Система внутреннего водопровода и водоотведения для десятиэтажного дома
Содержание
Исходные данные
Введение
. Внутренняя система холодного водоснабжения
.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода
.2 Гидравлический расчет внутреннего водопровода
.3 Подбор водомера
.4 Определение необходимого напора
.5 Подбор насосов
. Система внутреннего водоотведения
.1 Устройство внутренней водоотводящей сети
.2 Устройство дворовой сети водоотведения
.3 Гидравлический расчет дворовой канализации
Заключение
Список литературы
Исходные данные
Наименование
|
Значение
|
1. План первого этажа
|
10
|
2. Вариант ген.плана
участка
|
10
|
3. Количество этажей
|
10
|
4. Глубина промерзания, м
|
2,1
|
5. Высота этажа в свету
(частоте)
|
2.8
|
6. Толщина перекрытия, м
|
0,3
|
7. Высота подвала в частоте
|
1.8
|
8. Отметка земли двора
участка, м
|
100,35
|
9. Отметка земли у колодца
городского водопровода
|
99,89
|
10. Отметка оси трубы
городского трубопровода
|
|
11. Диаметр трубы
городского водопровода, мм
|
250
|
12. Минимальный напор в
городском водопроводе, м
|
22
|
13. Отметка земли у колодца
городской канализации, м
|
99,90
|
14. Отметка лотка в колодце
городской канализации
|
|
15. Диаметр городской
канализации, мм
|
350
|
16. Расстояние от здания до
городского водопровода (L); Расстояние от здания до городской канализации
(M+6.0)
|
|
Введение
В современных зданиях и сооружениях предусматриваются системы внутреннего
водоснабжения и водоотведения. Системы внутреннего водопровода
(хозяйственно-питьевого, производственного, противопожарного, поливочного)
устраивают с целью обеспечения водой жилых, общественных и производственных
зданий. Так же данные сооружения оборудуются системами канализации.
Внутренний водопровод - это система трубопроводов и устройств,
обеспечивающая подачу воды к санитарно-техническим приборам, пожарным кранам и
технологическому оборудованию, обслуживающая одно здание или группу заданий и
сооружений и имеющая общее водоизмерительное устройство от сети водопровода
населенного пункта или промышленного предприятия.
Внутренняя канализация - система трубопроводов и устройств в объеме,
ограниченном наружными поверхностями ограждающих конструкций и выпусками до
первого смотрового колодца, обеспечивающая отведение сточных вод от
санитарно-технических приборов и технологического оборудования и при
необходимости локальными очистными сооружениями, а также дождевых и талых вод в
сеть канализации соответствующего назначения населенного пункта или
промышленного предприятия.
Системы внутреннего водоснабжения и канализации следует предусматривать
во всех зданиях, возводимых в канализованных районах.
Хозяйственно питьевые водопроводы должны обеспечивать подачу воды
высокого питьевого качества.
Производственный водопровод предназначен для производственных целей и
отличается большим разнообразием требований к качеству воды, т.е. в зависимости
от того или иного производственного процесса.
Противопожарный водопровод служит для ограничения распространения и
тушения пожара в зданиях и сооружениях. Основное требование к противопожарному
водопроводу - надежность по подаче воды и обеспечение напоров у спрысков и
брандспойтов.
Поливочный водопровод применяется для поддержания удовлетворительно
состояния мусорных камер, полов предприятий, улиц.
Выбор системы зависит от технико-экономического целесообразия,
санитарно-технических и гигиенических требований и противопожарных требований и
т.д.
Цель данного курсового проекта: научиться самостоятельно проектировать и
рассчитывать системы водопровода и канализации в гражданских зданиях и
внутриквартальные сети; закрепить теоретические познания дисциплины
«Водоснабжение и водоотведение»; закрепить навыки использования технической
литературы, норм строительного производства, таблиц, формул и других
материалов.
.
