступном помещении с искусственным освещением, с температурой не ниже +20С. С каждой стороны счетчика предусмотрены прямые участки трубопроводов.

Обводная линия у счетчика воды обязательна при наличии одного ввода в здание, а также в случаях, когда счетчик на рассчитан на пропуск максимального расхода воды.

Подбор счетчиков воды произведен по максимальному суточному расходу воды в здании. Потерю напора в счетчике определяют по формуле:

h=S(qc)2, (1.5.3)

где S- сопротивление счетчика. S - 5,06.

h=5,06*(0,588)2=1,75м<2,5м

Потери напора, при пропуске расчетного расхода воды на хозяйственно-бытовые и производственные нужды, принимаются не более 2,5м в крыльчатых счетчиках, 1м - в турбинных и при пожаротушениях соответственно -5 и 2,5м. Следовательно, устанавливаем крыльчатый счетчик.

Общие потери напора в системе и необходимый напор на вводе

Скорости движения воды во внутренних водопроводных сетях не превышают: в магистралях и стояках 1,5-2 м/с, в подводках и пожарных кранах 2,5м/с. При назначении диаметров трубопроводов по вычисленным расходам наиболее экономичные скорости находится в пределах 0,9-1,2м/с.

Требуемый напор в наружной водопроводной сети в точке присоединения ввода определен вторично по уточненной формуле:

Нтр = hг + hв + hвд + hт + hсв, м (1.5.4)

где hг - геометрическая высота подъема воды (м);

hг = 57 м;

hв - потери напора на трение и местные сопротивления в трубопроводе ввода, м;

hв = 350-349=1 м.

hвд - потери напора на водомере, м;

hвд = 1,75 м.

hт-потери напора на трение и местные сопротивления в системе трубопроводов;

hт = ?hl*(1+k),

k = 0,3 (для хозяйственно-питьевых водопроводов жилых и общественных зданий - 30%)

?hl = 1,227 (табл.1)

hт = 1,227*(1+0,3) = 1,6 м.

hсв - необходимый минимальный напор перед прибором, м;

hсв = 3м.

Нтр = 24 + 1 + 1,75 + 1,6 + 3 = 31,35=31 м.

Требуемый напор Hтр=31м.

Гарантийный напор Hгар=32 м.

Так как Hтр = 31 м <Hгар = 32 м, то была выбрана система, действующая под напором в наружном водопроводе, которая не требует повысительных приборов.

2. Проектирование систем водоотведения

2.1 Система внутренней канализации

Бытовая - для отведения сточных вод от санитарных приборов (унитазов, раковин, умывальников, ванн, моек, душей и др.).

Система внутренней канализации здания включает следующие элементы:

- приёмник сточных вод

- отводные линии

- стояки

- коллекторы (канализационные магистрали)

- выпуски

- устройства для прочистки сети.

Приёмниками сточных вод служат санитарные приборы, трапы, сливы, воронки, лотки.

Отводные линии - это все трубопроводы, предназначенные для сбора сточных вод от приёмников (санитарных приборов) и передачи их в стояк.

Стояки - вертикально расположенные трубопроводы, проходящие через все этажи здания и служащие для перемещения сточных вод от отводных линий (через коллектор) в канализационный выпуск.

Коллектор - горизонтальный трубопровод, объединяющий несколько стояков и переходящий далее в выпуск.

Выпуски - это трубопроводы, предназначенные для сбора сточных вод от стояков и отвода их за пределы здания в дворовую канализационную сеть.

Устройства для прочности сети - это ревизии и прочистки. Ревизии выполняются в виде люков на трубе, закрываемых крышкой на резиновой прокладке. Прочистка представляет собой раструб, закрываемый сверху пробкой на легкоплавкой мастике или сурико-меловой замазке.

