Водоснабжение и канализация жилого здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)

Кафедра городского строительства и хозяйства

Курсовая работа

Водоснабжение и канализация жилого здания

Работу выполнил (а)

студент (ка) гр. ПГСб-13Z2

Омск

2016



Содержание

Введение

Исходные данные для проектирования жилого здания

1. Внутренняя система водопровода

1.1 Определение расчетных расходов на вводе

1.2 Гидравлический расчет внутренней сети водопровода

1.3 Подбор водомеров

1.4 Подбор насосов

2. Система канализации

2.1 Выбор системы и разработка схемы канализации

2.2 Аксонометрическая схема внутренней канализации

2.3 Гидравлический расчет дворовой канализации и построение ее продольного профиля

3. Спецификация материалов и оборудования

Список использованных источников



Введение

гидравлический канализация водопровод

Целью выполнения курсовой работы является изучение основ проектирования и методики расчета хозяйственно-питьевого водопровода и канализационной сети жилого здания.

В данной работе произведен выбор места расположения водопроводных стояков, ввода, водомерного узла, по которому выполнены расчеты для определения расходов, диаметров, скорости, уклона и других параметров. Делаем выбор схемы сети, ее конфигурации и трассировки водопроводных линий на плане объекта. Проводим выбор материала и диаметра труб. Определяем расчетный режим работы сети и выполняем ее гидравлический расчет. Определяем требуемый напор на входе в здание и калибр водомерного прибора. Система внутреннего и наружного водопровода выполняется из стальных водогазопроводных труб; оборудуется водоразборными устройствами.

Проводим выбор системы внутренней канализации и расчет ее основных параметров. Определяем расчет сточных вод от выпусков и от зданий в целом, а также гидравлический расчет на участках дворовой сети канализации. Система внутренней и внутриквартальной канализации выполняется из чугунных канализационных труб.

Составляем спецификации на материалы, санитарные приборы, арматуры систем В1 и К1.



Исходные данные для проектирования жилого здания

Жилой дом 9-этажный 2-секционный серии 464;

Наименьший гарантированный напор в наружной сети водопровода Hg = 21 м;

Расстояние Х = 9 м до красной линии застройки;

Диаметр трубы наружного водопровода - 150 мм;

Диаметр трубы наружной канализации - 350 мм;

Глубина промерзания грунта - 1,8 м;

Высота этажа - 2,8 м;

Толщина перекрытий между этажами - 0,3 м;

Высота технического подполья - 2,1 м.

Абсолютные отметки:

А - пола 1-го этажа - 127 м;

Верха трубы наружного водопровода - 123,7 м;

Лотка наружной канализации - 121,8 м.



1. Внутренняя система водопровода

1.1 Определение расчетных расходов на вводе

Расчет сети ведется на пропуск максимального секундного расхода воды на расчетном участке по формуле (2), взятой из п. 3.3 СНиП 2.04.01-85:

q_расч = 5q₀ б,

где ? секундный расход воды, величину которого следует определять согласно п. 3.2 СНиП 2.04.01-85*

б ? коэффициент, определяемый согласно прилож. 4 СНиП 2.04.01-85, в зависимости от числа приборов N и вероятности их действия P.

Вероятность действия санитарно-технических приборов Р (P_tot, P_h, Р_c) на участках сети определяем по формуле (3), взятой из п. 3.4 СНиП 2.04.01-85:

,

где U ? число водопотребителей (жителей):

Число жителей u принимаем равным числу приборов u = N = 218, согласно прим. 1 п. 3.4 СНиП.

N ? число водоразборных устройств в здании:

N = n_кв ? n_приб ? n_эт = 8 ? 3 ? 9 + 2 = 218 (приборов);

По приложению 3 СНиП 2.04.01-85 принято (согласно указанной степени благоустройства) значения в час наибольшего водопотребления:

,; ,.

Тогда:

Р^tot = (Q_ч ^хол Ч U) / (3600 Ч q_o^хол Ч N) =

= (15,6 Ч 218) / (3600 Ч 0,3 Ч 218) = 0,0144.

