Проектирование водопровода

Проектирование водопровода

1.      Санитарно-техническое оборудование здания

Санитарно-техническое устройство и оборудование современных зданий представляет собой комплекс инженерного оборудования холодного и горячего водоснабжения и канализации, водостоков, мусороудаления, газоснабжения. Этот комплекс необходим для жизнеобеспечения населения и определяет степень благоустройства и комфорт здания, городов и населенных пунктов в целом.

Важнейшей частью санитарно-технического оборудования является водоразборная арматура. По способу установки водоразборная арматура настенная.

Для подачи воды на питьевые и хозяйственные нужды, также для водоснабжения здания водой, для поливочного водопровода используется широкий ассортимент санитарно-технического оборудования. Прежде всего, к нему относятся трубы различной длины и диаметра, и фасонные изделия. Большой выбор материала для изготовления труб дает широкий круг их использования. В соответствии с заданием в здании проектируются раздельные санитарно-технические узлы здания в 4 этажа.

Способ установки водоразборной арматуры настольный.

Наряду с водоразборной арматурой применяется также запорная арматура, служащая для отклонения той или иной части сети с целью ремонта, частичной или полной заменой.

1.      Смесители для умывальников (ГОСТ 25809-96) с аэратором и струевыпрямителем. Аэратор - прибор, насыщающий струю воздухом, в результате чего струя не разбрызгивается и эффективно удаляет загрязнения.

2.      Смесители для моек со струевыпрямителем (ГОСТ 25809-96). Для удобства пользования корпус крана имеет плавно изогнутый носик на конце.

3. Смесители для ванн с душевной сеткой на гибком шнуре (ГОСТ 25809-96).

4. Унитазы (ГОСТ 30493-96) размером 460x360x400 тарельчатого типа с низко расположенным смывательным бачком.

5. Ванны, изготовленные из чугуна, размерами 700x750x450 вместимостью 200 м.

6. Мойка (ГОСТ Р 50851-96) с одной чашей и сливной полкой размером 800x600x200 мм, оборудованная выпуском с решеткой.

7. Умывальник (ГОСТ 30493-7) размером 500x600x400 мм, оборудованный выпуском диаметром 32-40 мм с решеткой для задержания крупных загрязнений. К выпуску присоединяется гидравлический двухоборотный затвор с ревизией или пробками для прочистки.

Для защиты от брызг стены раковины имеют цельно отлитую или съемную заднюю стенку с отверстием для установки водоразборной арматуры на высоте 200-250 мм от борта.

2. Внутренний водопровод

2.1 Общие сведения по холодному водоснабжению здания

Правильный выбор системы и схемы проектирования определяет хорошее, падежное и долговечное функционирование всего оборудования водопровода здания. Основной задачей внутреннего водопровода считают подачу достаточного количества воды к санитарно-техническим приборам, максимальный расход воды и напора в системе. Плюс качество воды, как для хозяйственно-питьевых целей, так и для прочих. Вода должна поступать нормальной хлорированности с определенным содержанием солей и других примесей, она не должна иметь запаха и должна быть прозрачна на свету.

Работа городской сети и внутреннего водопровода подчинена единой задаче - обеспечить нормальное водоснабжение водопотребителей. В данном курсовом проекте хозяйственно-питьевой и поливочный водопровод.

Внутренний водопровод - система трубопроводов и устройств, обеспечивающая подачу воды ксанитарно-техническим приборам, пожарным кранам и технологическому оборудованию, обслуживающая одно здание или группу зданий и сооружений, и имеющая общее водоизмерительное устройство от сети водопровода населенного пункта или промышленного предприятия.

Внутренний водопровод состоит из следующих элементов: ввод водопровода; водомер и водомерный узел; установки для повышения и выравнивания напоров; водонагреватели; водопроводная сеть; водозаборная и запорная арматура; поливочные и пожарные краны.

Вводом внутреннего водопровода считается участок трубопровода, соединяющий наружный водопровод с внутренней водопроводной сетью до водомерного узла, размещенного внутри здания.

Ввод прокладывается с уклоном 0,02 в сторону наружной сети для возможности опорожнения при отключении. Для ввода используем трубы диаметром менее 50 мм - стальные оцинкованные (ГОСТ 3262-75).

Для учета количества воды, подаваемой в здание, на каждом вводе устанавливаем водомер (счетчик). В качестве водопроводной арматуры используем смесители, т.к. в здании предусматривается система горячего водоснабжения. На водопроводной сети для управления потоком воды предусматриваем установку запорной арматуры (задвижки, вентили). Задвижки устанавливаем на вводе в здание, на обводной линии в водомерном узле, после водомера. Вентили размещаем на ответвлениях к каждому стояку, к поливочным кранам, на вводе в каждую квартиру и перед смывным бачком.