2.2 Трассировка сети внутренней канализации

Приёмники для бытовых сточных вод - санитарные приборы - установлены в санитарно-бытовых помещениях (санузлах). В жилых и общественных зданиях санитарные расположены один над другим, что уменьшает общее количество стояков. Санитарные приборы присоединяют к отводным трубопроводам с установкой между ними гидравлических затворов (сифонов).

Отводные трубопроводы прокладываются по стенам выше пола. Их размещают под потолком нижерасположенного нежилого или общественного помещения в виде подвесных линий или в междуэтажном перекрытии.

Все отводные трубопроводы проложены по кратчайшему расстоянию с уклоном к стоякам и с установкой прочисток на концах и на поворотах. Отводные трубопроводы выполнены из чугунных труб.

Канализационные стояки размещены вблизи приёмников сточных вод (в туалетах, кухнях). Канализационные стояки имеют по всей длине одинаковый диаметр, который составляет не меньше наибольшего диаметра отводных трубопроводов, присоединяемых к данному стояку.

Диаметр стояка составляет 100 мм, т.к. к стояку присоединяют унитаз, это значит, что диаметр его должен быть не менее 100 мм. Пропускная способность канализационных стояков приведена.

Стояки в нижней части плавно (двумя отводами поду углом 135 градусов или удлинёнными отводами) присоединяют к выпуску. На стояках предусматриваются ревизии. В жилых зданиях высотой пять этажей или более ревизии размещаются не реже чем через три этажа.

Для вентиляции сетей внутренней канализации устраиваются вытяжные трубы, являющиеся продолжением канализационных стояков. Вытяжные трубы выводят на 0,5 м выше неэксплуатируемой кровли здания и не менее чем на 3 м выше плоской эксплуатируемой кровли. Диаметр вытяжной трубы принят равным диаметру канализационного стояка. Вытяжные участки канализационных стояков выполняют из асбестоцементных или чугунных труб, присоединяя их к стоякам ниже перекрытия чердака.

Трубы для стояков применяются чугунные раструбные или пластмассовые.

Выпуски располагают с одной стороны здания перпендикулярно наружным стенам. В жилых зданиях на секцию предусматривается один выпуск, который выводится во двор. Такое размещение выпусков является наиболее целесообразным при расположении трубопровода дворовой сети вдоль здания.

При размещении трубопровода дворовой сети вдоль торца здания, имеющего техническое подполье высотой не менее 1,6 м, устраивается укрупненные торцовые выпуски (один).

При устройстве одного укрупненного торцового выпуска канализационную магистраль (сборный коллектор) располагают под одним из рядов стояков здания, а второй ряд стояков присоединяют к магистрали на косых тройника с уклоном подводных линий не менее 0,05 м.

Расстояние между стенами здания и смотрового колодца приняты не 5 м.

На горизонтальных участках канализационной сети (на магистралях, выпусках) установлены ревизии.

Минимальную глубину заложения канализационных трубопроводов (в том числе и выпусков) от поверхности земли до их лотка определены по формуле:

Минимальную глубину заложения канализационных трубопроводов (в том числе и выпусков) от поверхности земли до их лотка можно определять по формуле:

, м, (2.2.1)

где hпром - глубина промерзания грунта принимаемая по заданию;

hг.з. = 1,3-0,3 = 1 м

l = 0,3 для труб диаметром до 500 мм;

l = 0,5 для труб диаметром более 500 мм.

Глубина заложения выпуска не менее 0,7 м до его верха.

Выпуски выполняются из чугунных, керамических и асбестоцементных труб.

2.3 Гидравлический расчёт сети внутренней канализации

Движение сточных вод в системе внутренней канализации осуществляется сверху вниз по самотечным трубопроводам и носит безнапорный характер. При этом бытовая канализационная сеть зданий рассчитывается на частичное наполнение труб.

Степень наполнения труб характеризуется отношением H/d, в котором H - высота слоя жидкости в трубе, а d - ее внутренний диаметр.