Внутренняя система холодного водоснабжения
1.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода
Выбор системы и схемы внутреннего водопровода зависит от назначения,
конструктивных особенностей, этажности и объема здания. Для жилых зданий с
числом этажей до 12 принимается система хозяйственно-питьевого водопровода.
Схема сетей - тупиковая с нижней разводкой магистрального трубопровода [1.
п.9.1].
Для нормального функционирования системы (подача расчетного расхода воды
с необходимым напором к диктующему прибору) на вводе в здание необходимо
обеспечить требуемый напор Нтр, м, предварительная величина которого
определяется по формуле
Нтр= 10,0 + (n-1)∙4
где n - число этажей, шт;
- высота этажа плюс потери напора на каждом последующем участке, м.
Для выбора схемы напор Нтр сравнивается с наименьшим гарантированным
(свободным) напором в точке подключения к городской сети. Нg, м. принимаемым по
заданию.
При Нтр > Hg - схема принимается с повысительными насосами;
При Нтр < Hg- схема принимается без них.
Нт= 10,0+ (10-1)∙ 4 = 46 м.
Таким образом при Hg = 30 м., Нтр > Hg - схема с повысительными
насосами.
водоснабжение водоотведение гидравлический насос
Для выполнения этого этапа на планах этажа в каждой квартире нанесены
стояки и разводящие трубопроводы к водоразборным точкам, на плане подвала
нанесена магистральная сеть, стояки и ввод в здание; на генплане участка нанесена
внутриквартальная сеть водопровода от точки подключения городской сети до
насосной станции подкачки и далее от НСП до жилого здания. В соответствии с
планами этажа и подвала, а также генплана участка составлена расчетная
аксонометрическая схема (рис.1), на которой определены расчетные точки.
Расчетные расходы холодной воды qc, л/с, на расчетных участках сети
определены по формуле
= 5 ∙ q0 ∙б
где 5 - эмпирический коэффициент;c =0,2 л/с - секундный расход холодной
воды водоразборной арматурой [1, п. 3.2, примеч.2]
а- коэффициент, принимаемый в зависимости от произведения общего числа
приборов N, шт., на расчетном участке и вероятности действия приборов Рc.
вычисляемой по формуле 3 [1, п. 3.4], и принимаемый по таблице 2 [ 1,
приложение 4];
Вероятность действия приборов, обслуживающих одинаковых потребителей
холодной воды определена по формуле:
где qchr,u=5,6 л/ч - максимальная норма расхода холодной воды одним
потребителем, принята по [1, приложение 3];кв - количество потребителей, чел.-
количество приборов на расчетном участке, обслуживающем U потребителей
Усредненное количество жителей в одной комнате, чел.:
где Uэт - количество жителей на одном этаже, чел
эт = Fэm/21=360/21=17,14чел.
где Fэm = 360 м2 - общая площадь одного этажа
- площадь, приходящаяся на одного человека
пк = 6 шт - количество квартир на одном этаже
В соответствии с планом этажа и аксонометрической схемой диктующим
прибором будет душевая сетка на стояке Ст В1-1 в трехкомнатной квартире со
средним числом жителе Uкв=2,86 чел. и числом водоразборных точек N = 3 шт.
Тогда вероятность действия Рc составит:
При выполнении гидравлического расчета необходимо соблюдать следующие
условия:
1. скорости движения воды в трубах должны быть экономическими, т.е.
в пределах V = 0,9 -1,5 м/с;
2. минимальный диаметр стояков 20 мм.
Потери напора на участках сети Н, м, определяются в соответствии с [1,
п.7,7] по формуле:
=i∙l∙(1+Kl)
где i - удельные потери напора, м., на один метр длины участка,
принимаемые по [4];- коэффициент, учитывающий потери напора на местные
сопротивления, принимаемый по [1, п.7,7], для систем хозяйственно-питьевого
водопровода Kl = 0,3.
Общие потери напора в системе составляют сумму потерь напора на участках,
т.е. Н, м.
