Проектирование системы холодного водоснабжения и канализации группы зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский Государственный Строительный Университет

Курсовая работа

по дисциплине: «ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ»

Москва 2008

1. Общая часть

Целью курсовой работы является проектирование системы холодного водоснабжения и канализации группы зданий в соответствии с прилагаемым планом типового этажа и следующими исходными данными для проектирования.

Работа состоит из графической части и расчетно-пояснительной записки.

Исходные данные:

- Назначение зданий - жилой дом

- Количество зданий - 4

- Количество секций - 2

- Этажность - 14

- Высота этажа - 3м.

- Заселенность, чел/кв - 3,8

- Высота подвала или подполья - 1,9 м.

- Высота расположения пола первого этажа относительно отметки

планировки - 1,15 м.

- Толщина перекрытий - 0,3 м

- Глубина промерзания грунта - 1,5 м

- Гарантийное давление - 24 м

- Диаметр сети городского водопровода - 400 мм

- Диаметр сети городской канализации - 200 мм

- Глубина заложения лотка в канализационном колодце - по месту

Согласно заданию на проектирование, объектом является микрорайон, состоящий из 4-х 112-ти квартирных 14 этажных жилых домов. В каждой квартире установлены 4 стандартных прибора: туалетный кран умывальника, смывной бачок, смеситель над мойкой и смеситель над ванной. Сбор и отвод хозяйственно-фекальных вод осуществляется в приемники сточных вод: отводящие трубопроводы от умывальников, унитаза, мойки и ванны.

Количество квартир в 4-х домах: 4*84=336 квартир.

Общее количество санитарных приборов: N = 336*4=1344штуки.

Согласно исходным данным, количество людей, проживающих во всех домах, составляет U=336*3,8=1277 человек.

2. Проектирование системы холодного водоснабжения здания

2.1 Решение схемы водоснабжения объекта

Решение схемы водоснабжения объекта, представленного на генплане и планах первого этажа и подвала, производится путем трассировки водопроводных сетей внутри здания и за их пределами до ЦТП и городских водопроводных сетей.

Генплан (М1:500)

Водопроводная сеть, включающая кольцевую магистраль и трубопроводы ввода в ЦТП и в здания, должна иметь минимальную протяженность. Трубопроводы ввода водопровода прокладываются на расстоянии не менее 3 метров от фундамента здания и других параллельных коммуникаций. Люк колодца городского водопровода (КГВ) имеет диаметр 700 мм, проектные габариты ЦТП 6х12 метров. ЦТП располагается не менее чем в 12 метрах от наружной стены здания. Отметка планировки выбирается произвольно из числа горизонталей на генплане участка.

План 1-го этажа (М 1:100)

На плане 1-го этажа изображаются проекции водопроводных стояков с их нумерацией СтВ1-1, СтВ1-2 и т.д. и пожарных стояков СтВ2-1, подводки к санитарно-техническим приборам. Проставляются отметки пола 1-го этажа.

План подвала (М 1:100)

На плане подвала изображается водопроводная магистраль, подводки к стоякам и места установки поливочных кранов (по одному на каждые 70 м по периметру здания на высоте 0,35 м от отмостки). Материал водопроводной сети - оцинкованная сталь, диаметр принимается по расчету.

Проставляется отметка пола подвала.

2.2 Построение аксонометрической схемы внутреннего водопровода

На аксонометрической схеме внутреннего водопровода указывается расчетное направление от диктующего прибора до КГВ. Нумерация точек производится от диктующего прибора.

Порядок назначения точек для кольцевой сети следующий:

- на участке кольцевой магистрали, наиболее близком к ЦТП, делается условный разрыв (случай аварии) таким образом, чтобы путь воды до ближайшего к разрыву стояка получился максимальным. При этом суммарные потери напора при транспортировке воды до диктующей точки будут максимальными. Делая расчет водопроводной сети на данный случай, можно гарантировать, что при аварийном отключении других участков сети все потребители будут обеспеченны водой под необходимым напором. Таким же образом выбирают диктующий пожарный стояк при проверке водопроводной сети на пропуск пожарного расхода.

2.3 Гидравлический расчет внутреннего водопровода

Цель гидравлического расчета состоит в определении расходов воды на участках, скоростей и потерь напора.