В этих условиях задачей гидравлического расчета канализационной сети является определение диаметров трубопроводов и их уклонов, обеспечивающих пропуск расчетных расходов сточных вод с требуемой скоростью движения и степенью наполнения труб.

Гидравлический расчет сети внутренней канализации проводится в следующей последовательности:

- размещают стояки в плане здания и прокладывают горизонтальные трубопроводы, одновременно назначая диаметр труб;

- определяют расчетные расходы сточных вод на расчетных участках;

- определяют на расчетных участках горизонтальных трубопроводов скорость движения сточных вод;

- определяют уклон горизонтальных трубопроводов по расчетным участкам;

- проверяют пропускную способность горизонтальных трубопроводов;

- результаты расчета заносят в таблицу.

Таблица 2 Гидравлический расчет внутренней канализации

(2.3.1)

qs=0,18+3,4=3,58л/с

qs=0,28+3,4=3,68л/с

qs=0,35+3,4=3,75л/с

(2.3.2)

qtot=5*0,18*0,2=0,18л/с

qtot=5*0,18*0,35=0,32л/с

qtot=5*0,18*0,63=0,57л/с

(2.3.3)

где qtothru- общая норма расхода воды в литрах одним потребителем в час наибольшего водопотребления, которую приняли в соответствии с приложением 5[1];

U- общее число одинаковых потребителей в здании;

N- общее число приборов, обслуживающих потребителей.

На планы здания каждой группы приборов наносятся стояки диаметром 100 мм. Стояки размещают в санузлах (в кабинах с унитазом) таким образом, чтобы длина отводных линий была короче. При этом стояки вынесены выше кровли на 0,5 м, образуя вытяжные трубы. От санитарных приборов к стоякам проложены отводные линии с указанием их длин, диаметров, уклонов. Диаметр отводов от унитаза принимается равным 100 мм, а от мойки, ванной и умывальника - 50 мм.

От стояков через фундамент здания прокладываются выпуски. На выпусках указывается их длина, диаметр и уклон.

Наибольший уклон трубопроводов не превышает 0,15 м. Исключение составляют ответвления от приборов длиной до 1,5 м.

Значение отношения H/d принимается:

0,5 для d = 50 и 100 мм;

0,8 для d = 125, 150 и 200 мм (при i = 0,008 м).

Проверка пропускной способности трубопроводов канализационной сети

Проверка пропускной способности горизонтальных трубопроводов заключается в проверке выполнения условия:

, (2.3.4)

где

K = 0,6 - для трубопроводов из чугунных, стальных, асбестоцементных, керамических, бетонных и железобетонных труб;

v=0,87*=0,610,6

Условие выполняется.

Правильность выбора диаметра стояков оценивают путем сравнения расчетного расхода сточных вод через стояки с их пропускной способностью.

Гидравлический расчёт дворовой канализационной сети

Дворовая канализация представляет собой трубопровод, обеспечивающий отвод сточных вод от выпусков здания во внутриквартирную или непосредственно в уличную сеть. Гидравлический расчет дворовой канализационной сети проводиться в такой же последовательности, как и расчет сети внутренней канализации здания.

Результаты расчета заносятся в таблицу 3.

Расчет дворовой канализации начат с того, что сеть со всеми смотровыми колодцами, поворотные и контрольные, наносятся на генплан участка. Контрольный колодец устанавливают на красной линии или относят на 1,0 м вглубь участка.

При расчете определяется диаметр трубопровода дворовой канализации, он не меньше диаметра выпусков, присоединяемых к дворовой канализации.

Минимальный уклон трубопроводов дворовой канализации составляет:

Для труб диаметром 150 ммiмин = 0,008 (0,007).

Для труб диаметром 200 мм iмин = 0,007 (0,005).

В скобках приведены значения уклонов, которые при соответствующем обосновании допускается принимать на отдельных участках сети.

