Проектирование внутреннего водопровода и канализации зданий

В этом случае формулы (2.9) и (2.10) примут вид:

а) , кВт

б) , кВт

Меньший процент теплопотерь принимается для систем без циркуляции. В большинстве гражданских зданий используются скоростные секционные водонагреватели с переменной производительностью, т.е. с регулируемым потребителем теплоносителя. Такие водонагреватели не требуют баков-аккумуляторов тепла и рассчитываются на максимальный часовой тепловой поток .

Подбор водонагревателей заключается в определении поверхности нагрева змеевиков по формуле:

, м3

где

К - коэффициент теплопередачи водонагревателя, принимается по таблице 11.2 [2]; для скоростных водоводяных водонагревателей с латунными нагревательными трубками величина к может приниматься в пределах 1200-3000 Вт/м кв, єС, причем меньшая принимается для приборов с меньшим диаметром секций;

µ - коэффициент снижения теплопередачи через теплообменную поверхность из-за отложений на стенках (µ=0,7);

- расчетная разность температур теплоносителя и нагреваемой воды; для противоточных скоростных водонагревателей є определяется по формуле: водопровод циркуляция аккумулятор канализация

, єС

где

Дtб и Дtм - большая и меньшая разность температур теплоносителя и нагреваемой воды по концам водонагревателя.

Параметры теплоносителя в зимний расчетный период, когда работают отопительные сети зданий, принимаются в подающем трубопроводе 110-130 єС и в обратном -70, параметры нагреваемой воды в этот период tc = 5єC и tc = 60…70 єC. В летний период теплосеть работает только для приготовления горячей воды; параметры теплоносителя в этот период в подающем трубопроводе 70…80 єC и в обратном 30…40 єC, параметры нагреваемой воды и tc = 10…20 єC и и tc = 60…70 єC.

При расчете поверхности нагрева водонагревателя может случиться, что определяющим будет летний период, когда температура теплоносителя ниже.

Для емкостных водонагревателей расчет за разность температур определяется по формуле:

, єC

где

tн и tк - начальная и конечная температура теплоносителя;

th и tc - температура горячей и холодной воды.

Однако емкостные водонагреватели применяются для производственных зданий. Они занимают много места, в этих случаях могут устанавливать вне помещений.

Коэффициент теплопередачи для таких водонагревателей, согласно таблице 11.2 [2], составляет 348 Вт/м2 єC.

Определяется потребное число стандартных секций водонагревателей:

, шт

где

F - расчетная поверхность нагрева водонагревателя, м2;

f - поверхность нагрева одной секции водонагревателя, принимается по приложению 8 [2].

Потери напора в скоростном водонагревателе можно определять по формуле:

, м

где

n - коэффициент, учитывающий зарастание трубок, принимается по опытным данным: при их отсутствии при одной чистке водонагревателя в год n=4;

m - коэффициент гидравлического сопротивления одной секции водонагревателя: при длине секции 4 м m=0,75, при длине секции 2 м m=0,4;

nв - число секций водонагревателя;

v - скорость движения нагреваемой воды в трубках водонагревателя без учета их зарастания.

, м/с

где

qh - максимальный секундный расход воды через водонагреватель, м/с;

Wобщ - общая площадь живого сечения трубок водонагревателя определяется по числу трубок, принимаемому по приложению 8 [2] и диаметру трубок, принимаемому 14 мм.

Расчет системы в режиме водоразбора

Расчет системы горячего водоснабжения в режиме водоразбора заключается в определении диаметров труб подающей (распределительной) сети и потребного напора на вводе в здание. При обслуживании теплопункт нескольких зданий требуемый напор определяется на вводе в теплопункт.

Порядок расчета системы в режиме водоразбора такой же, как и расчет системы холодного водопровода, описанный в пп 1.4-1.6 настоящего пособия.

Вначале составляется аксонометрическая схема сети, как это описано в п.1.3 пособия. На аксонометрической или отдельно построенной расчетной схеме сеть разбивается на расчетные участки. Расчет ведется в табличной форме.

Вероятность действия Ph (графа 4) определяется по формуле (2.3), а при различных потребителях горячей воды - по формуле (2.4).

Расход одного прибора qh соответствует и определяется по формуле (2.4).

Диаметр труб одающей (распределительной)сети назначаются так же, как и для сети холодного водопровода, из расчета максимального использования напора в сети холодного водопровода перед водонагревателем. В соответствии с п.7.6. [1] скорость воды в трубах не должна превышать 3 м/с.

Сеть горячего водоснабжения работает в худших условиях, чем сеть холодного водопровода, так как образование накипи уменьшает свечение труб и повышает сопротивление. В результате этого при расчете сети горячего водоснабжения нельзя использовать таблицы для гидравлического расчета труб [9], а для определения скорости и удельной потери напора необходимо пользоваться номограммой приложения 6 СНиП 2.04.01-85 [1], которая приведена в приложении [5] настоящего пособия (таблица 2.2).

Таблица 2.2 Значения корректирующих коэффициентов Ki и Kv (из таблицы 10.3 справочника)

Диаметр трубы, мм	15	20	25	32	40	50	70	80	100
Ki	3.87	2.77	2.34	1.93	1.79	1.61	1.44	1.37	1.3
Kv	1.68	1.48	1.38	1.28	1.26	1.20	1.15	1.13	1.11

Потери напора на участках сети определяются по формуле:

H=i·L·(1+kl), мм

где

i - удельные потери напора, мм/п.м, определяются по приложению;

L - длина участка, м;

Kl - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, который, в соответствии с [1], принимается:

0,2 - для подающих и циркулирующих трубопроводов;

0,5 - для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, а также для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями;

0,1 - для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

Требуемый напор на вводе в здание определяется по формуле:

, м

где

Hgeom - высота подъема воды, определяемая как разница отметок расчетного прибора и земли в месте ввода;

Нвв - потери наопра на вводе;

Hcr - потери напора в счетчике Нвв и Hcr опрелЯются из расчета сети холодного водоснабжения;

Нвод - потери напора в водонагревателе, определяемые по формуле (2.17);

- сумма потерь напора на участках сети от расчетного прибора до счетчика, определяются из графы 12 таблицы 2.1;

Hf - свободный напор расчетного прибора, определяется по приложению 2 [1].