По данным СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий» составляется таблица секундных расходов водопроводной и сточной вод. (таблица 1). Гидравлический расчет производится для наиболее удаленного стояка, в нашем случае СтВ1-5.

Секундные расходы водопроводной и сточной вод.

В последующих расчетах qообщ принимается равным 0,3 л/с, а qохол =0,2 л/с (по приложению 3 [2])

Определение вероятности действия приборов.

При организации холодного водоснабжения:

;

где N = 1344 штуки - число санитарно-технических приборов;

U = 1546 человек - количество жителей, проживающих в домах.

При организации централизованного горячего водоснабжения:

;

где - и - часовые расходы, л/ч, соответственно при организации холодного водоснабжения и централизованного горячего; для зданий этажностью 14-ть этажей принимается равным 9,1 л/ч, а = 20 л/ч (согласно приложению 3 [2]);

и - коэффициенты, зависящие от общего числа санитарных приборов N и вероятности их действия P.

Для определения и сначала подсчитываются произведения:

Затем по таблице П1 (приложение 3) [1] определяем

Определение расчетных расходов.

При организации холодного водоснабжения:

При организации централизованного горячего водоснабжения:

Составляем сводную таблицу 2 гидравлического расчета с определением значений скоростей и потерь напора на каждом из участков по таблице П2 [1]. водоснабжение насос противопожарный здание

В результате расчета по таблице 2 получаем: потери по длине Ндл =11,5 м, потери напора на местные сопротивления Нм = 0,2*Ндл =0,2*11,01 =2,20 м., суммарные потери напора ?Н = Ндл + Нм =11,01+2,2 =13,21м.

Определяем требуемый напор Нтреб в системе внутреннего водопровода:

Нтреб =Нгеом + Нсвоб + ?Н + Нвод , + Нвод1+ Нвод2+Нф

где Нгеом - геометрическая высота подъема воды, т.е. разница отметок пола последнего этажа и люка КГВ;

Нгеом =88,35-40,65 =47,7 м.

Нсвоб - свободный напор у диктующего прибора;

Нсвоб = 3 м. (смотри таблицу 1).

?Н - суммарные потери напора, м;

Нвод = S*q2,

Подбор водомера производится следующим образом. По таблице П3 [1] назначается предварительный калибр (внутренний диаметр) водомера 150 мм (на один сортамент меньше, чем диаметр ввода) с соответствующим значением S = 0,0001 м/(м3/ч)2. При пропуске расчетного расхода qрасч =11,784 л/с или 11,784*3,6 = 42,42м3/ч потери напора в водомере составят:

Нвод = 0,0001*42,422 = 0,18 м.

Согласно СНиП, потери напора не должны превышать 1,0 м. Таким образом, водомер калибром 150 мм удовлетворяет условиям проектирования.

Нвод2 - потери напора во внутриквартирном водосчетчике калибром 20 мм;

Нвод2 = S*q2,

где S - гидравлическое сопротивление водомера;

q - расчетный расход на одну квартиру , т.е. на вводе в квартиру.

Нвод2= 0,4*(0,27*3,6)2 = 0,38 м.

Нф - потери напора в фильтре.

Принимаем магнито-механический фильтр марки ФМФЫ-150

Нф= S*q2= 0,161*10-4*42,422 = 0,03 м.

Величина требуемого напора составляет:

Нтреб =Нгеом + Нсвоб + ?Н + Нвод +Нвод2+Нф = 47,7 + 3 + 13,21 + 0,18+0,38+0,03 = 64,5 м.

Подбор насоса для системы водоснабжения.

Для определения потребности в установке насоса в системе водоснабжения величину требуемого напора сравнивают с гарантийным давлением Нгар (смотри исходные данные). Согласно исходным данным Нгар = 24 м вод. ст.

Тогда Ннас = Нтреб - Нгар = 64,5 - 24 = 40,5м.

Таким образом, необходимо подобрать насос с давлением Ннас> 40,5 м и подачей q> 42,42 м3/ч

Подбор насоса осуществляем по таблице П4 [1].

Подбираем насосы (рабочий и резервный) марки К80-50-200 (мощностью 15 кВт), обеспечивающие напор 50 м вод. ст. при подаче 50 м3/ч.

2.4 Проверка системы внутреннего водопровода на пропуск пожарного расхода

Пожарный расход складывается из расхода на одну струю и расхода на хозяйственно-питьевые нужды:

qпож=qрасчобщ+qструи,

где qструи - расход воды на одну струю, принимается равным 2,6 л/с.