Значение отношения H/d для труб диаметром 150-200 мм принято не более 0,9. Скорость потока жидкости при его движении в трубах диаметром до 250 мм включительно находится в следующих пределах:

- для неметаллических трубопроводов.

При этом с ростом диаметра труб минимальную скорость движения сточных вод допускается увеличивать. В трубах диаметром 300-400 мм она составляет 0,8 м/с.

Таблица 3 Гидравлический расчет дворовой канализационной сети

2.4 Построение продольного профиля дворовой канализационной сети

Для построения продольного профиля дворовой канализационной сети рассчитано в начале и конце каждого расчетного участка абсолютные отметки лотков труб.

Соединение в смотровом колодце труб разного диаметра выполнено по их верху («шелыга в шелыгу»), а соединение труб одинакового диаметра - по уровням жидкости в них.

При большом заглублении дворовой сети на выпуске канализации допускается предусматриваемый перепад, устраиваемый в контрольном колодце.

При высоте перепада до 0,3 м он выполнен открытым по бетонному водосливу в лотке. Закрытый перепад в виде стояка устраивается в том случае, если его высота более 0,3 м.

Отметка лотка трубопровода дворовой канализации в начале первого расчетного участка при присоединении к нему выпуска «шелыга в шелыгу» определяется следующим образом:

, (2.4.1)

где - абсолютная отметка поверхности земли у здания, м, принимается по заданию;

- минимальная глубина заложения трубопровода первого выпуска от поверхности земли у здания до его лотка, м,

- уклон трубопровода первого выпуска;

- длина трубопровода первого выпуска от стены здания до оси смотрового колодца, м;

- разница в диаметрах трубопроводов выпуска и дворовой канализации, м.

Соответственно, отметку лотка трубопровода дворовой канализации в конце расчетных участков определяют по формуле:

, (2.4.2)

где - уклон трубопровода на расчетном участке;

- длина трубопровода на расчетном участке, м;

Отметка лотка трубопровода в начале второго и последующих расчетных участков определяется следующим образом:

а) при соединении труб по верху («шелыга в шелыгу»)

, (2.4.3)

где - отметка лотка трубопровода в конце предыдущего участка, м,

- разница в диаметрах соединяемых трубопроводов, м;

б) при соединении труб по уровням воды в них

, (2.4.4)

где - разница в высотах слоев жидкости в соединяемых трубопроводах, м.

После заполнения таблицы 3 по ее данным построен продольный профиль дворовой канализационной сети от наиболее удаленного выпуска до места присоединения ее к уличной (городской) канализации. На этом профиле указываются диаметры и уклоны труб, длины расчетных участков, отметки поверхности земли и лотков труб, а также глубины колодцев.

Под профилем помещена таблица основных данных для прокладки трубопровода.

Заключение

В данной курсовой работе было рассмотрено водоснабжение и водоотведение жилого дома.

Эффективность систем водоснабжения и канализации, их технико-экономические характеристики во многом зависят не только от принятых схем, правильного монтажа, наладки и эксплуатации, но и от выбранной методики расчета и достоверности проведенных расчетов. Поэтому курсовое проектирование, включающее вопросы расчета, конструирования и эксплуатации систем водоснабжения и канализации играет важную роль в проектировании и планировки самого здания или отдельно стоящего сооружения.

Устройство данных систем и их отдельных элементов характеризуется высокой степенью сложности: большим разнообразием схем, использованием приборов для регулирования и контроля их работы.

В результате выполнения курсовой работы по водоснабжению и водоотведению жилого здания были запроектированы внутренняя сеть водоснабжения, а также внутренняя и дворовая сети канализации согласно санитарно-гигиеническим требованиям.

В курсовой работе были выполнены следующие расчеты: гидравлический расчет сети внутреннего водопровода, подбор счетчика воды, определение требуемого напора, выбор системы и схемы внутренней и дворовой канализации, определение расчетных расходов сточных вод, гидравлический расчет выпусков и трубопроводов дворовой канализации.

Список используемой литературы