Результаты расчетов сведены в таблицу 1.
Таблица 1. - Гидравлический расчет внутреннего водопровода
№ расчетного участка
|
Длина расчетного участка,
ly, м
|
Кол-во приборов на участке,
N
|
Вероятность действия
прибора, P
|
Величина N*P
|
Величина б
|
Расход воды одним прибором,
qo,л/с
|
Расчет расхода воды на
участке, q, л/с
|
Диаметр трубопровода, d, мм
|
Скорость движения воды, V,
м/с
|
Потери напора м.в.ст.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hal пог.м i
|
На расчетном участке
|
1-2
|
3,1
|
3
|
0,008
|
0,024
|
0,224
|
0,2
|
0,224
|
20
|
0,93
|
0, 153
|
0,62
|
2-3
|
3,1
|
6
|
|
0,048
|
0,270
|
|
0,270
|
20
|
0,93
|
0, 153
|
0,62
|
3-4
|
3,1
|
9
|
|
0,072
|
0,307
|
|
0,307
|
20
|
0,263
|
1,06
|
4-5
|
3,1
|
12
|
|
0,096
|
0,338
|
|
0,338
|
20
|
1,24
|
0,263
|
1,06
|
5-6
|
3,1
|
15
|
|
0,120
|
0,367
|
|
0,367
|
20
|
1,24
|
0,263
|
1,06
|
6-7
|
3,1
|
18
|
|
0,144
|
0,394
|
|
0,394
|
20
|
1,24
|
0,263
|
1,06
|
7-8
|
3,1
|
21
|
|
0,168
|
0,420
|
|
0,420
|
25
|
0,94
|
0,113
|
0,46
|
8-9
|
3,1
|
24
|
|
0,192
|
0,444
|
|
0,444
|
25
|
0,94
|
0,113
|
0,46
|
9-10
|
3.1
|
27
|
|
0,216
|
0,467
|
|
0,467
|
25
|
0,94
|
0,113
|
0,46
|
10-11
|
7,23
|
30
|
|
0,240
|
0,485
|
|
0,485
|
25
|
0,94
|
1,06
|
11-12
|
9
|
60
|
|
0,480
|
0,665
|
|
0,665
|
25
|
1,32
|
0,214
|
2,50
|
12-13
|
2,50
|
90
|
|
0,720
|
0,815
|
|
0,815
|
32
|
0,95
|
0,0787
|
0,25
|
13-14
|
11,5
|
180
|
|
1,440
|
1,191
|
|
1,191
|
40
|
0,95
|
0,0663
|
0,93
|
14-15 15-16
|
23,66 33,5
|
360 540
|
|
2,88 4,32
|
1,802 2,352
|
|
1,802 2,352
|
50 50
|
0,94 1,41
|
0,046 0,0998
|
1,415 4,35
|
∑H=17,37
1.3 Подбор
водомера
Водомеры подбирают по средне часовому расходу, который должен быть не
более эксплуатационного. Водомеры устанавливают на общем вводе в ЦТП, на общий
расход холодной и горячей воды, на вводе в здание - на холодную воду и
подключение в каждую квартиру на холодную воду.
Среднечасовой расход (для установки водомера в ЦТП) определяется по
формуле:
мі/час
При
, Qэксп =6,4 мі/час, диаметр водомера равен 40 мм, а
гидравлическое
сопротивление 0,5 м/(л/с)І.
Подобрав
водомер, определяем потери напора в нем по формуле:
,
где
S - гидравлическое сопротивление- расчетный расход.
Должно
соблюдаться условие: .
м
Потери
водомера не больше допустимых, то устанавливаем счетчик диаметром 32 мм
(S=1,3).
1.4 Определение
необходимого напора
Необходимый
напор - напор необходимый для подачи воды к диктующему прибору и учитывающий
все потери в системе и рассчитанный с запасом .
Диктующий
прибор - наиболее высоко и далеко расположенный.