Р^c = (Q_ч ^общ Ч U) / (3600 Ч q_o^общ Ч N) =

= (5,6 Ч 218) / (3600 Ч 0,2 Ч 218) = 0,0078.

N ? P^с = 218 ? 0,0078 = 1,7 (значение необходимо для нахождения коэффициента б): б = 1,306 (приложение 4, таблица 2 СНиП 2.04.01-85).

= 5 ? 0,2 ? 1,306 = 1,31 (л/с).

1.2 Гидравлический расчет внутренней сети водопровода

Его проводят с помощью таблиц ВОДГЕО (таблиц Шевелева). Для найденных расчетных расходов воды назначают диаметры труб на расчетных участках, исходя из наиболее экономичных скоростей движения воды. Скорость воды в стояках рекомендуется принимать 1,5?2 л/с, на горизонтальных участках и магистралях 0,9?1,5 л/с.

В этих же таблицах в зависимости от расхода воды и диаметра трубопровода приводятся значения удельных потерь на трение i в м на 1000м длинны трубопровода. Расчет выполняется в табличной форме (таблица 2). Суммируя потери напора на участках, получают потери напора в сети по расчетному направлению. При гидравлическом расчете потери по длине участка Дh рекомендуется до 0,7 ? 0,8 м вод.ст.



1.3 Подбор водомеров

Счетчики холодной воды (водомеры) устанавливают по требованиям СНиП 2.04.01-85 в жилых зданиях в следующих местах:

1) домовой водомер на вводе водопровода;

2) квартирные водомеры ВК-15 на подводках у стояков в квартирах.

Подбор водомеров следует выполнять с использованием гл. 11 СНиП 2.04.01-85. Покажем это на примере.

Прежде всего, определяют среднечасовой расход холодной воды за сутки qcT. Формулу (9) СНиПа 2.04.01-85 запишем в виде



По приложению 3 СНиПа для рассматриваемого здания = 300 ? 120 = 180 л/сут. Число жителей u принимаем равным числу приборов u = N = 218, согласно прим. 1 п. 3.4 СНиП. Тогда

Последняя колонка табл. 4 СНиПа была исправлена изменением от 1996 г., что нужно учитывать при подборе водомера. По табл. 4, сопоставляя qcT = 1,64 м3/ч с эксплуатационным расходом воды, находим диаметр условного прохода счетчика 20 мм, то есть первоначально его марка получается ВК-20 (водомер крыльчатый). Отметим попутно, что диаметрам 15-40 мм в табл. 4 СНиПа соответствуют крыльчатые водомеры (марка ВК-...), а диаметрам 50 мм и более турбинные водомеры (марка ВТ-...).

Проверим выбранный счетчик ВК-20 на потерю напора по формуле (18) СНиП:

По исправленной последней колонке табл. 4 СНиПа величина S = 5,18 м/(л/с)². Расчетный секундный расход воды для здания уже рассчитан в таблице. Это расход на вводе водопровода (участок 17-18) q = 1,31 л/с. Тогда потеря напора на домовом водомере

Потеря напора на крыльчатом водомере ВК-20 превышает 5 метров, что не разрешено измененной редакцией п. 11.3 СНиП 2.04.01-85.

Выбираем счетчик ВК-25 и проверяем его на потерю напора по формуле (18) СНиП:



По исправленной последней колонке табл. 4 СНиП величина S = 2,64 м/(л/с)². Расчетный секундный расход воды для здания уже рассчитан в таблице. Это расход на вводе водопровода (участок 17-18) q = 1,31 л/с. Тогда потеря напора на домовом водомере

Потеря напора на крыльчатом водомере ВК-25 не превышает 5 метров, что разрешено измененной редакцией п. 11.3 СНиП 2.04.01-85. Поэтому для всего здания подобран водомер ВК-25 (домовой водомер). Водомерный узел см. чертеж.