Магистральный трубопровод проходит в подвале на высоте 1,3 м от пола с вертикальными трубопроводами, соединяющимися с водоразборной арматурой, подводкой, выполняются из стальных труб диаметром 25, 32, 40 мм. К ней присоединены стояки диаметром 25 мм. Стояки монтируются в санузлах за унитазом.

Подводки к санитарно-техническим приборам прокладываются на высоте - 20 см от пола и с вертикальными трубопроводами, соединяющимися с водоразборной арматурой, из стальных труб диаметром 15 мм. Горизонтальные трубопроводы прокладываются с уклоном i=0,02 в сторону вводов, стояков, водоразборных кранов.

Установка запорной арматуры предусмотрена на вводе, у оснований стояков, на ответвлениях в каждую квартиру, на подводках к смывным бачкам.

2.2 Последовательность выполнения расчета внутреннего водопровода

2.2.1 Выбор системы внутреннего водопровода

Выбор системы внутреннего водопровода зависит от техническо-экономической целесообразности, санитарно-гигиенических и противопожарных требований, а также от величины давления в наружной сети и назначения здания. Внутренние водопроводы зданий по своему назначению могут быть: хозяйственно-питьевыми, производственными, противопожарными и поливочными.

В здании устраиваем хозяйственно-питьевой водопровод, питаемый от наружной сети без дополнительных устройств (насосных, напорных баков и т.п.), т.е. действующий под напором в наружном водопроводе.

2.2.2 Выбор схемы сетей внутреннего водопровода

Сети внутреннего водопровода состоят из магистральных и распределительных трубопроводов, а также из подводок к водоразборным устройствам. В зависимости от режима водопотребления и назначения здания, а также от технологических и противопожарных требований сети бывают: тупиковыми, кольцевыми, комбинированными, зонными; а по расположению магистральных трубопроводов - с верхней и нижней разводкой.

Сеть выбираем наиболее простую и распространенную - тупиковую, которая предусматривается в зданиях, где допускается перерыв в подаче воды при необходимости отключения отдельных участков для производства ремонтных работ.

2.2.3 План типового этажа, план подвала, генплан

На плане типового этажа здания, который вычерчиваем в М 1:100, необходимо указать все санитарные приборы, к которым должна быть сделана подводка, и указать номера стояков. На плане подвала (М 1:100) необходимо показать ввод водопровода, водомерный узел, магистральный трубопровод, стояки и их номера. Генплан вычерчиваем в М 1:500.

2.2.4 Аксонометрическая схема водопровода

В масштабе поэтажного плана в аксонометрической проекции вычерчиваем схему водопроводной сети от городской магистрали до водоразборных точек. Указываем всю водоразборную арматуры. На схеме указываем номера стояков, расчетные участки, их длины и диаметры. Так как подводка к водоразборным приборам на всех этажах одинакова, то показываем их только для одного (верхнего) этажа. На остальных этажах показываем ответвления от стояков.

Условные обозначения трубопроводов, элементов трубопровода, трубопроводной арматуры, элементов водоснабжения (санитарно-технических приборов) выполняем в соответствии с ГОСТ 21.205-93, ГОСТ 6942-98.

2.2.5 Определение характеристик водопотребителей

Задача расчета холодного водопровода состоит в определении необходимого напора в точке присоединения городской водопроводной сети и в сравнении результата с величиной гарантийного напора. Исходя из того, что расход воды ведется для внутреннего водопровода жилого здания на 16 квартир, высотой в 4 этажа, определяем характеристики водопотребителей.

Число водопотребителей U можно определить по формуле:

U= 3.67*п

где п - число квартир.

Здание оборудовано стандартными ванными, мойками, умывальниками и унитазами со смывными бачками. Нормы расхода воды принимаем согласно обязательным приложениям 2 и 3 СНиП 2.04.03-85 и заносим в таблицу 1.

В жилых и общественных зданиях и сооружениях, по которым отсутствуют сведения о расходах воды и технических характеристиках санитарно-технических приборов, допускается принимать:

q₀^tot=0,3 л/с,

q₀^h=q₀^c=0,3 л/с.

Таблица 1 - Определение характеристик водопотребителей

2.2.6 Расчет водопроводной сети        

Расчет водопроводной сети начинаем с наметки участков на аксонометрической схеме. Обитую расчетную длину берем от подключения к городской магистрали до самого удаленного и высокого расположенного от ввода водоразборного устройства (диктующего прибора), который требует наибольшего рабочего (свободного) напора. За расчетный участок принимаем участок с постоянным расходом воды (между водоразборным краном и ответвлением, или между двумя ответвлениями). Границы расчетных участков назначаем в местах изменения гидравлических условий течения воды в трубопроводной системе. Весь расчет водопроводной сети сводится в таблицу 2.

Графы 1,2 и 10 заполняем в соответствии с аксонометрической схемой.