- это
свободный напор в сети наружного водопровода в месте подключения общего ввода.
Напор
развиваемый насосной станцией 2 подъема водопроводных очистных сооружений.
где
- геометрическая высота подъема воды от поверхности
земли у ГВК до расчетной точки
- потери
напора в водомерах
-
свободный напор на излив, 5)
-
превышение пола первого этажа над поверхностью земли
-
количество этажей
- высота
этажа с учетом перекрытия
=2.1 м
-
расстояние от пола верхнего этажа до подвода к прибору
-
отметка земли у колодца городского трубопровода, м
- отметка
оси трубы городского трубопровода, м.
1.5 Подбор
насосов
Насос подбираем по расчетному напору ( 56,48 м.).
Насос- NK 32-200 GRUNDFOS.
Диаметром 210 мм. С частотой 50 Гц, с числом оборотов 2900 в минуту.
Напор 56,5 м. Мощность 3,5 кВТ.
Подбор производится по справочнику проектировщика под. ред. И. Г.
Староверова «Внутренние санитарно-технические устройства» часть 2.
.
Система внутреннего водоотведения
К системе внутреннего водоотведения относятся приемники сточных вод с
гидравлическими затворами, отводные трубопроводы, стояки, выпуски и дворовые
сети.
.1 Устройство внутренней водоотводящей сети
Прокладка сетей в жилых зданиях предусмотрена открытой над полом в
санузлах и в подвале; скрытой - в санитарно-технических кабинах и в
вентиляционных шахтах.
Диаметры и уклоны трубопроводов приняты по [ 1. пп. 18.2 и 18.3]:
· Для труб диаметром 40-50 мм с уклоном
не менее 0,03;
· Для труб диаметром 100 мм с уклоном
не менее 0,02;
· Наибольший уклон трубопроводов - не
более 0,15.
Уклон поэтажных отводов принят постоянным по всей длине (i=0,03).
Диаметры поэтажных отводов приняты равными диаметрам патрубков санитарных
приборов.
Диаметры поэтажных отводов, присоединяемых к стоякам, и стояков приняты
равными 100 мм (по диаметру патрубка унитаза). Максимальная пропускная
способность вентилируемого стояка qmax= 4,9 л/с.
Расчет стояка
Для проверки на пропуск расчетного расхода сточных вод по стояку qs,n/c,
произведено его определение по формуле:
qs=qtotст+ qs0 (8)
qtotст = 5∙q0tot∙б - расчетный расход последнего участка
стояка, л/с;
q0tot = 0,3 л/с - общий расход холодной и горячей воды прибором [ 1.
п.3.2]
б - коэффициент, определяемый в зависимости от произведения Ncm∙Ptot
по [1, таблица2];
Ncm - число санитарных приборов, принимаемое по планам этажей.
Вероятность действия санитарных приборов определена по формуле
(9)
=15,6 л/ч
- норма общего расхода воды в час наибольшего водопотребления - по [1,
приложение 3];
Ucm= 2,86 чел.
Ncm= 4- количество приборов на одном этаже.
Для вентиляции сети, отводящей сточные воды в наружную сеть стояки
выведены через кровлю на высоту 0,5 м от ее конька.
Для прочистки внутренних сетей установлено:
- ревизии на каждом стояке - на первом, четвертом , седьмом и
одиннадцатом этажах;
- прочистки - в начале отводных трубопроводов, на поворотах сети,
и на горизонтальных участках сети с максимальным расстоянием между ними,
принятым по [1. таблица 6].
Длина выпуска от стояка или прочистки до смотрового колодца принята по
[1, таблица 7] и составляет 9,0 м (рис. 3).
2.2 Устройство дворовой сети водоотведения
Дворовая сеть проложена параллельно наружным стенам здания по кратчайшему
пути к уличному коллектору. Минимальная глубина заложения лотка трубы Hзал,min
принята на 0,3м меньше наибольшей глубины промерзания Нпром в соответствии с
[8, п. 4.8].