Квартирные водомеры принимаем ВК-15. Потеря напора на квартирном водомере (используем расход участка 3-4 таблицы гидравлического расчета)

По табл. 4 СНиП находим для ВК-15 минимальный расход воды (0,03 м³/ч)/3,6 = 0,0083 л/с. В квартире на участке 3-4 расход q = 0,23 л/с (см. таблицу), что больше минимального и ВК-15 может быть принят как квартирный водомер.

1.4 Подбор насосов

Проектирование насосных установок осуществляют в соответствии с гл. 12 СНиП 2.04.01-85. Проиллюстрируем это на примере.

В соответствии с п. 12.7 и п. 12.9 СНиПа насос подбирается по максимальному секундному расходу воды q (это расход на вводе В1, то есть участок 9-10 таблицы) и требуемому напору насоса Hp.

Вначале переведем q = 1,31 л/с в м3/ч, то есть найдем подачу (производительность) насоса по расходу:

.

Таким образом, подача (производительность) насоса должна быть не менее 4,72 м3/ч.

Потребный напор на вводе водопровода должен быть

где

Hgeom - геометрическая высота от отметки оси наружной трубы В1 до отметки наиболее высокорасположенного водоразборного устройства в здании (1-го на расчетной линии сети); ее можно подсчитать по аксонометрической схеме, например, Hgeom = 3,3 + 25,65 = 28,95 м;

H - суммарные потери напора во внутреннем водопроводе В1; принимают по таблице гидравлического расчета H = 6,95 м;

hдом.в - потери напора на домовом водомере, hдом.в = 4,53 м (см. выше);

hкв.в - потери напора на квартирном водомере, hкв.в = 0,77 м (см. выше);

Hf - свободный напор для водоразборного устройства принимают по приложению 2 СНиП 2.04.01-85, например, для смесителя мойки Hf = 2 м.

Таким образом, потребный напор на вводе водопровода

Hтр = 28,95 + 6,95 + 4,53 + 0,77 + 2 = 43,2 м.

Сравним его с наименьшим гарантированным напором в наружной сети водопровода (см. исходные данные) Hg = 21 м, который тоже отсчитан от оси наружного водопровода В1. Так как Hg меньше, чем Hтр, то вода не сможет поступать за счет напора в наружной сети В1 на верхние этажи здания. Следовательно, нужен насос для подкачки воды. Требуемый напор насоса



Hр= Hтр - Hg = 43,2 - 21 = 22,2 м.

С учетом найденных величин q = 4,72 м3/ч и Hр= 2,2 м по каталогам и справочникам подбирают насос. Наиболее широко для зданий применяют насосы консольные центробежного типа. Для выбора насоса можно использовать рис. 1, заимствованный из книги П.П. Пальгунова и В.Н. Исаева (1991 г.).

Рис. 1

Таким образом, с некоторым запасом выбран насос 2К-20/30. Его марка расшифровывается так:

2 - мощность электродвигателя в кВт;

К - насос консольного типа, то есть он соединяется с электродвигателем консолью;

20 - подача (производительность) насоса q в м3/ч;

30 - напор насоса Hp в м.

Количество насосов в насосной установке должно быть не менее двух: один рабочий и другой резервный. Эти требования изложены в СНиП 2.04.02-84, гл. 7. Насосную установку для рассматриваемого здания см. чертеж.



2. Система канализации

2.1 Выбор системы и разработка схемы канализации

Систему внутренней канализации для рассматриваемого здания выбирают, согласно положений СНиП 2.04.01-85. В курсовой работе в учебных целях разрабатываем бытовую канализацию К1.

Проектируем канализацию К1 для жилого девятиэтажного двухсекционного здания с техническим подпольем и плоской кровлей (исходные данные для проектирования см. выше). Трубы приняты чугунные канализационные раструбные диаметром 50 мм и 100 мм по ГОСТ 6942-98.

Вначале на плане этажа наносят канализационные стояки, к которым присоединяют отводные трубопроводы от санитарно-технических приборов. Квартирные отводящие трубы задают конструктивно (без расчета) диаметром 100 мм от унитазов с уклоном 0,02 и диаметром 50 мм от моек, умывальников и ванн с уклоном 0,035.

