Водоснабжение и канализация жилого дома

МО РБ

УО "Полоцкий государственный университет"

Кафедра трубопроводного транспорта, водоснабжения и гидравлики

Пояснительная записка к курсовой работе

Водоснабжение и канализация жилого дома

Выполнил:

Бредис О.С.

гр. 11-ПГСз-5

Проверил:

Кравцова Е.Л.

Новополоцк 2014

Содержание

1. Описание объекта проектирования

. Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

.1 Классификация внутренних водопроводов

.2 Схемы водопроводных сетей

. Установление точек водоразбора и приёмников сточной воды

. Описание способов прокладки водопроводной сети, водомерного узла, ввода, присоединения городской водопроводной сети с указанием материалов, арматуры, приборов и ГОСТов

.1 Материалы для водопроводной сети. Арматура

.2 Устройство вводов

.3 Водомерные узлы и устройства для измерения расходов воды

.4 Трассировка водопроводных сетей внутри здания

. Гидравлический расчёт внутреннего водопровода

.1 Подбор счетчика воды

.2 Определение требуемого напора

. Выбор системы внутренней канализации

. Расчёт внутренней и дворовой канализационной сети

. Описание способов прокладки внутренней и дворовой канализационной сети

. Спецификация материалов и оборудования

Список литературы

водопровод здание канализация счетчик

1. Описание объекта проектирования

) количество этажей - 6; 1 секции;

) гарантийный напор - 30,8 м. вод.ст;

) абсолютная отметка поверхности земли у здания - 169,3 м;

) абсолютная отметка пола 1-го этажа - 170,5 м;

) абсолютная отметка верха трубы городского водопровода -167,4 м;

) абсолютная отметка лотка городской канализации - 166,4 м;

) глубина промерзания грунта - 1,02 м;

) норма водопотребления - 245 л/сут.чел;

) приготовление горячей воды - ЦГВ;

) расстояние от красной линии до здания -5 м;

) расстояние от здания до городского канализационного колодца - 9 м;

) диаметр трубы городского водопровода 200 мм.

) диаметр трубы городской канализации 300 мм.

) высота этажа (от пола до пола) - 2,8 м;

) высота подвала - 1,9 м.

2. Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

2.1 Классификация внутренних водопроводов

Внутренний водопровод представляет собой систему устройств, обеспечивающих подачу воды к санитарно-техническим приборам, технологическому оборудованию и пожарным кранам, расположенным внутри зданий.

Водопроводы классифицируются:

. По назначению:

хозяйственно-питьевые;

производственные;

противопожарные.

. По сфере обслуживания:

объединенные;

раздельные;

единые.

. По способу использования воды:

прямоточные;

оборотные;

с повторным использованием воды.

Применение систем с оборотным водоснабжением и с повторным использованием воды в производственных зданиях находит все большее применение. Для нормальной работы внутреннего водопровода на вводе в здание должен быть создан такой напор (требуемый Hтр ), который обеспечивал бы подачу нормативного расхода воды к наиболее высокорасположенному (диктующему) водоразборному устройству и покрывал бы потери напора на преодоление сопротивлений по пути движения воды. Минимальный напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода (у трубы или на поверхности земли) называется гарантийным (Hg).

. В зависимости от обеспеченности напором и от установленного оборудования:

система, действующая под напором наружного водопровода, применяется, когда Н g ≥ Н тр. Такая система внутреннего водопровода является самой простой и наиболее распространенной.

Рис. 1. Система водоснабжения здания, действующая под напором в наружном водопроводе: 1 - ввод; 2 - поливочный кран; 3 - распределительные трубопроводы (стояки); 4 - вентили на поэтажной подводке; 5 - магистральный трубопровод; 6 - водомерный узел

система с водонапорным баком применяется при периодическом недостатке напора в наружной сети (Н g > Н тр, Н g < Н тр). В период повышенного давления в наружной сети вода накапливается в баке, а в часы уменьшения давления ниже требуемого питание системы осуществляется из бака. Система рационально использует энергию насосов наружного водопровода, аккумулируя воду и избыток напора при уменьшении водопотребления в ночные часы. К недостаткам системы следует отнести возможность ухудшения качества воды при использовании открытых баков и плохой эксплуатации и др. (рис. 2);

Рис. 2. Система водоснабжения здания с водонапорным баком: 1 - ввод; 2 - распределительные трубопроводы; 3 - верхняя магистраль; 4 - водонапорный бак; 5 - подающий трубопровод; 6 - водомерный узел; 7 - нижняя магистраль; 8 - обратный клапан; 9 - подводка