Если из одного теплопункта горячая вода подается к нескольким зданиям, то определяется требуемый напор на вводе холодной воды в этот теплопункт.

Если полученный по формуле (2.20) требуемый напор меньше или равен гарантированному напору холодной воды на вводе в здание (или теплопункт), то расчет считается законченным.

Если Нт больше Нr на 2-3 м, целесообразно увеличить диаметры распределительных труб на отдельных участках сети произвести перерасчет Нт. Обычно увеличиваются диаметры на тех участках

Если Нт значительно превышает Нr, необходимо запроектировать установку для повышения напора согласно пп. 1.6 и 2.2.4 настоящего пособия.

В системах с постоянным водоразбором, где предусматривается циркуляции (см. п.2.1), расчет на этом заканчивается.

Расчет системы в режиме циркуляции

Циркуляция в системе горячего водоснабжения предусматривается с целью сохранения температуры воды и наиболее удаленного водоразборного прибора. При отсутствии циркуляции возможен большой сброс остывшей воды и значительное возрастание нерационального потребления воды. Наиболее неблагоприятным режимом при этом является полное отсутствие разбора горячей воды.

Расчет системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции производится в режиме циркуляции производится в следующей последовательности.

Вначале составляется расчетная схема сети на основании аксонометрической схемы, на этой схеме подающая (распределительная) сеть показывается сплошной линией, циркуляционная - пунктирной. Если предусматривается циркуляция в стояках, то за расчетную точку принимается верхняя точка наиболее удаленного от водонагревателя распределительного стояка, как показано на рис. 2.1. Если циркуляция запроектирована только в магистрали, расчетной точкой будет нижняя точка самого удаленного стояка. Расчетные участки на циркуляционном трубопроводе обозначаются цифрами с штрихами.

За расчетные участки при условии теплоизоляции магистралей и стояков в упрощенном виде принимаются участки, где не изменяется расход воды, т.е. участки между двумя соседними ответвлениями. За расчетные участки принимаются также те, где не изменяется диаметр труб. Расчет производится по наиболее длинному циркуляционному кольцу. Для наибольшего здания этого будет достаточным; для больших зданий с длиной циркуляционной сетью, а также если запроектирована система горячего водоснабжения нескольких зданий, необходим расчет всех циркуляционных колец по промежуточным стоякам с увязкой потерь напора в них.

Расчет имеет целью определить диаметры циркуляционных трубопроводов и потери напора в циркуляционных кольцах и производится в табличной форме.

Таблица 2.3 Расчет системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции

Расчетные участки	Длина участка, м	Циркуляционный расход, л/с	Диаметр, мм	Скорость, м/с	Потери напора, мм

Длина участка принимается из аксонометрической схемы; при этом можно использовать табл. 2.1.

Диаметр подающих трубопроводов принимается из таблицы 2.1; диаметр циркуляционных труб принимается равным или на размер меньше диаметра подающих.

Циркуляционный расход на участках сети определяется по формуле (15) СНиП 2.04.01-85 [1]:

, л/с

где

-- коэффициент регулировки циркуляции;

- теплопотери подающими и циркуляционными трубами горячего водоснабжения, кВт;

- разность температур в подающих трубопроводах от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки, єС:

Величина теплопотерь определяется по формуле:

где

Ki - коэффициент теплопередачи неизолированными трубами, принимаемый равным 11,63Вт/м2 єС [2];

Дi - наружный диаметр труб на расчетном участке, м;

Li - длина участка, м;

з - КПД теплоизоляции, принимается равным 0,6 [2];

Дt - разность температур воды на расчетном участке и окружающего воздуха помещения;

- удельные теплопотери 1 м трубопровода в зависимости от Дt, принимаются по таблице 1.3.1. [2].

Значения Дt и в в соответствии со СНиП 2.04.01-85 [1] принимаются:

– для систем, в которых не предусматривается циркуляция в стояках Дt=10єС и в=1;

– для систем, в которых предусматривается циркуляция воды в стояках при переменном сопротивлении стояков, Дt=10єС и в=1; при одинаковом сопротивлении стояков Дt=8,5єС и в=1,3;

– для систем с секционными узлами и кольцующими перемычками Дt=8,5єС и в=1.

Для упрощения расчетов в курсовых проектах допускается циркуляционных расход принимать в размере 20% от расчетного расхода горячей воды на соответствующих участках, т.е.:

, л/с,

Скорость воды в трубах и удельные потери напора принимаются по нонограмме приложения 6 [1] в зависимости от величины qca на соответствующем участке.

Потери напора на участках циркуляционного кольца определяются по формуле (2.19).

Сумма графы 7 определяет общую потерю напора при пропуске циркуляционного расхода.

Особенности расчета систем с насосной циркуляцией и с непосредственным разбором горячей воды из теплосети

При подборе циркуляционного насоса его производительность рассчитывается на циркуляционный расход с учетом частичного водоразбора в размере 15 % от расчетного расхода горячей воды, т.е.

, л/с

где

- требуемая производительность циркуляционного насоса;

qdr - циркуляционный расход в системе горячего водоснабжения, определяемый по формуле (2.21) или (2.23), л/с;

qh - расчетный расход горячей воды, л/с.

Требуемый напор насоса обеспечения циркуляции определяется по формуле:

,

где

- сумма потерь напора подающими трубами при режиме циркуляции, принимаются из таблицы 2.3;

- сумма потерь напора циркуляционными трубами, принимаются из таблицы 2.3.