Стояки наносят крупными точками и каждому из них присваивают марку, например, Ст К1-1 (см. чертеж). Количество канализационных стояков можно принимать равным числу водопроводных и разместить их рядом с ними, в одно монтажное отверстие в плите перекрытия. Это соответствует требованиям СНиП 3.05.01-85.

Особенность монтажа канализации состоит в том, что ее собирают с раструбными соединениями, а повороты труб и боковые присоединения устраивают с помощью фасонных деталей. Для проработки этой особенности в курсовой работе вычерчиваем в масштабе 1:50 или 1:100 фрагмент плана этажа с сетью К1.

На фрагменте 1 (см. чертеж) кроме стояка обозначены трубы и фасонные детали К1 из чугуна по ГОСТ 6942-98.

- труба чугунная канализационная с внутренним диаметром 50 мм и длиной 1000 мм, ее марка ТЧК-50-1000 (см. спецификацию оборудования К1);

- тройник прямой ТП-100х100, установлен на стояке Ст К1-1 для присоединения отводящего поэтажного трубопровода К1 в уровне пола;

- патрубок П-100-250 диаметром 100 мм и длиной 250 мм;

- тройник прямой переходной ТПР-100/50х100 диаметром 100 мм, у которого боковое ответвление диаметром 100 мм предназначено для присоединения унитаза, а в сторону ванны обращен раструб для присоединения трубы диаметром 50 мм;

- тройники прямые ТП-50х50 (2 шт.): один в горизонтальной плоскости для присоединения сифона ванны, а другой в вертикальной плоскости для присоединения сифона умывальника;

- патрубок П-50-400 диаметром 50 мм длиной 400 мм расположен между тройниками;

- колено К-50 диаметром 50 мм служит для подсоединения сифона кухонной мойки.

Далее разрабатываем генплан участка с сетями К1. К ранее разработанному вводу водопровода добавлена дворовая канализационная сеть с тремя смотровыми колодцами.

В жилых домах проектируют, как правило, один канализационный выпуск на секцию. При этом надо обращать внимание, чтобы выпуск канализации и ввод водопровода находились по горизонтали не ближе 1,5 метров в свету при параллельном их расположении и диаметре ввода В1 до 200 мм включительно. При пересечении трубопроводов В1 и К1 расстояние между их стенками по вертикали в свету должно быть не менее:

0,4 метра, если В1 находится выше, чем К1;

0,5 метра, если В1 находится ниже, чем К1.



2.2 Аксонометрическая схема внутренней канализации

Определим высотные отметки выпуска К1-1. Вначале определена отметка лотка выпуска у наружной стены здания. Глубина заложения от поверхности земли до лотка трубы в этом месте принята на 0,3 м меньше глубины промерзания грунта 1,8 м, то есть 1,8 - 0,3 = 1,5 метра согласно п. 4.8 СНиП 2.04.03-85. По генплану абсолютная отметка земли около здания 126,20 м соответствует относительной отметке -0,800 м, так как относительный ноль (пол первого этажа) имеет абсолютную отметку 127,00 (см. выше) - это вычислено как 127,000 - 126,200 = 0,800 и присвоен знак минус отметке ниже нуля (пола 1-го этажа). Тогда при глубине заложения лотка выпуска у наружной стены 1,5 м относительная отметка лотка будет -0,800 - 1,500 = -2,300 м, что и показано в начале выпуска.

Далее принята длина выпуска 3 метров от прочистки до смотрового колодца по рекомендациям п. 17.28 СНиП 2.04.01-85. Уклон выпуска диаметром 100 мм принят без расчета 0,02 по п. 18.2 СНиП 2.04.01-85.