Рис. 3. Система водоснабжения здания с повысительной насосной установкой: 1 - ввод №1; 2 - обратный клапан; 3 - перемычка; 4 - запорная арматура; 5 - пожарный стояк; 6 - водомерный узел; 7 - вентиль на поэтажной разводке; 8 - монтажные запорные вентили; 9 - поливочный кран; 10 - спуск (пробка); 11 - кольцевая магистраль; 12 - насосная установка; 13 - пожарные краны; 14 - ввод №2

- система с водонапорным баком и повысительной установкой применяется при недостаточности гарантийного напора в наружном водопроводе (Н g < Н тр ) и при неравномерном потреблении воды в здании в течение суток. Повысительные насосы включаются автоматически в результате падения уровня воды в баке или нормативного напора в сети. Водонапорный бак работает в сети как регулирующая емкость (рис. 4);

систему с повысительными насосами и пневматической установкой применяют в противопожарных или производственных водопроводах. В этой системе гидропневматический бак выполняет функцию водонапорного бака и может применяться как запасная, так и регулирующая емкость;

Рис. 4. Система водоснабжения здания с водонапорным баком и повысительной насосной установкой: 1 - ввод №1; 2 - обратный клапан; 3 - перемычка; 4 - запорная арматура; 5 - пожарный стояк; 6 - водомерный узел; 7 - поливочный кран; 8 - насосная установка; 9 - водонапорный бак; 10 - кольцевая магистраль; 11 - ввод №2

зонные системы. Применяют при превышении допустимого давления в сети и для отделения части системы по питанию или по величинам напоров. Наибольшая величина гидростатического давления в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения не должна превышать 60 м (0,6 МПа), в системах противопожарного водопровода 90 м (0,9 МПа). Зонирование применяется в зданиях высотой более 17 этажей: первая зона использует гарантийный напор наружной сети водопровода. Последующие зоны назначают в зависимости от величины дополнительного давления в сети внутреннего водопровода. Верхние зоны работают под напором дополнительных насосов, которые подбирают по расходу и напору верхней зоны. Схемы зонных водопроводов (рис. 5).

) последовательная;

) параллельная.

Рис. 5. Последовательная (а) и параллельная (б) схемы зонных водопроводов зданий: 1 - центробежный насос 2-й зоны; 2 - водонапорный бак 2-й зоны; 3 - насос 3-й зоны; 4 - водонапорный бак 3-й зоны

Последовательная схема имеет меньшую протяженность трубопроводов, но менее надежна в работе; требует установки насосных агрегатов на промежуточных этажах, что крайне нежелательно из-за вибрации и шума. К числу крупных недостатков можно отнести нерациональное распределение и использование строительного объема здания под оборудование. При параллельной схеме наблюдается перерасход труб, но насосы размещаются централизованно, что упрощает их эксплуатацию и автоматизацию. Выбор системы водопровода зависит:

от назначения;

от конструктивных особенностей;

от этажности и объема зданий;

от санитарно-гигиенических и пожарных требований.

При решении вопроса о выборе системы водопровода необходимо предварительно определить свободный напор (НСВ), принимаемый в зависимости от этажности застройки, т.е.:

принимаем простую систему.

.2 Схемы водопроводных сетей

Сети внутренних водопроводов состоят из магистральных и распределительных трубопроводов, а также подводок к водоразборной арматуре.

Водопроводные сети бывают тупиковыми, кольцевыми и комбинированными, двойными и циркуляционными.

Тупиковые сети применяют, когда допускается перерыв в подаче воды, при устройстве одного ввода и числе внутренних пожарных кранов меньше 12.

Кольцевые сети применяют, когда не допускается перерыв в подаче воды, они должны иметь не менее 2-х вводов.

Комбинированные сети состоят из кольцевых, магистральных и тупиковых распределительных трубопроводов; их применяют в зданиях с противопожарным водопроводом, оборудованным 12 и более пожарными кранами, в зданиях с большим разбросом водоразборных устройств.

По расположению магистральных трубопроводов схемы сетей различают с верхней и нижней разводкой. При нижней прокладке трубопроводы прокладывают в подвале или техподполье и применяют в жилых и общественных зданиях. При верхней разводке трубопровод монтируют на чердаке или под потолком верхнего этажа. Сети с нижней и верхней разводкой имеют свои достоинства и недостатки.

Схема сети внутреннего водопровода выбирается с учетом размещения водоразборных устройств в планах каждого этажа, режимов подачи и потребления воды, надежности снабжения потребителей водой, а также технико-экономической целесообразности.