Графа 6, q₀ - секундный расход воды водоразборным устройством берем из таблицы 1, принимаем значение q₀.

- число водопотребителей;

 - секундный расход воды водоразборным устройством;

- количество всех водоразборных приборов.

Графа 5 - величина определяем из СНиП 4.01-41-2006 по приложению 4 таблица 2.

Графа 7 - максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети определяем по формуле:

.

Графа 8, 10, 11 - определение диаметров труб и потерь напора. При назначении диаметров напоров трубопроводов пользуемся следующими указаниями: скорость движения воды в магистралях, стояках и подводках к приборам должна быть от 0,6 до 1,2 м/с. Подбор диаметров выполняем по приложению 1 справочника проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (часть 2).

Графа 12 - определение потерь напора на отдельных участках водопровода.

Итогом расчета таблицы 2 является определение суммарных потерь напора по длине всего расчетного направления от диктующего прибора до присоединения ввода.

Таблица 2 - Расчет водопроводной сети

2.2.7  Определение требуемого напора        

Требуемый напор на вводе, вычисляем по формуле:

где  - это геометрическая высота подъема воды, равная разности отметок, между диктующим водоразборным прибором и отметкой трубы в наружной сети водопровода.

14,8 м

 = - потери на местные сопротивления в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов.

=3,994 м

- свободный напор перед прибором, берем из приложения 2 СНиП 4.01 -41-2006.

 =3 м

- потеря напора на водомере.

= S*q²

где S - гидравлическое сопротивление водосчетчика (из таблицы 4 СНиП 4.01-41-2006),- расход воды на участке, где установлен водомер.

= 0.5 * 1,151² = 0,662 м

Получаем -22,456 м, т. к. гарантийный напор по заданию равен 29 м, то, следовательно, корректировка расчетов или установка насосов, повышающих напор, не требуется.

3. Система канализации здания

3.1 Общие сведения о внутренней канализации жилых зданий

Внутренняя канализация - система трубопроводов и устройств в объеме, ограниченном наружными поверхностями ограждающих конструкций и выпусками до первого смотрового колодца. Обеспечивает 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.

Система канализации проектируется в соответствии со СНиП 4.01-41-2006. Внутренняя система канализации устраивается во всех зданиях, где имеется хозяйственно-питьевой водопровод. В жилых зданиях устраивают бытовую систему канализации, отведения сточных вод от санитарно-технических приборов. Система канализации жилого здания состоит из дворовых и внутренних сетей.

3.1.1 Сети внутренней канализации

Система внутренней канализации состоит из приемников сточных вод и канализационных сетей: горизонтальных и вертикальных трубопроводов (отводных труб или гребенок), сборных линий (коллекторов), стояков, выпусков из здания во внутриквартирную сеть, гидравлических затворов, соединительных элементов.

Сети внутренней канализации обычно монтируют из канализационных чугунных труб диаметром 50 или 100 мм. Для бытовой канализации минимальный диаметр труб 50 мм. Диаметры отводных линий и стояков не должны быть менее диаметров присоединяемых к ним приемников сточных вод.

Уклоны трубопроводов диаметром 50 мм рекомендуется принимать в пределах 0,025-0,035, диаметром 100 мм - в пределах 0,012-0,02, диаметром 150 мм - в пределах 0,007-0,01. Наибольший уклон трубопровода не должен превышать 0,15, за исключением ответвлений от приборов длиной до 1,5 м.

Стояки располагают в местах расположения наибольшего количества санитарных приборов и ближе к приборам, в которые поступают наиболее загрязненные, особенно содержащие крупные отбросы стояки. Диаметр канализационного стояка надлежит принимать по таблицам 8 СНиП 4.01-41-2006. Каждый стояк по всей высоте должен иметь одинаковый диаметр и заканчиваться вытяжной трубой, служащей для вентиляции системы и предотвращения срыва гидравлических затворов. Невентилируемые канализационные стояки допускается предусматривать в случаях, оговоренных в п. 18.7 СНиП 4.01-41-2006. На сетях внутренней бытовой канализации следует предусматривать установку ревизий на высоте 1 м от пола на первом, последнем и через каждые 3 этажа, а на выпусках и отводных линиях прочисток.

3.1.2 Дворовая сеть канализации

Дворовая сеть канализации служит для отвода сточных вод из здания в уличную (городскую) сеть и состоит из трубопровода, уложенного в земле, и колодцев, расположенных на линии трубопровода. Сеть канализации начинается от первого выпускного колодца и заканчивается контрольным колодцем, устраиваемым внутри квартала на расстоянии 1,5 - 2 м до красной линии.