Умножением уклона на длину получен перепад лотка выпуска 5 0,02 = 0,10 м. Поэтому отметка выпуска около колодца показана -2,400 м Выпуск К1-1 должен быть присоединен к первому смотровому колодцу КК1-1 способом "шелыга в шелыгу", то есть с совпадением верхов труб разных диаметров. Дело в том, что дворовая канализационная сеть - это уже наружная сеть. Диаметр сети принят 350 мм в виде керамических труб по ГОСТ 286-82 (см. далее на профиле дворовой канализации). Поэтому лоток первого колодца КК1-1 будет на 25 см ниже лотка выпуска из-за несовпадения диаметров труб выпуска и дворовой сети 350 - 100 = 250 мм. Относительная отметка лотка колодца КК1-1 получена -2,650 м, что соответствует абсолютной отметке 127,000 - 2,650 = 124,350 м. Абсолютная отметка лотка первого колодца 124,350 м использована далее в таблице гидравлического расчета дворовой канализации.



2.3 Гидравлический расчет дворовой канализации и построение ее продольного профиля

Целью гидравлического расчета дворовой (внутриквартальной) канализации К1 является определение высотных абсолютных отметок и уклонов лотков труб i при найденных расходах сточных вод qs и заданных по рекомендациям СНиП 2.04.03-85 диаметрах труб d - часто используют керамические трубы с наименьшим внутренним диаметром 150 мм. Найденный уклон труб должен быть таким, чтобы обеспечить отведение сточных вод самотеком при неполном заполнении потоком сечения трубы - такое движение жидкости называют безнапорным или со свободной поверхностью.

Гидравлический расчет К1 выполняют в соответствии с требованиями СНиП 2.04.03-85. Не оговоренные ниже буквенные обозначения величин расшифрованы в приложении 1 СНиП 2.04.01-85.

Верхней диктующей точкой является абсолютная отметка лотка колодца КК1-1, которая была найдена при построении аксонометрической схемы К1 и равна 124,35 м. Нижней диктующей точкой является отметка лотка трубы уличного канализационного коллектора в колодце КК1-3, которую принимают по индивидуальному заданию, 121,8 м (см. "Исходные данные для проектирования"). Сеть дворовой канализации от колодца КК1-1 к колодцу КК1-3 надо проложить с уклоном таким образом, чтобы верх трубы соединительной ветки у колодца КК1-3 не оказался ниже верха трубы уличного коллектора, то есть не ниже "шелыга в шелыгу".

При гидравлическом расчете К1 с учетом СНиП 2.04.01-85 вводятся следующие ограничения по скорости V, наполнению H/d и уклону i:

0,7 - V -- 4,0 м/с;

0,3 - H/d -- 0,6;

1/d - i - 0,15,

где d - в мм. При выполнении расчета необходимо следить, чтобы эти величины находились в вышеуказанных интервалах.

Гидравлический расчет К1 ведем в табличной форме.

Сводная таблица гидравлического расчета водоотводящей сети

Номер участка	L,м	Ni	P	NiЧP		q, л/c	d, мм	i	h/d	v, м/с	iЧL	Отметки
						q s	q tot						Нач. участка	Кон. участка
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
KK1-1.. KK1-2	23	144	0,0144	2,07	1,466	1,83	3,43	150	0,012	0,32	0,71	0,28	124,35	124,07
KK1-2.. KK1-3	17	288	0,0144	4,15	2,264	2,83	4,43	150	0,012	0,37	0,76	0,20	124,07	123,87

Поясним вычисление отдельных столбцов таблицы.

Во 2-й столбец заносят расстояния между осями соседних колодцев, которые берут с генплана, плана секции подвала с сетью К1 и аксонометрии К1

Столбец 3 таблицы содержит число санитарно-технических приборов N, обслуживаемых расчетным участком сети К1. Поясним определение N на примере участка КК1-2...КК1-3. (см. генплан). Стоки на этот участок поступают от выпуска К1-2 и соседнего участка КК1-1...КК1-2, который берет стоки от выпуска К1-1. В каждой секции имеется четыре стояка. Число приборов (унитазов, ванн, умывальников и моек) на этаже секции равно 16, поэтому для участка КК1-1...КК1-2 N = 16 9 = 144, а для участка КК1-2...КК1-3 N = 16 9 + 144 = 288 (столбец 3).