3. Установление точек водоразбора и приёмников сточной воды

Приемники сточных вод служат для непосредственного приема бытовых сточных вод в системах внутренней канализации зданий и подразделяются следующим образом:

Основные требования, которые предъявляются к санитарным приборам - удобство и простота прочистки их приемных отверстий, а также полная промывка их рабочей поверхности. Во избежание засорения приемные отверстия всех санитарных приборов, кроме унитазов и напольных клозетных чаш, должны иметь решетки. Поверхности санитарных приборов защищают покрытиями против разрушающего воздействия сточной жидкости, а также попеременного воздействия холодной и горячей (до 90^оС) воды.

Санитарные приборы изготавливают из различных материалов - чугуна, керамики, листовой стали, цветных металлов и сплавов, а также пластмасс.

Внутренняя поверхность приемников должна быть гладкой с закругленными формами без шероховатостей.

В квартирах в зависимости от планировки устанавливается следующая водоразборная арматура:

в ванной комнате - смеситель для ванны и смеситель для умывальника или комбинированный с поворотным изливом;

на кухне - смеситель для мойки или раковины;

в туалете - смывной бак.

Трубопровод хозяйственно-питьевого водоснабжения вычерчивается синим цветом, и обозначается В1, а канализация - красным и обозначается К1.

На плане подвала и плане этажа указывают положение водопроводных и канализационных стояков. Водопроводные стояки на планах и схеме следует обозначать Ст В-1-1, Ст В-1-2; канализационные: Ст К-1-1, Ст К-1-2 и т.д.

К водоразборной арматуре также относятся поливочные и пожарные краны.

Поливочные водопроводы предназначены для полива зелёных насаждений, территорий и тротуаров в летнее время. Их роль выполняют поливочные краны, оборудованные вентилями и быстросмыкающимися полугайками для присоединения гибких шлангов длиной 20-30 м. Поливочные краны размещают в нишах наружных стен здания через каждые 60-70 м по его периметру на высоте 0,35 м от отмостки. При расчёте внутреннего водопровода расходы воды через поливочные краны, предназначенные для мытья полов или поливки зелёных насаждений и территорий, не учитывают, так как эти расходы обычно не совпадают по времени с максимальным водопотреблением в здании.

Особенность поливочных водопроводов - их сезонная работа и необходимость отключения и опорожнения на период холодного времени года, когда при отрицательных температурах воздуха могут происходить льдообразование и повреждения трубопроводов и оборудования. Поэтому на каждом трубопроводе подводки от сети внутреннего водопровода к поливочному крану устанавливают вентиль и спускной кран (или пробку) для опорожнения в зимний период.

4. Описание способов прокладки водопроводной сети, водомерного узла, ввода, присоединения городской водопроводной сети с указанием материалов, арматуры, приборов и ГОСТов

4.1 Материалы для водопроводной сети. Арматура

Для устройства водопроводных сетей холодного и горячего водоснабжения СНиП 2.04.01-85* рекомендуют применять трубы пластмассовые, металлополимерные, стальные, чугунные и асбестоцементные трубы.

Пластмассовые трубы, по сравнению со стальными, обладают большой химической стойкостью, меньшей шероховатостью и, следовательно, большей пропускной способностью. Применение этих труб ограничено из-за низкого предела прочности и значительного коэффициента линейного расширения при повышенных (более 40⁰С) температурах. Для систем водоснабжения органами здравоохранения разрешено использовать пластмассовые трубы со штампом "пищевые", например, из полиэтилена высокой плотности (ПВП), полиэтилена низкой плотности (ПНП), а также из полипропилена (ПП). Для монтажа водопроводных пластмассовых труб применяют фитинги и арматуру. Полиэтиленовые трубы выпускают диаметром условного прохода 10-150 мм на давление до 1 МПа. Соединение труб между собой и с фасонными соединительными частями выполняют методом контактной сварки, а также с помощью фланцев и накидных гаек. Фланцевые соединения с накидными гайками предусматривают в открытых, легкодоступных местах установки арматуры.

Стальные трубы водогазопроводные, оцинкованные и неоцинкованные (черные) (ГОСТ 3262-75*) изготавливают условным диаметром 10-150 мм; электросварные холоднодеформированные (ГОСТ 10707-91) на давление 1 - 2,5 МПа изготавливают длиной 2-12 м. Стальные трубы как более надежные, прочные, удобные в монтаже применяют в основном для внутренних водопроводов. Трубы поставляют с цилиндрической и конической резьбой.