Если при расчете сети горячего водоснабжения в режиме водоразбора окажется, сто требуется повышение напора, то в этом случае насосы работают в режиме циркуляционно-повысительных. Требуемая производительность такого насоса определяется по формуле:

qsp=qh+qdr , л/с

Требуемый напор циркуляционно-повысительного насоса определяется как больший из требуемых для повышения напора при водоразборе и при циркуляции. Последний определяется по формуле:

, м

В системах горячего водоснабжения с непосредственным разбором горячей воды из теплосети необходимая величина циркуляционного расхода (полученная расчетом в разделе 2.23) обеспечивается диаграммой, устанавливаемой на циркуляционном трубопроводе перед присоединением его к обратной линии теплосети.

Диаметр отверстия диафрагмы определяется по номограмме 6 приложения 4 [1] или по формуле:

,

где

q- расход горячей воды, проходящей через диафрагму, равный qdr на последнем участке циркуляционной сети;

d - диаметр циркуляционного трубопровода, мм;

Нср - избыточный напор, м, который необходимо погасить диафрагмой:

, м

где

- разница напора в подающем и обратном трубопроводах теплосети, м;

- потери напора в расчетном циркуляционном кольце при пропуске циркуляционного расхода.

Расчет баков-аккумуляторов и трубопроводов теплоносителя

В качестве индивидуальных заданий для отдельных зданий с неравномерными потреблением горячей воды студентам может быть предложен расчет и подбор бака-аккумуляторов воды.

В соотвтествии с п.13.4 регулирующую емкость бака-аккумулятора W, м3, при мощности водонагревателя, не обеспечивающего максимального часового потребления теплоты, определяется по формуле:

,

где

J - относительная величина регулирующего объема;

Т - продолжительность периода потребления горячей воды в течение суток, ч;

- единый часовой расход горячей воды, м3/ч.

Относительная величина регулируемого объема J1,2 может быть определена по формулам:

а) при непрерывной работе водонагревателя с различной производительностью в течение расчетного периода (сутки, смена)

;

б) при равномерной и непрерывной работе водонагревателя



где

- коэффициент часовой неравномерности теплопотребления.

- коэффициент часовой неравномерности подачи тепла водонагревателем.

где

Qsp - расчетная мощность водонагревателя, кВт.

Величины J1 и J2 рекомендуется определять по приложениям 7 и 8 СНиП 2.04.01-85 [1],

Сеть теплоносителя представляет собой систему трубопроводов, соединяющих генератор тепла (котел, теплосеть) с водонагревателем. Диаметры подающих и обратных труб теплоносителя определяется аналогично диаметрам подающих и циркуляционных труб сети горячего водоснабжения.

Величину располагаемого напора при естественной циркуляции можно определить по формуле:

HT=nT ·(с0-с2), мм

где

hT - расстояние по вертикали между осями генератора тепла и водонагревателя;

с0 и с2 - плотность теплоносителя соответственно в обратной и подающей линии, кг/м3.

2.3 Примеры расчета систем горячего водоснабжения

Пример 1. Рассчитать систему горячего водоснабжения пятиэтажного двухсекционного жилого дома. Сеть запроектирована на основании плана здания, приведенного в приложении 1.2. Расчетная схема сети представлена на рис. 2.1. (аналогично схеме сети холодного водоснабжения).

В качестве теплоносителя используется перегретая вода из теплосети с параметрами tм=120єС и tк=70єС.

Данные по холодному водоснабжению принимаются из примера 1, приведенного в п. 1.7.

Система горячего водоснабжения принята централизованной с приготовлением горячей воды в скоростном водонагревателе с примерной производительностью с использованием теплоносителя из теплосети.

Схема сети горячего водоснабжения принята тупиковая с нижней разводкой магистралей (как и сеть холодного водопровода).

Поскольку потребление горячей воды неравномерно, то сеть принята с циркуляцией в магистрали и стояках.

Определяются расчетные расходы горячей воды и тепла. Расходы горячей воды на участках сети определяются по формуле (2.1). Поскольку система обслуживает одинаковых потребителей, то величина Ph находится по формуле (2.3).

Здесь величины и приняты по приложению 3 [1].

Величина определяются по формуле (2.7)

Величина принята по приложению 3 [1].

Максимальный часовой расход горячей воды определяется по формуле (2.5):

, м3/ч

Величина определена по таблице 2 приложения 4 [1].

Средний часовой расход горячей воды определяется по формуле (2.8):

, м3/ч

Максимальный часовой расход тепла определяется по формуле (2.11)

кВт

Поверхность нагрева нагревательных трубок водонагревателя определяется по формуле (2.13). Расчетная разность температур определяется по формуле (2.14). Примем параметры теплоносителя tH=120єC, tK=70єC, параметры нагреваемой воды th=60єC, tc=5єC.

Тогда



По приложению 8 [2] принимаем скоростной водонагреватель N 11 ВТИ - МосЭнерго с поверхностью нагрева одной секции 5,89 м2. Потребное число секций определяется по формуле (2.16):

Длина секции 2000 мм, наружный диаметр 219 мм, число трубок 64.

Расчет системы горячего водоснабжения в режиме водоразбора производится в табличной форме (табл. 2.3).

Потери напора на участках сети горячего водоснабжения определялись по формуле (2.19). Величина Kl принималась 0,2 - для распределительных трубопроводов и 0,1 - для водоразборных стояков без полотенцесушителей. (Принято присоединение полотенцесушителей к сети отопления).

Общие потери напора на линии 1-ввод составляют 20711 мм или 20,7 м. Поскольку стояк Ст ТЗ-1, то для него принят диаметр 25 мм и произведен расчет скоростей и потерь напора на этом стояке. Поскольку потери напора на участках 4-8 оказались больше, чем на участках 11-15, то стояк Ст ТЗ-1 принят за расчетный.