Для осмотра и прочистки канализационной сети на ней сооружают смотровые колодцы диаметром 1 м:

линейные, устраиваемые на прямолинейных участках сети через 40 -150 м;

поворотные - в местах изменения уклона канализационной линии и ее направления на плане:

узловые, устраиваемые в местах соединения линий;

контрольные, устраиваемые в местах присоединения внутриквартальных смотровых колодцев к уличным сетям.

Смотровые колодцы диаметром 0,7 м допускается устраивать при глубине заложения до 1,2 м и диаметром не более 150 мм.

На сетях бытовой канализации устройство смотровых колодцев внутри зданий не допускается. Наименьшая длина трубы выпуска от наружной стены до смотрового колодца принимается: для твердых грунтов - 3 м, для макропористых просадочных грунтов - 5 м.

3.2    Порядок расчета внутренней канализации

3.2.1 Расчет канализационного выпуска

Максимальный секундный расход сточных вод, (л/с), при общем максимальном секундном расходе воды 8 л/св сетях холодного и горячего водоснабжения, определяем по формуле 5 СНиП 4.01-41-2006:

, л/с

где q₀^s - расход стоков от прибора с наибольшим водоотведением, принимаем по приложению 5СНиП 4.01-41-2006, получаем

- общий максимальный секундный расход воды.

,

Получаем ,

.

При этом скорость движения жидкости должна быть не менее 0,7 м/с наполнение трубопроводов - не менее 0,3.

Подбор диаметров канализационных трубопроводов выполняем по приложению 2 справочника проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (часть 2).Полученные данные заносим в таблицу 3.

.2.2 Расчет дворовой сети канализации

Расчет дворовой сети канализации производим, начиная от крайнего выпуска из здания до колодца городской сети ГКК. С учетом ранее выполненных расчетов по выпускам и всему зданию, определяем расчетные расходы сточных вод по участкам сети (таблица 4).

Таблица 4 - Расчетные расходы сточных вод по участкам дворовой сети

3.2.3 Дворовая сеть канализации

Проектирование дворовой сети канализации состоит в следующем:

. На генплане участка наносим все существующие инженерные коммуникации, проектируемое здание с выпуском, вводом водопровода. Наносим дворовые смотровые и контрольные колодцы, трубопроводы, соединяющие эти колодцы с уличным смотровым колодцем.

2. Назначаем диаметры водоотводных труб и стояков без расчета, по конструктивным требованиям. Устанавливаем местоположение стояков на планах этажа, подвала, предусматриваем ревизии, прочистки по линии стояков в дворовую сеть.

. Производим гидравлический расчет дворовой сети и выполняем чертежи: разрез по стояку и профиль дворовой сети.

3.2.4 Гидравлический расчет дворовой сети канализации

После определения расчетных расходов сточных вод по участкам дворовой сети производим гидравлический расчет.

Порядок гидравлического расчета заключается в следующем.

Графы 1 и 7 заполняем, исходя из генплана участка.

Графу 2 заполняем из таблицы 4.

Графы 3,4,5,6 - рассчитываем канализационные трубопроводы, назначая скорость движения жидкости V (м/с), и наполнения . Проверяем условие  и заполняем графу 8.

Графа 9 показывает разность отметок начала и конца участка (величину падения уклона на участке).

Для дальнейшего расчета определяем наименьшую глубину заложения трубопровода в начале сети или глубину диктующего колодца КК1 по формуле:

где 2,1 - глубина промерзания,

- диаметр выпуска, принимаем равным 0,1 м.

Данные для заполнения графы 10 берем из задания на расчетно-графическую работу.

Отметка лотка трубы в начале сети (графа 11) находим как разность поверхности земли (графа 10) и глубина заложения трубы в колодце КК1 (графа 13).

Отметка лотка трубы в конце участка (графа 12) определяем как разность отметки лотка трубы в начале участка (графа 11) и величины падения уклона (графа 9).

Глубина колодцев в конце участка (графа 14) определяем как сумму отметки глубины колодца в начале участка (графа 13) и величины падения уклона (графа 9).

Результаты гидравлического расчета оформляем в таблицу 5.

По полученным данным построим продольный профиль дворовой сети канализации в масштабах: горизонтальный 1:500, вертикальный 1:100.

Таблица 5 - Гидравлический расчет дворовой сети канализации

Спецификация

здание водоснабжение канализация оборудование

Список литературы

1 Кедров B.C., Ловцов E.H. Санитарно-техническое оборудование зданий. М.: Стройиздат, 1989. -495 с.

2 Прозоров В.И., Николадзе Г.И., Минаев A.B. Гидравлика, водоснабжение и канализация городов. М: Высшая школа, 1990. - 252 с.

3 СНиП PK 4.01-41-2006. Внутренний водопровод и канализация зданий. Комитет по делам строительства Министерства индустрии и торговли PK, Астана, 2006. -60c.

4 Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 4-х частях. Внутренний водопровод и канализация. Под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. 4-е издание, перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1990. - 247 с.