В 4-й столбец внесена вероятность совместного действия приборов P = 0,0144, которую определяют по формуле (3) СНиП 2.04.01-85. Например,

Данные по и взяты по приложению 3 СНиП 2.04.01-85 для жилых домов квартирного типа с централизованным горячим водоснабжением, оборудованными умывальниками, мойками и душами с ваннами длиной от 1500 до 1700 мм.

Продольный профиль сети дворовой канализации изображают в виде ее развертки по оси трубопровода, а под ним помещают таблицу данных для прокладки сети. Профиль изображают в разных масштабах по горизонтали и вертикали. На профиле над колодцами проставляют глубину заложения лотка трубы, которую вычисляют как разность отметок земли и лотка трубы. Кроме самой сети К1 на профиле показывают пересекаемые. Все остальные детали профиля выполнены по требованиям СНиП II-89-80 (с изм. 1994 г.) расстояния в свету между пересекающимися трубами В1 и К1 должны быть не менее 0,5 метра (не менее 0,4 метра, если В1 выше К1).



3. Спецификация материалов и оборудования

№	Наименование, ГОСТ	Единицы измерения	Кол-во
	СЕТЬ В1
1	Трубы стальные водогазопроводные, ГОСТ 3262-75	м
	Ш15		83
	Ш20		23,2
	Ш25		51,75
	Ш32		3,2
	Ш40		22
2	Запорная арматура:	шт.
	вентиль запорный муфтовый латунный для воды,
	15 Б3р, ГОСТ 18722-73
	Ш15		56
	Ш25		4
	Ш50		1
3	Водоразборная арматура:	шт.
	Смеситель для ванны с душевой сеткой на гибком
	шланге См-В-ШЛ, ГОСТ 25809-83		72
	Смеситель для умывальника центральный
	См-Ум-Ц, ГОСТ 25809-83		72
	Смеситель для мойки центральный
	См-М-Ц, ГОСТ 25809-83		72
4	Счетчики холодной воды:	шт.
	крыльчатый СКВ 15-3-2		72
	крыльчатый ВК-50Х		1
5	Водомерный узел	шт.	1
	СЕТЬ К1
1	Трубы чугунные канализационные, ГОСТ 6942.3-69	м
	Ш50		77
	Ш100		137,45
2	Санитарные приборы:	шт.
	Унитаз фарфоровый козырьковый с косым выпуском
	со смывным бачком УнКЦ, ГОСТ 22847-85		72
	Ванна чугунная эмалированная длиной 1700мм
	ВЧ-1700, ГОСТ 1154 - 80		72
	Умывальник фарфоровый овальный со спинкой,
	ГОСТ 30493-96		72
	Мойка стальная эмалированная с одной чашей
	унифицированная МСУЦ, ГОСТ 24843 - 81		72
3	Ревизия, ГОСТ 6942 - 98 Ш100	шт.	40
4	Прочистка, ГОСТ 6942 - 98 Ш100	шт.	36
5	Колодец сборный ж/б канализационный	шт.	2



Список использованных источников

1. Сайт http://sologaev2010.narod.ru.

2. ПК биб-ки СибАДИ, автор Сологаев В.И.

3. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий.

4. Сологаев В.И. Методические указания к выполнению курсовой работы по водоснабжению и канализации жилого здания.

5. Сологаев В.И. Водоснабжение и водоотведение: Конспекты лекций.

6. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. - 8-е изд., перераб. и доп. М.: ООО «БАСТЕТ», 2008. ? 352 с.

7. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского. ? изд. 4-е, доп. ? М.: Стройиздат, 1974. - 156 с.

8. ГОСТ 2.784-70. ЕСКД. Обозначения условные графические. Элементы трубопроводов.

9. ГОСТ 2.785-70. ЕСКД. Обозначения условные графические. Арматура трубопроводная.

10. ГОСТ 21.205-93. СПДС. Условные обозначения элементов санитарно-технических систем.

Размещено на Allbest.ru