В качестве диктующей точки выбираем пожарный кран на последнем этаже здания на стояке СтВ2-1.

Результаты гидравлического расчета водопроводной сети при пожаре сведены в таблицу 3.

Таблица 3 Сводная таблица гидравлического расчета системы противопожарного водоснабжения.

Номер участка	L, м	qрасч, л/с	qструи, л/с	qпож, л/с	d, мм	Потери напора, м
						на 1 м	по всей длине
П1-П2.	45	0	2,6	2,6	50	0,0749	3,3705
П2-19.	2,7	0	2,6	2,6	100	0,0023	0,00621
19-20.	3,2	0,765	2,6	3,365	100	0,0041	0,01312
21-21.	0,5	1,14	2,6	3,74	100	0,005	0,0025
21-22.	49,4	1,437	2,6	4,037	100	0,0053	0,26182
22-23.	0,5	1,71	2,6	4,31	100	0,006	0,003
23-24.	3,2	1,973	2,6	4,573	100	0,0065	0,0208
24-25.	14,6	2,22	2,6	4,82	100	0,0078	0,11388
25-26.	3,2	2,456	2,6	5,056	100	0,008	0,0256
26-27.	0,5	2,693	2,6	5,293	100	0,0085	0,00425
27-28.	42,7	2,908	2,6	5,508	100	0,0095	0,40565
28-29.	0,5	3,127	2,6	5,727	100	0,0105	0,00525
29-30.	3,2	3,338	2,6	5,938	100	0,011	0,0352
30-31.	14,6	3,55	2,6	6,15	100	0,0115	0,1679
31-32.	3,2	3,753	2,6	6,353	100	0,012	0,0384
32-33.	0,5	3,948	2,6	6,548	100	0,013	0,0065
33-34.	49	4,156	2,6	6,756	100	0,014	0,686
34-35.	0,5	4,361	2,6	6,961	100	0,0146	0,0073
35-36.	3,2	4,534	2,6	7,134	100	0,015	0,048
36-37.	14,6	4,736	2,6	7,336	100	0,016	0,2336
37-38.	3,2	4,934	2,6	7,534	100	0,0166	0,05312
38-39.	0,5	5,123	2,6	7,723	100	0,0177	0,00885
39-40.	170,6	5,313	2,6	7,913	100	0,0187	3,19022
40-41.	0,5	5,492	2,6	8,092	100	0,019	0,0095
41-42.	3,2	5,687	2,6	8,287	100	0,0195	0,0624
42-43.	33,6	5,856	2,6	8,456	100	0,0209	0,70224
43-44.	85,3	11,784	2,6	14,384	150	0,0235	2,00455
Итого потери напора по длине Hдл =	11,48636

В результате расчета получаем: потери по длине Ндлп = 11,5 м, потери напора на местные сопротивления Нмп = 0,2* Ндлп = 0,2*11,5 = 2,3 м.

Суммарные потери напора ?Н = Ндлп + Нмп = 10,9 + 2,3 = 13,8 м.

Требуемый напор в системе внутреннего водопровода при пожаре:

Нтрп = Нгеомп + Ндлп + Нмп + Нсвоб , м,

где Нгеомп = 47,6 м;

hстр - длина компактной струи, hстр = 6 м;

lшл - длина пожарного шланга, lшл = R - Sк м;

где R - радиус действия, который определяется по плану как расстояние от пожарного крана до наиболее удаленной точки помещения

Sк - длина компактной части струи.

lшл = 18.8 - 6 = 12.8 м.=15 м.

Нтрп = 47,6+ 13,8 + 9,6 = 71м,

2.5 Подбор насоса для противопожарной системы

Ннасп = Нтрп - Нгар = 71 - 24 =47 м.

Необходимо продобрать насос с развиваемым напором Ннасп > 47 м и подачей q > 14.4*3,6 = 51,84 м3/ч

Принимаем два насоса (рабочий и резервный) марки 3К-6(мощностью 17 кВт), обеспечивающие напор 45м вод.ст. при подаче 61 м3/ч.