Чугунные трубы (ГОСТ 9583-75*) изготавливают трех классов (ЛА, А и Б) условным диаметром 65-500 мм на давление до 1,0 МПа, длиной 2-6 м. Асбестоцементные трубы выпускают двух марок: ВТ-6 и ВТ-12, диаметром 100-500 мм. Асбестоцементные и чугунные напорные трубы чаще применяют для устройства вводов. Требования к трубам:

) пропуск расчетного расхода;

) не должны влиять на качество воды;

) долговечность;

) малая масса и стоимость;

) простота монтажа;

) антикоррозийность.

Водопроводная арматура.

К трубопроводам арматуру присоединяют на резьбе или с помощью фланцев. Водопроводная арматура изготавливается из латуни, стали, бронзы, серого и ковкого чугуна, пластмасс. Выбор материала определяется условиями эксплуатации и назначения арматуры. Для хозяйственно-питьевых и хозяйственно-противопожарных водопроводов устанавливают арматуру на давление 0,6 МПа. В зависимости от назначения арматура различается:

4.2 Устройство вводов

Вводом внутреннего водопровода считается участок трубопровода от городской водопроводной сети до водомерного узла (запорной арматуры, размещенной внутри здания). Ввод может быть присоединен к сети наружного водопровода одним из следующих способов:

) с помощью седелки (при действующем наружном водопроводе);

) врезкой или приваркой его трубы или тройника (при возможности отключения участка наружной сети);

) с помощью соединительных частей, установленных на трубопроводе наружного водопровода при его прокладке.

Число вводов зависит от назначения и оборудования зданий. При устройстве одного ввода его располагают в центре здания, если водопотребители расположены равномерно по обе стороны или в той части, где потребляется наибольшее количество воды. Если устраивают два и более ввода, их следует присоединять, по мере возможности, к различным участкам наружной кольцевой сети; при отборе воды из одного участка наружной сети вводы должны разделяться задвижкой. Трубы водопроводного ввода необходимо прокладывать по кратчайшему расстоянию под углом 900 к стене здания и с уклоном 0.002-0.005 к городскому водопроводу. Для устройства вводов применяют чугунные раструбные водопроводные трубы диаметром 50 мм и более (ГОСТ 21053-75), стальные оцинкованные трубы (ГОСТ 3262-75) диаметром 40 мм и менее с нанесением противокоррозийной битумной изоляцией и в отдельных случаях пластмассовые трубы. Проход ввода через отверстие фундамента здания или стены подвала устраивают в стальной гильзе, диаметром на 400 мм больше диаметра ввода. Кольцевой зазор между трубой ввода и гильзой заделывают просмоленной прядью, мятой глиной и цементным раствором.

В одонасыщенных грунтах ввод заделывают бетоном и цементным раствором или с помощью сальника. Глубина заложения труб ввода принимают в зависимости от глубины заложения наружной водопроводной сети и глубины промерзания грунта. Минимальная глубина укладки вводов (при отсутствии промерзания грунта) составляет 1 м. В месте присоединения ввода к наружной водопроводной сети следует предусмотреть колодец диаметром не менее 700 мм с установкой в нем задвижки на вводе (или вентиля - при диаметре ввода 40 мм и менее) и спускного крана. При пересечении водопроводных трубопроводов с канализационными расстояние между ними в свету по вертикали должно быть не менее 0,4 м, с другими трубопроводами - не менее 0,2 м. При меньшем расстоянии водопроводные трубы укладывают в металлическую гильзу с вылетом на 0,5 м в обе стороны от точки пересечения, а в водонасыщенных грунтах - на 1,0 м.

Расстояние по горизонтали (в свету) между вводом водопровода и выпуском канализации должно быть не менее 1,5 м (при диаметре ввода до 200 мм включительно). В месте присоединения ввода к наружной сети устраивают колодец. Для возможности опорожнения ввод укладывают с уклоном 0,005 в сторону наружной водопроводной сети.

4.3 Водомерные узлы и устройства для измерения расходов воды

Для учета потребляемой воды в зданиях проектируются водомерные устройства. Водомерные узлы располагают, как правило, сразу же после ввода. Водомерный узел (рис. 6) состоит из устройства для измерения количества расходуемой воды, запорной арматуры, контрольно-спускного крана, соединительных фасонных частей и патрубков из водогазопроводных стальных труб.