Hзал, min = Нпром - 0,3 = 2,1 - 0,3 = 1,8 м
Для устройства дворовой сети приняты канализационные керамические трубы
диаметром 150 мм по ГОСТ 286-82 [8. п. 4.9].
Смотровые колодцы устроены в местах присоединения выпусков внутренней
сети к дворовой (на расстоянии 3 м в свету от стены здания) и на Поворотах сети
[8, п. 4.14]. На расстоянии 6 м от красной линии застройки устроен контрольный
колодец. Так как глубины заложения дворовой и уличной сети различны, то перепад
устраивается в контрольном колодце. Соединение труб разных диаметров
произведено по шелыгам труб [8. п. 4.7].
2.3 Гидравлический расчет дворовой канализации
Главной целью гидравлического расчета дворовой канализации является
определение: диаметров при пропуске расчетного расхода, уклона, отметок лотков
и их глубина заложения.
Гидравлический расчет проведен от наиболее удаленного выпуска (колодец 1)
до главного колодца.
Выбор гидравлических параметров водоотводящей сети произведен по
[9].
При расчете выполнены следующие условия:
·
минимальный
диаметр трубопровода дворовой канализации 150 мм [8, п. 2.33];
·
расчетное
наполнение для труб диаметром менее 250 мм не менее 0,3 и не более 0,6 [8, п.
2.34];
минимальная скорость движения сточных вод для труб диаметром менее 150 -
200 мм - 0,7 м/с, максимальная - 4 м/с [8, п.п. 2.34. 2.36]:
·
скорость движения
сточных вод на каждом последующем участке принята больше или равна скорости на
предыдущем участке;
- наименьший уклон при допустимой скорости и расчетном [наполнении для
труб диаметром 150 мм - 0,008 [8, п. 2.41].
Гидравлический расчет произведен на максимальный секундный расход сточных
вод
qs = qtot+qos (10)
где qtot - общий максимальный секундный расход сточных вод в сетях
холодного и горячего водоснабжения, определяемый по формуле [1. п. 3.3]
qtot = 5∙q0tot∙б (11)
q0tot =0,3 л/с - общий секундный расход воды прибором [1. п. 3.2.
примечание 2];
а - коэффициент, определяемый в зависимости от произведения N∙Ptot
по [1. приложение 4, таблица 2];
Если максимальный секундный расход сточных вод qtot л/с. окажется менее
или равен 8 л/с, то его определяют по формуле (10), если же qtot окажется более
8 л/с - по формуле (11).
Минимальный диаметр трубопроводов дворовой сети принят 150 мм [8, п.
2.33]; наполнение - не менее 0,3[1, п. 18.2] и не более 0.6 [8. п. 2.34];
скорость в пределах от 0,7 до 1,11 м/с [8, пп. 2.34, 2.36] (при этом скорость
движения сточных вод на каждом последующем участке должна быть больше или равна
скорости на предыдущем участке); наименьший уклон для руб диаметром 150 мм -
0,008 [8, п. 2.41].
Отметка лотка трубы в первом колодце Zл,i,определяется как разность между
уровнем пола подвала (98,8 м) и падением на участке 12-13 ( i=0,22).
Отметки лотков труб в последующих колодцах Z,,+/ ,м. определяются по
формуле
(13)
где
-
отметка лотка, в предыдущем колодце;уклон трубопровода;длина участка, м.
Глубины
заложения лотков труб определяется
по формуле:
(14)
Присоединение трубопровода дворовой сети К произведено с перепадом в
контрольном колодце (КК) непосредственно в колодец городской (уличной) сети
(ГК) по шелыгам труб.
Результаты гидравлического расчета сведены в таблицу 2.