3. Проектирование внутренней и дворовой систем водоотведения

3.1 Решение схемы водоотведения объекта

Генплан (М1:500)

На плане изображается самотечная водоотводящая сеть, которая включает канализационные выпуски из здания, дворовую сеть из керамических труб диаметром 150, 200 мм., смотровые колодцы КК1-1 -- КК1-12, поворотные колодцы КП1 - КП2, контрольный колодец ККК и колодец городской канализации КГК. Дворовая водоотводящая сеть должна прокладываться на расстоянии не менее 3 м от фундамента здания и других параллельных коммуникаций. Контрольный колодец устанавливается в 2 м от красной линии городской застройки со стороны двора. Расстояние между двумя соседними колодцами должно быть не менее 3 м.

План 1-го этажа (М 1:100)

На плане 1-го этажа изображаются проекции водоотводящих стояков диаметром 100 мм с их нумерацией (СтК1-1, СтК1-2 и т.д.) и отводящие трубопроводы (диаметр отводящего трубопровода от унитаза 100мм., от других приборов - 40, 50 мм.).

План подвала (М 1:100)

На плане подвала изображаются проекции водоотводящих стояков, трубопроводы выпусков с прочистками вблизи наружных стен здания. Диаметр выпуска принимается равным диаметру стояка (100 мм), если выпуск обслуживает не более трех стояков. При четырех и более стояках диаметр выпуска принимается 150 мм.

3.2 Построение аксонометрической схемы внутреннего водоотведения

Аксонометрическая схема внутреннего водоотведения представляется одним стояком, выпуском и колодцем дворовой сети. На аксонометрической схеме изображаются: приемники сточных вод с гидравлическими затворами, водоотводящие трубопроводы, фасонные части (ревизии, колена, тройники, крестовины и т.д.), трубопровод вытяжки, а также соответствующий колодец дворовой канализации с отметками люка и лотка трубопровода. На выпуске проставляются отметки поворота и указывается величина уклона в сторону колодца.

3.3 Гидравлический расчет и построение продольного профиля дворовой водоотводящей сети

Гидравлический расчет дворовой сети производится параллельно с построением продольного профиля. Сеть разбивается на участки, которые ограничиваются колодцами

Условия проектирования:

-скорость течения сточной воды v > 0,7 м/с;

-наполнение h/d принимается в диапазоне 0,3…0,6;

-трубы керамические диаметром 150 и 200 мм;

-Глубина заложения лотка в первом колодце определяется по формуле:

h1 = hпром-0,3 = 1,5 - 0,3 = 1,2 м.

Минимальная глубина заложения трубопровода определяется из условий исключения замерзания сточной жидкости в нем и сохранения его целостности при механических нагрузках на поверхность земли. По первому условию глубина заложения лотка должна быть не менее hмин = hпром-0,3 (м), по второму - расстояние от поверхности земли до поверхности трубопровода не должно быть менее 0,7 м (соответственно глубина заложения лотка равна 0,7 + Dтрубы.

по первому условию hмин = 1,2 м;

по второму условию hмин = 0,7+0,15 = 0,85 м.

Диктующим является первое условие.

Таким образом, отметка лотка трубы в первом колодце КК1-1 составит

41,2-1,4=39,8 м.

Глубина заложения на всей трассе также не должна быть менее полученной величины, в противном случае увеличивают уклон трубопровода на отдельных участках, чтобы получить требуемую глубину заложения лотков.

В канализационную сеть поступает общий расход воды, равный расходу в холодном и горячем водопроводе, поэтому при расчете оперируют величинами Pобщ и qрасчобщ.

Расход сточных вод определяется следующим образом:

-если qрасчобщ < 8 л/с, qкан = qрасчобщ +1,6 (л/с);

-если qрасчобщ > 8 л/с, qкан = qрасчобщ (л/с);

Величины уклонов, наполнений и скоростей течения сточной жидкости выбираются по таблице П6 [1].

Продолный профиль дворовой канализации вычерчиваем в масштабе:

Мверт 1:100, Мгор 1:500.

Данные по гидравлическому расчету дворовой водоотводящей сети помещаются в сводную таблицу 6.

Список используемой литературы

1. Методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине «ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ» для студентов факультета ТГВ.

2. СНиП 2.04.01-85 «ВНУТРЕННИЙ ВОДОПРОВОД И КАНАЛИЗАЦИЯ ЗДАНИЙ».

3. Конспект лекций по дисциплине «ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ».

Размещено на Allbest.ru