Рис. 6 Водомерный узел: 1 - первый запорный вентиль; 2 - водосчетчик; 3 - контрольно-спускной кран; 4 - второй запорный вентиль; 5 - обводная линия; 6 - опломбированная задвижка

Различают водомерные узлы простые (без обводной линии) и с обводной линией, на которой устанавливают опломбированную задвижку в закрытом положении. Водомерный узел с обводной линией применяют, главным образом, на объединенных системах хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода для пропуска воды на пожар по обводной линии, минуя водосчетчик, а также в зданиях, где недопустим перерыв в подаче воды. Запорную арматуру (вентили, задвижки) устанавливают перед водосчетчиком и после него. Между водосчетчиком и запорной арматурой по направлению движения воды устанавливают контрольно-спускной кран (или патрубок с пробкой), который служит для спуска воды из системы внутреннего водопровода, контроля располагаемого напора, проверки правильности показания водосчетчика. Водомерный узел располагают в теплом и сухом нежилом помещении с температурой воздуха не ниже 5°С в легкодоступном для осмотра месте вблизи наружной стены у ввода в здание. Чаще всего его располагают в помещениях центрального теплового пункта (ЦТП), в подвалах или приямках, устраиваемых в коридорах, либо на лестничных площадках здания. Во избежание излишних потерь напора водомерные узлы собирают так, чтобы водосчетчик был установлен на прямом участке, а не на обводной линии. Для учета количества воды, расходуемой в зданиях, применяют крыльчатые и турбинные скоростные водосчетчики. Принцип действия водосчетчиков основан на суммировании числа оборотов помещенной в поток воды вращающейся крыльчатки или турбинки. Скорость вращения крыльчатки или турбинки пропорциональна средней скорости движения воды в месте установки прибора. Передаточный механизм передает частоту вращения крыльчатки (турбинки) счетному механизму, связанному с циферблатом, который суммирует количество воды, прошедшей через водосчетчик. Крыльчатые водосчетчики типа ВК изготавливают калибром 15-50 мм. Ось вращения крыльчатки у водосчетчиков ВК расположена перпендикулярно направлению движения воды. В зависимости от способа подвода воды к крыльчатке водосчетчики бывают одноструйные и многоструйные. Крыльчатые счетчики размещают только в горизонтальном положении на резьбовых соединениях. На входе в счетчик устанавливают сетку для выравнивания потока и задержания попавших в воду окалины, продуктов коррозии. Турбинные водосчетчики выпускают калибром 50-250 мм с фланцами для установки на трубопроводе.

Ось вращения турбинки водосчетка расположена параллельно направлению потока воды, поэтому его установка не зависит от ориентации в пространстве. Перед водосчетчиками следует предусматривать прямой участок длиной, равной пяти диаметрам, а после счетчика - одному диаметру. При значительных колебаниях расходов воды для учета малых и больших количеств применяют комбинированные водосчетчики, состоящие из крыльчатого и турбинного, с переключающим клапаном. Комбинированные водосчетчики завода "Водоприбор" выпускают двух типов: параллельные и последовательные. Малые расходы воды фиксируются крыльчатым водосчетчиком, а при увеличении расхода клапан направляет поток воды в турбинный счетчик. Показания счетчиков суммируют (рис. 7).

В настоящее время разработаны конструкции с дистанционной передачей показаний счетчиков по линии связи к регистрирующим приборам.

Рис. 7. Комбинированный скоростной счетчик воды: а - конструкция; б - схема параллельного соединения счетчиков; в - схема последовательного соединения счетчиков; 1 - клапан; 2 - крыльчатый счетчик; 3 - турбинный счетчик

4.4 Трассировка водопроводных сетей внутри здания

Правильный выбор мест прокладки сетей внутреннего водопровода существенно снижает стоимость устройства системы и облегчает ее эксплуатацию. При нижней разводке магистральный трубопровод, начиная от водомерного узла, следует прокладывать в подвальном этаже или в техническом подполье, а при их отсутствии - в каналах первого этажа, иногда совместно с другими трубопроводами (отопления, горячего водоснабжения), располагая его под ними или рядом с ними. Прокладка трубопроводов в земле под полом не допускается. Трубопроводы, кроме пожарных стояков, прокладываемые в шахтах, кабинах и каналах, изолируют от конденсации влаги.

Прокладка трубопроводов в помещениях с температурой ниже 2°С требует устройства термоизоляции. Подпольные каналы бывают непроходные высотой 0,3-0,7 м, проходные высотой 1,7-1,8 м и полупроходные высотой 0,8-1 м. Ширина каналов находится в пределах 0,3-1 м. Каналы делают прямоугольного сечения, выполняя их из несгораемых материалов. Сверху их прикрывают съемными плитами.