Здесь потери напора в водонагревателе определены по формуле (2.14):

Расчет системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции производится в табличной форме (табл. 2.4). Расчетная схема сети представлена на рис. 2.1.

Циркуляционный расход на участках принимался по формуле (2.23).Диаметры циркуляционных труб в стояках принимались такими же, как и диаметры распределительных; в магистралях они принимались на размер меньше.

Общие потери напора на трение и местные сопротивления в сети составили 1340 мм. Здесь необходимо учесть потери напора в водонагревателе при пропуске циркуляционного расхода, которые определяются по формуле (2.17):

Таким образом, потери напора в расчетном циркуляционном кольце составят:

Производительность циркуляционного насоса определяется по формуле (2.24):

.

Требуемый напор насоса определяется по формуле (2.25):

По приложению Х 111 [3] принимаем насос к 50-32-125 (к8/18б) с номинальной производительностью 2,5 л/с и напором 11,4 м. Эти величины превышают расчетные, поэтому можно заменить двигатель с числом оборотов 2860 об/мин на 1480 об/мин. Из формулы (7.1) [3] определим, что

При этом мощность на валу насоса станет:

Здесь величины Q1 ,H1, N1 соответствуют числу оборотов n1 = 1480 об/мин.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Система внутренней канализации включает комплекс инженерных устройств внутри здания для приема сточных вод и их отведения за пределы здания в уличную канализационную сеть. Она состоит из следующих основных элементов:

- приемников сточных вод - санитарных приборов;

- гидравлических затворов (сифонов);

- отводных линий;

- стояков с вытяжными трубами;

- выпусков.

Особое место занимает дворовая канализационная сеть, которая служит для отведения сточных вод от зданий в уличные коллекторы.

3.1 Внутридомовая канализация

Выбор системы внутренней канализации, трассировка и прокладка канализационной сети.

В соответствии с видом отводимых сточных вод системы внутренней канализации бывают хозяйственно-бытовые, производственные и дождевые или внутренние водостоки. В производственных зданиях может быть объединенная система, когда производственные стоки отводятся одной сетью с хозяйственно-бытовыми, и раздельная, когда производственные стоки отводятся самостоятельной сетью внутренних водостоков.

В некоторых коммунальных зданиях перед сбросом сточных вод в уличную канализацию требуется предварительная очистка сточных вод. Например, на предприятиях общественного питания на 200 мест и более сточные воды от овощных цехов отводят в песколовку, располагающуюся в помещении цеха, а стоки моечных, мясо-рыбных заготовочных и кухонь отводят по отдельной сети к жироулавливателю, расположенному вне здания и лишь после этого направляют в наружную сеть бытовой канализации.

Решение схемы внутренней канализации производится на основании внутренней планировки здания в соответствии с расположением санитарных приборов. Особенностями проектирования канализационных сетей является их самоточечный режим и опасность сточных вод в санитарном отношении, поэтому они должны кратчайшим путем отводиться за пределы здания с возможно меньшим числом поворотов. Остальные требования при проектировании сетей внутренней канализации такие же, как и для внутреннего водопровода. Они изложены в п. 1.2 настоящего пособия.

Канализационные стояки располагаются вблизи групп санитарных приборов ближе к прибору с наиболее концентрированными сточными водами. Они прокладываются, как правило, по капитальным стенам, колоннам, в монтажных шахтах, блоках и кабинах совместно со стояками холодного и горячего водоснабжения. В жилых зданиях стояки прокладываются в помещения туалетов, как правило, по оси унитазов. Если планировка здания имеет смежные санузлы, то один стояк принимает сточные воды двух смежных санузлов.

Канализационные стояки должны иметь вытяжную часть, которая выводится выше крыши здания на высоту не менее, м:

- от плоской не эксплутационной кровли 0,3

- от скатной кровли 0,5

- от эксплуатируемой кровли 3,0

- от обреза сборной вентиляционной шахты 0,1.

Вводимые выше кровли вытяжные части канализационных стояков размещаются от открываемых окон и балконов на расстоянии не менее 4,0 м по горизонтали.

Флюгарки на вентиляционных стояков принимается равным диаметру сточной части. Допускается объединять поверху одной вытяжной частью несколько канализационных стояков, а такие диаметры участков сборного вентиляционного трубопровода принимаются не менее, мм:

при числе санитарных приборов не более 120-100

при числе санитарных приборов не более 300-125

при числе санитарных приборов не более 1200-150

при числе санитарных приборов не более свыше 1200-200

Допускается предусматривать невентилируемые канализационные стояки в следующих зданиях и сооружениях:

- в сельских одноэтажных жилых зданиях;

- во всех остальных случаях, если имеется не менее одного вентилируемого стояка и расход сточной жидкости в стояках не превышает значений, указанных в табл.9 [1] или табл. 12.4 [3].

Невентилируемый канализационный стояк должен заканчиваться чисткой восстанавливаемой в раструб прямого отростка тройника или крестовины на уровне присоединения к этому стояку наиболее высоко расположенных приборов.

Отводные трубопроводы от санитарных приборов к канализационным стоякам прокладываются вдоль внутренних стен над полом или под потолком располагаемого ниже этажа. Под потолком обычно прокладываются трубы приборов, располагающихся на полу: трапов, клозетных чаш, напольных писсуаров или от групп 3 и более унитазов с прямым выпуском. Отводные линии не должны пересекать дверные и оконные проемы и прорезать несущие балки.

Не допускается прокладка отводных линий под потолком в стенах и в полу жилых комнат, спальных помещений детских учреждений, больничных палат, рабочих комнат административных зданий, учебных аудиторий, электрощитовых и трансформаторных и др. подобных помещений.