1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8
8-9
|
Номер расчетного участка
|
Таблица 2. Гидравлический
расчет дворовой сети водоотведения
|
3 12,5 9,5 12,5 11,545
12,115 11,5 8,5
|
Длина участка, L, м
|
Кол-во приборов на участке,
N
|
|
0,01033
|
Вероятность действия
приборов, Ptot
|
|
0,826 0,826 2,479 3,307
4,132 4,958 6,611 7,438
|
N∙P
|
Значения
|
|
0, 773 0, 773 1, 644 1, 991
2, 281 2, 558 3,102 3,852
|
б
|
|
|
2,76 2,76 4,07 4,59 5,02
5,44 6,1 7,38
|
Расчетный расход, qs , л/с
|
|
150
|
Диаметр, мм
|
|
0,4 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
0,5
|
Наполнение, h/d
|
|
0,03 0,01 0,008 0,01 0,012
0,014 0,016 0,012
|
Уклон, i
|
|
0,96 0,63 0,65 0,73 0,80
0,86 0,92 0,89
|
Скорость, V, м/с
|
|
0,09 0,125 0,076 0,125
0,139 0,170 0,184 0,102
|
Падение, i∙l
|
|
100,70 100,20 100,25
100,30 100,32 100,35 100,15
|
В начале участка
|
Земли
|
Отметки, м
|
|
100,70 100,20 100,25 100,30
100,32 100,35 100,15 100,07
|
В конце участка
|
|
|
|
98,58 98,46 98,38 98,26
98,12 97,95 97,77
|
В начале участка
|
Лотка
|
|
|
98,58 98,46 98,38 98,26
98,12 97,95 97,77 97,67
|
В конце участка
|
|
|
|
2,12 1,74 1,87 2,04 2,2
2,4 2,38
|
В начале участка
|
Глубина заложения лотка, м
|
|
2,12 1,74 1,87 2,04 2,2 2,4
2,38 2,4
|
В конце участка
|
|
|
Заключение
В результате проделанной работы была запроектирована система внутреннего
водопровода и водоотведения для десятиэтажного дома. Схема водопровода - с
насосными установками без водонапорных баков, с нижней разводкой (трубы
располагаются в подвале). Все трубопроводы - стальные водогазопроводные
оцинкованные по ГОСТ 3262-75*.
Запорно-регулирующая арматура на сетях:
· на вводе в дом - вентили;
· на каждом стояке - вентили;
· на каждом вводе в квартиру - вентили
и счетчики. Тип счетчиков крыльчатые, калибр счетчиков - 40 мм.
Система водоотведения включает в себя пять выпусков. Тип выпусков - с
дворового фасада, расположение выпусков согласно графической части работы.
Диаметр всех выпусков 100 мм. Стояки вентилируемые, диаметром 100 мм.
Диаметр дворовой сети на всем протяжении - 150 мм. Дворовая сеть
выполняется из керамических труб по ГОСТ 6482 - 91.
Список литературы
1.
СНиП 2.04.01-85*.
Внутренний водопровод и канализация зданий Госстрой России - М: ГУЛ ЦПП, 2000.
2.
СНиП 2.04.01-89*.
Жилые здания / Госстрой России - М. : ГУП ЦПП, 2000.
3.
Современные
средства обеспечения безопасности: Справочник -каталог /ЗАО ПО «Специальная
автоматика», 2001.
4.
СНиП 2.04.02-84*.
Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой России - М: ГУП ЦПП, 1998.
5.
Консольные и
моноблочные насосы. Фирма GRUNDFOS. Каталог насосов NB, DNM, DNP, NK.
6.
Внутренние
санитарно - технические устройства, в 3 ч., ч. 2. Водопровод и канализация /
Под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера, - М. Стройиздат, 1990.
7.
Шевелев Ф. А.
Шевелев А. Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводный труб.
Справочное пособие. - М. Стройиздат, 1984.
8.
СНиП 2.04.03-85*.
Канализация. Наружные сети и сооружения / Госстрой России- М: ГУП ЦПП, 1998.
9.
Лукиных А. А.,
Лукиных Н. А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей по
формуле акад. Павловского Н. Н. - М. Стройиздат, 1974.