Канализационные выпуски предназначены для отведения сточных вод от одного или группы близко расположенных стояков за пределы здания. Они прокладываются вдоль стен в технических подпольях, под потолком или полом подвала. При отсутствии подвала они располагаются в каналах или под полом первого этажа. При проектировании выпусков нужно стремится к тому, чтобы они кратчайшим путем отводили стоки за пределы здания и имели минимальное количество поворотов. Последнее относится также к прокладке отводных линий от санитарных приборов. Выпуски за пределами зданий заканчиваются колодцами дворовой сети. Длина выпуска от стояка или прочистке до оси смотрового колодца не должна превышать 8,0 м при диаметре выпуска 50 мм, 12,0 - при диаметре 100 мм и 15,0 - при диаметре 150 мм и более.

Для устройства внутренней канализационной сети применяются в основном чугунные и полиэтиленовые раструбные трубы диаметром от 50 до 150 мм. Для агрессивных производственных сточных вод используются винипластовые трубы диаметром 20-150 мм, выдерживающие давление до 0,25 МПа. Для отведения производственных сточных вод, не выделяющих паров или газов. Можно применять лотковую канализацию. Лотковую сеть необходимо проектировать при отведении сточных вод, загрязненных легкоосаждающимися взвешенными и другими веществами, быстро заливающими трубопроводы, а также при невозможности прочистки трубопроводов.

При проектировании санузлов жилых зданий следует руководствоваться типовыми решениями санузлов и планировки санкабин [3].

На сетях внутренней бытовой и производственной канализации для прочистки трубопроводов устанавливают ревизии и прочистки.

Ревизии устанавливаются на стояках на нижнем и верхнем этажах, а при наличии отступов, кроме того, и на расположенных выше отступах этажах. В жилых зданиях высотой более 5 этажей ревизии должны установлены не реже, чем через 3 этажа. Ревизии устанавливаются на высоте 1 м от пола, но не менее 0,15 м выше борта присоединяемого прибора.

Прочистки устанавливаются на отводных линиях и выпусках в следующих случаях:

- в начале участков отводных труб при числе присоединяемых приборов 3 и более, под которыми нет устройств для прочистки;

- на поворотах сети при угле поворота 300 и более.

На сетях бытовой канализации, прокладываемых в магазинах, столовых, кафетериях и буфетах, ревизии не применяют.

Аксонометрическая схема канализационной сети

В соответствии с заданием руководителя выполняется аксонометрическая схема всей канализационной сети, группы стояков, объединенных одним выпуском, или отдельного стояка и выпуска.

Аксонометрическая схема канализации включает все элементы сети от места присоединения выпуска к смотровому колодцу от верхнего обреза вентиляционной части стояка. Все санитарные приборы показываются условными обозначениями. Отличием аксонометрической схемы канализации от схемы водопровода является то, что на ней необходимо показывать все фасонные соединения части засечками.

На аксонометрической схеме канализационной сети приводятся обозначения стояков, диаметры трубопроводов, уклоны отводных труб и выпусков в местах перехода в стояк и пересечения фундамента здания, устройства для прочистки сети (ревизии и прочистки).

Аксонометрическая схема стояка СтК 1-1 для приводимого выше здания показана в приложении 6.

Проверочный расчет канализационной сети

Расчет внутренней канализационной сети заключается в проверке пропускной способности принятых диаметров труб.

Необходимо иметь ввиду, что чугунные канализационные трубы для внутренней сети по ГОСТ 6942-80 выпускаются диаметром 50, 100 и 150 мм, пластмассовые по ГОСТ 22689-77 - диаметрами 40, 100 и 150 мм.

Диаметры отводных труб принимаются по наибольшему диаметру выпусков, присоединяемых к ним санитарных приборов, в соответствии с приложением 2 [1]; диаметры стояков - по наибольшему диаметру присоединяемых к ним отводных труб, а диаметры выпусков - по наибольшему диаметру присоединяемых к ним стояков.

Проверка пропускной способности стояков производится по допускаемой расходу в соответствии с табл. 8 и 9 СНиП [1] в зависимости от угла присоединения отводных труб.

Максимальный секундный расход сточных вод q определяется по формулам:

а) при максимальном секундном расходе воды qtot ? 8 л/с

, л/с

где qtot - максимальный секундный расход в сетях холодного и горячего водоснабжения, который определяется по вышеприведенной формуле (1.2);

qs - расход сточных вод одним прибором с максимальным расходом, принимается по приложению 2 [1];

б) в других случаях qs = qtot , л/с (3.2)

Необходимо иметь ввиду, что при определении расчетных расходам по формуле (3.1) принимается только для одного прибора, независимо от того, на каком участке определяется расчетный расход.

Проверка допустимой способности отводных труб и выпусков производится в соответствии с п. 18.2 СНиП [1] по формуле:

,

где

V - cкорость движения жидкости, м/с;

- наполнение;

К=0,5 - для трубопроводов из пластмассовых и стеклянных труб;

К=0,6 - для трубопроводов из других материалов.

Скорость и наполнение принимаются по таблицам для гидравлического расчета канализационных труб или по рекомендуемому приложению 9 СНиП [1], в зависимости от принятых диаметра уклона. При этом скорость должна быть не менее 0,7 м/с, а наполнение - не менее 0,3.

В тех случаях, когда выполнение условия формулы (3.3) не представляется возможным из-за недостаточной величины расхода сточных вод, безрасчетные участки трубопроводов диаметром 40-50 следует прокладывать с уклоном 0,03, а диаметром 100 - с уклоном 0,02.

В курсовых проектах внутренней канализации здания обычно производится проверка наиболее нагруженного стояка и выпуска.

3.2 Дворовая канализация

Трассировка и устройство дворовой и микрорайонной канализационной сети

Дворовая канализационная сеть предназначена для отведения сточных вод от одного или нескольких зданий в уличный канализационный коллектор. Она объединяет канализационные выпуски из зданий, которые проектируются, как правило, на дворовый фасад, чтобы не загромождать насыщенное инженерными коммуникациями подземное пространство улиц и не создать помехи уличному движению в случаях обслуживания и ремонта сетей.

Трасса дворовой канализации прокладывается параллельно наружным стенам зданий на расстоянии не менее 3,0 м от них с использованием уклона местности и по кратчайшему расстоянию к уличному коллектору. Необходимо стремится к тому, чтобы трасса дворовой сети не проходила по проездам, так как это создает помехи движению транспорта.

Для осмотра и прочистки сетей в случае засорения предусматривается устройство смотровых колодцев. Они проектируются в местах присоединения выпусков из зданий и других ответвлений, поворотов, при изменении уклонов и диаметров труб, а также на прямых участках на расстоянии не более 35,0 м друг от друга при диаметрах труб 150 мм и 40-50 м - при диаметрах более 150 мм.

Для контроля качества сточных вод, сбрасываемых в городскую канализацию, в конце дворовой сети на расстоянии 1,5 м от красной линии застройки устраивается контрольный колодец. Канализационная сеть одного или нескольких зданий при наличии вблизи сборного трубопровода микроройонной канализационной сети может быть присоединена к нему без устройства контрольного колодца.

При глубине колодца до 2,0 м и диаметре труб до 200 мм колодцы принимаются диаметром 700 мм. При большей глубине заложения и диаметрах труб больше 200 мм диаметр колодца принимается 1000-1200 мм.

В настоящее время городские территории застраиваются в виде микрорайонов. В этих случаях проектируется микрорайоная канализационная сеть. Принцип ее проектирования такой же, как и дворовой, однако она имеет большую разветвленность, увеличение расходов сточных вод вызывает увеличение диаметров труб. При определенных условиях трасса коллектора может проходить через территорию микрорайона.

Дворовая канализационная сеть, так же как и ввод в здание, в курсовых и дипломных проектах изображается на генплане участка, выполненном в масштабе 1:500. Если в здании генплана отсутствует, то необходимо начертить его самостоятельно, обозначив проектируемое здание, уличные сети водопровода и канализации, ввод в здание, дворовую канализационную сеть и горизонтали. Можно принять ровную площадку, т.е. без горизонталей, но при этом необходимо указать отметку поверхности земли и месте строительства.

Проверочный расчет дворов0й канализации

Расчет дворовой канализационной сети заключается в определении диаметров и уклонов труб. Основанием для расчета служат определяются по формуле (2.1).

Номера участков и их длина (графы 1-2) принимаются из генплана участка. Число приборов на каждом участке определяется по плану здания. Расчетные расходы определяются по формуле (3.1). Диаметры труб дворовой сети от одного здания, как правило, не бывают более 150 мм.

После заполнения граф 1-5 на основании генплана заполняются графы 11-12. Затем определяется начальная глубина заполнения труб, которая принимается 0,3 м. меньше глубины промерзания, но не менее 0,7 м до верха трубы. Эта глубина записывается в графе 15 на первом участке сети. Разность отметки земли и глубины первого колодца дают отметку лотка трубы первого колодца которая записывается в графу 11.

При выборе уклона труб можно руководствоваться следующими соображениями. Если глубина заложения уличного коллектора небольшая, то определяется разностью отметок лотков первого колодца и уличного коллектора (графы 13-14), определенной на общую длину всех участков (отметка лотка городского коллектора определяется также разностью отметки поверхности земли в этой точке и глубины заложения уличного коллектора).

Если глубина уличного коллектора больше 3 м, то целесообразно в целях уменьшения объема земляных работ принять минимальный уклон, чтобы обеспечить скорость движения сточной жидкости не менее 0,7 м/с, а затем в контрольном колодце предусмотреть перепад лотков. При этом уклон должен быть не менее 8% (0,008).

После назначения уклона по ранее вычисленному расходу сточных вод по таблицам для гидравлического расчета канализационных сетей или номограмме приложения 9 [1] определяется скоростью и наполнение труб (графы 6-7). Затем вычисляется падение (графа 8) как произведение уклона на длину участка. Отметка лотка труб в конце участка (графа 12) определяется вычислением из предыдущей отметки падения. Отметка лотка в конце первого участка переписывается в начало следующего участка и расчет повторяется.

Необходимо отметить, что присоединение дворовой сети к уличной производится по верху труб. Ввиду разницы диаметров дворовой и уличной сети в уличном колодце (конец 14) должно быть две отметки лотков труб: для дворовой и уличной сети в уличном колодце (конец графы 14) должно быть две отметки лотков труб: для дворовой и для уличной сети, которые будут отмечаться на разницу диаметров труб.

3.3 Внутренние водостоки

Трассировка и устройство внутренних водостоков.

Внутренние водостоки предназначены для отведения дождевых и талых вод с крыш зданий в наружную дождевую канализацию.

Внутренние водостоки представляют собой самостоятельную систему, не связанную с хозяйственно-бытовой или производственной канализацией. Система внутренних водостоков состоит из следующих основных элементов: водосточных (приемных) воронок, отводных (подвесных) линий, водосточных стояков и выпусков. В зданиях с большой площадью кровли, особенно производственных, устраивается подпольная сеть водостоков. При отсутствии закрытой сети дождевой или общесплавной канализации выпуски устраиваются в открытые лотки около здания.

В зависимости от трассировки и схемы сети внутренние водостоки бывают с перпендикулярной и пересеченной схемой.

При перпендикулярной схеме отсутствуют подвесные линии. От водосточных воронок дождевые воды отводят по стоякам непосредственно с открытыми или закрытыми выпусками.

По пересеченной схеме на чердаке здания устраиваются сборные подвесные линии или сборные подпольные коллекторы, размещаемые в подвале или техническом подполье здания.

Водосточные воронки на кровле размещаются с учетом ее рельефа, допускаемой площади водосбора на одну воронку и конструкции здания. На скатных кровлях они устанавливаются в наиболее низких местах. На плоских кровлях воронки располагаются в рядах колонн не менее одной воронки в каждом ряду. На плоских кровлях секционных жилых зданий предусматривается по одной воронке на каждую жилую секцию, размещая их по внутренней продольной оси здания.

Максимальное расстояние между водосточными воронками при любых видах кровли не должно превышать 48,0 м.

Водосточные воронки изготавливаются диаметром 85, 100, 150 и 200 мм. Для жилых и общественных зданий с плоскими неэксплуатируемыми кровлями рекомендуется применять воронки типа ВР7, для промышленных зданий - типа ВР-9. На плоских эксплуатируемых кровлях рекомендуются воронки типа ВР 10 и ВР 8.

Подвесные отводные трубопроводы укрепляются на фермах, белках, стенах чердачных помещений и технических этажей. Они прокладываются с уклоном не менее 0,005.

Стояки располагаются в отапливаемых помещениях около внутренних стен или колонн. В жилых зданиях водосточные стояки прокладываются в лестничных клетках у стен, не смежных с жилыми комнатами; в общественных зданиях также в коридорах, подсобных помещениях.

Выпуски проектируются как в сторону уличного, так и дворового фасада здания, если имеется внутридворовая дождевая канализация. При отсутствии подземной дождевой сети организуется сброс воды открыто на тротуар, отмостку - в лотки, устроенные на поверхности земли. Открытый впуск устраивается нВ высоте не менее 200 мм от поверхности отмостки и оборудуются гидрозатвором высотой не менее 100 мм в помещении, температура не ниже +5єС.

Для устройства водосточной сети применяются асбестоцементные, чугунные и пластмассовые трубы. На подвесных линиях при наличии вибрационных нагрузок допускается применение стальных труб.

Для прочистки сети внутренних водостоков предусматривается установка ревизий, прочисток и смотровых колодцев, так же, как и для хозяйственно-бытовой сети. При длине подвесной линии до 24,0 м прочистку в начале допускается не устанавливать.

Проверочный расчет внутренних водостоков

Расчет внутренних водостоков заключается в проверке пропускной способности принятых диаметров труб.

Диаметры подвесных линий принимаются не менее диаметра выпуска присоединяемых к ним водосточных воронок. Диаметры стояков должны быть не менее диаметров присоединяемых к ним отводных линий или выпусков воронок (при непосредственном присоединении воронок к стоякам). Диаметры подпольной сети водостоков определяется также, как и диаметры труб дворовой канализационной сети (см. п. 3.2.2).

Расчетный расход дождевых вод в л/с с водосборной площади определяется по формулам:

для плоских кровель с уклоном до 1,5%:

для скатных кровель с уклоном более 1,5%:

Здесь F - водосборная площадь, м2;

Q20 - интенсивность дождя, л/с с 1 га, определяемая согласно СНиП 2.04.03-86;

Qs - интенсивность дождя, определяемая по формуле , л/с с га.

где n - параметр, принимаемый согласно СНиП 2.04.03-85.

Расчетный расход дождевых вод не должен превышать:

- для воронки диаметром 30 мм - 5 л/с, 100 мм - 12 л/с;

- для стояка диаметром 80 мм - 10 л/с, 100 мм - 20 л/с, 150 мм - 50 л/с, 200 мм - 80 л/с.

Система внутренних водостоков рассчитывается, как правило, по самотечному режиму. Пропускная способность стояков определяется по приведенным выше нагрузкам. Наполнение отводных труб и подпольной сети водостоков принимаются не более 0,8 диаметра.

3.4 Примеры расчета внутренней и дворовой канализационной сети

Пример 1. Произвести проверочный расчет внутренней канализационной сети 5-этажного 40-квартирного дома.

Производится проверка пропускной способности наиболее нагруженного стояка СтК 1-3. Максимальный секундный расход сточных вод стояка СтК 1-3 определится по формуле (2.1)

Для стояка СтК 1-3 N=40 NP=0,48

По приложению 4 [1] б=0,665

л/с

л/с

Диаметр стояка назначается по максимальному диаметру выпуска прибора, т.е. унитаза. По приложению 2 [1] диаметр выпуска и отводной трубы унитаза должен не менее 85 мм. Принимаем стояк из чугунной канализационной трубы диаметром 100.

По таблице 8 [1] при диаметре стояка 100 мм, диаметре отводной трубы 100 мм и угле ее присоединения 900 допускается расход на стояк 3,2 л/с. Таким образом, нагрузка на стояк меньше допустимой, т.е. 3,2 л/с.

Пропускная способность выпуска проверяется по формуле (3.3). В данном примере оба выпуска имеют одинаковую нагрузку.

Расчетный расход сточных вод оба выпуска имеют одинаковую нагрузку.

Расчетный расход сточных вод для выпуска определяется по тем же формулам.

Для выпуска N=80 NP=0,98 б=0,95;

л/с

л/с

По таблицам [12] при расходе 3,03 л/с и уклоне 0,016

; U=0.78 м/с

<0.6

Уравнение формулы (3.3) не выполняется. В связи с этим принимаем уклон 0.02.

Пример 2. Произвести расчет дворовой канализационной сети 5-этажного 40-квартирного жилого дома. Глубина заложения уличного коллектора 3.0 м; его диаметр 300 мм. Глубина промерзания 1.2 м.

Расчет сети ведется в соответствии с генпланом участка. Расчетные расходы определяются по формуле (2.1). Исходные величины для расчета такие же, как и в предыдущем примере, т.е.

На участке К1-К2 число приборов N=80; NP=0.96; б=0.95;

На остальных участках N=160; NP=1.92; б=1.4

,. л/с

4. ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЕКТА

4.1 Задание

Каждому студенту выдается индивидуальное задание на курсовой проект. По части дипломного проекта также выдается индивидуальное задание по внутреннему водопроводу и канализации одного из проектируемых объектов зданий.

Задание выдается, как правило, на разработанных кафедрой бланках и должно содержать сведения, достаточные для работы студента над проектом. К ним относятся: наименование объекта (объектов), количество потребителей, генплан участка, поэтажные здания, высота этажей, степень благоустройства здания, глубина заложения и диаметр уличной сети водопровода и канализации. Максимальный и минимальный напоры городского водопровода и т.д.

В качестве объекта проектирования могут быть приняты жилые, общественные, коммунальные и промышленные здания.

В здании такие указываются вопросы, которые необходимо проработать в проекте, как и в графической его части, так и в пояснительной записке. Может быть предусмотрена индивидуальная проработка отдельных вопросов, разработка чертежей отдельных узлов или деталей.

Задание должно быть подписано руководителем курсового проекта и утверждено заведующим кафедрой.

4.2 Состав и объем проекта

Графическая часть проекта

Графический материал по специальности 2908 должен содержать следующие чертежи:

1. Генплан участка в масштабе 1:500 с улучшенными и дворовыми сетями водоснабжения и канализации.

2. План подвала или технического подполья в масштабе 1:100 с указанием ввода водомерного узла, магистральных трубопроводов и стояков холодного и горячего водоснабжения, канализационных стояков и выпусков.

3. Поэтажные планы здания в масштабе 1:100 с указанием стояков холодного и горячего водоснабжения и канализации, подводок к водоразборным приборам и отводных линий канализации.

4. Аксонометрические схемы холодного и горячего водоснабжения в масштабе 1:100 в курсовых проектах допускается вычерчивать только схему холодного водопровода.

5. Аксонометрические схемы холодного и горячего водоснабжения в масштабе 1:100 в курсовых проектах допускается вычерчивать схему одного канализационного стояка.

6. Профиль дворовой канализационной сети в масштабе вертикальном 1:100 и горизонтальном 1:500.

7. Установочный чертеж или деталь системы внутреннего водопровода или канализации по указанию руководителя проекта в масштабе 1:20-1:50.

8. Монтажный чертеж водопроводного или канализационного узла в масштабе 1:50.

9. Спецификацию на материалы и оборудование; в курсовых проектах можно ограничиться приведением спецификации одной из систем (по указанию руководителя).

При выполнении графической части проекта необходимо руководствоваться ГОСТ 21.601-79 и ГОСТ 21.604-82.

Чертежи выполняются (при желании студента) тушью. Строительная часть здания вычерчивается тонкими линиями, а трубопроводы санитарно-технических систем - основными. На планах здания проставляются основные или габаритные размеры. На аксонометрических схемах представляются диаметры и уклоны трубопроводов, отметки магистральных трубопроводов, ввода и выпусков, подводок к водоразборным приборам и отводных линий канализации и другие характерные отметки. За нулевую отметку принимается поверхность пола первого этажа, поэтому отметки, находящиеся ниже пола, показываются со знаком "минус".

Для привязки строительных отметок к генплану на генплане указывается нулевая отметка здания и в скобках - геодезическая отметка. Отметки пола этажей здания на аксонометрических схемах не указываются и сами этажи не обозначаются.

Трубопроводы и оборудование вычерчиваются и обозначаются в соответствии с ГОСТ 21.601-79 и ГОСТ 21.604-82. Водопроводная арматура и санитарные приборы на планах и аксонометрических схемах вычерчиваются тонкими линиями. Обозначение арматуры и санитарных приборов должно соответствовать ГОСТ 2.784-70 и 21.106-78.

На генплане участка должны быть обозначены горизонтали, диаметры и длины участков трубопроводов.

При вычерчивании в качестве детали установочного чертежа санитарного прибора необходимо показать две или три проекции прибора с присоединением его к сети водопровода и канализации.

Монтажный чертеж санитарно-технического узла выполняется в соответствии с требованиями, изложенными в разделах «Монтажное проектирование» учебных пособий и справочников» [2, 3].

Содержание графической части проекта по другим специальностям выполняется в соответствии с заданием на курсовое проектирование.

Примеры выполнения планов здания, аксонометрических схем, генплана на участка и профиля дворовой канализации представлены в приложениях настоящего методического пособия.

Расчетно-пояснительная записка

Расчетно-пояснительная записка выполняется чернилами. Оформление производится в соответствии с требованиями ГОСТ и ЕСКД и местных стандартов к текстовым документам.

В пояснительной записке должно быть задание, содержание, введение, текстовая часть и список использованной литературы. Титульный лист оформляется в соответствии с требованиями методических указаний кафедры по оформлению курсовых и дипломных проектов.

Текстовая часть пояснительной записки должна содержать обоснование принятых инженерных решений (выбор систем и схем водоснабжения и канализации, трассировки сетей, элементов конструкции и оборудования систем и т.п.) и расчеты систем водоснабжения и канализации.

ЛИТЕРАТУРА

1. СНиП 2.02.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий - М.: Стройиздат, 1986.

2. Кедров В.С., Ловцов Е.Н. Санитарно-технической оборудованием зданий.- М.: Стройиздат, 1989.

3. Справочник проектировщика: Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 2. Водопровод и канализация. - М.:Стройиздат, 1990.

4. Калицун В.И. и др. Основы гидравлики, водоснабжения и канализации. М.: Стройиздат, 1980.

5. Кедров В.С. Санитарно-техническое оборудование зданий. - М.: Высшая школа, 1974.

6. Пащенко Н.Е. Инженерное оборудование зданий и сооружений. - М.: Высшая школа, 1981.

7. Пальчунов П.П., Исаев В.Н. Санитарно-технические устройства и газоснабжение зданий. - М.: Высшая школа, 1972.

8. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений: Справочник монтажника / Под ред. А.С. Москвитина. - М.: Стройиздат, 1978.

9. Шевелева А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных и пластмассовых труб. - М.: Стройиздат, 1975.

10. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров. - М.: Стройиздат, 1974.

Размещено на Allbest.ru