Институт природобустройство и водопользование

Институт природобустройство и водопользование

Кафедра «Водоснабжение и водотведение»

Курсовой проект:

“Водоснабжение и водоотведение жилого дома”

Преподаватель: Ефремов Р. В.

Студент: Во Ань Зуй ИГЭС III -17

Москва 2016

Содержание

стр.

Исходные данные для проектирования

1. Введение

2. Система водоснабжения и водоотведения объекта

3. Система холодного водоснабжения

3.1. Обоснование и выбор схемы

3.2. Конструирование системы В1, В11

3.2.1. Водоразборная арматура

3.2.2. Водопроводная сеть В1, В11

3.2.3. Трубопроводная арматура

3.2.4. Установки для повышения давления

3.2.5. Водомерный узел

3.2.6. Ввод

3.3. Расчет В1,В11

3.3.1. Определение расчетных расходов на объекте

3.3.2. Расчет элементов системы на час максимального водопотребления

3.3.2.1. Ввод

3.3.2.2. Водомерный узел

3.3.2.3. Гидравлический расчет водопроводной сети

3.3.2.4. Определение требуемого давления в сети

3.3.2.5. Подбор насосов повысительной установки

4. Система бытовой канализации

4.1. Обоснование и выбор схемы

4.2. Конструирование системы К1

4.2.1. Приемники сточных вод

4.2.2. Гидрозатворы

4.2.3. Канализационная сеть

4.2.4. Устройства для прочистки

4.2.5. Выпуски

4.2.6. Дворовая сеть

4.2.7. Контрольный колодец

4.2.8. Вытяжная (вентиляционная) часть

4.3. Расчет К1

4.3.1. Определение расчетных расходов на объекте

4.3.2. Расчет элементов системы

4.3.2.1. Стояки

4.3.2.2. Гидравлический расчет дворовой канализационной сети

5. Список использованной литературы

Перечень графического материала:

Лист 1: Генплан (М 1:500). План подвала и типового этажа (М 1:100). Профиль дворовой канализационной сети (М_Г 1:500, М_В 1:100)

Лист 2: Аксонометрическая схема холодного водопровода и

канализации (М 1:100)

Исходные данные для проектирования

приняты по варианту №1

№ п/п	Характеристика проектируемого объекта	Параметр характеристики
	Вариант генплана
	Расстояние до красной линии застройки а, м
	Расстояние от красной линии застройки до городского водопроводаb, м
	Расстояние от городского водопровода до городской канализации с, м	3,0
	Диаметр условного прохода (Ду), мм трубопровода:
	городского водопровода
	городской канализации
	Гарантийный напор в городском водопроводе Нгар, м
	Норма водопотребления на 1 жителя (общая) qо сут.uво , л/сут*чел
	Назначение зданий/конструкция кровли	жилое
	Количество зданийnзд
	Количество секций в зданииnсекц, шт
	Этажность nэт
	Высота этажа hэт, м	2,8
	Высота подвала hподв, м	2,0
	Высота расположения пола 1-го этажа относительно отметки планировки h1эт,м	0,5
	Толщина перекрытий, м	3,0
	Глубина заложения лотка трубопровода в колодце городской канализации (в КГК), м, от поверхности земли(h л КГК)	3,0
	Абсолютная отметка поверхности земли колодца городской канализации (КГК) Z КГК,м
	Глубина промерзания грунта hпром, м	0,7
	Высота чердака, м	2,5

Введение

Цель: Разработка элитной системы водоснабжения и водоотведения комплекса зданий отвечающего перспективным требованиям граждан России.

В связи с быстрыми темпами развития и расширения сантехнического оборудования и способов его монтажа, перед современными специалистами, а также проектировщиками возникают большие перспективы и возможности по внедрению их в нашей стране и повышению комфорта жизни наших граждан и экономии водных ресурсов страны.

Выполняя гражданский долг свободного гражданина России при проектировании, я предлагаю свой способ по перспективе развития систем ВиВ в нашей стране для улучшения жилищных условий любого из наших граждан. Будущее нашей страны зависит от нас - построим его таким, каким хотим его видеть.

Современные системы обеспечивают подачу воды со значительными потерями, достигающими 50%, что неблагоприятно отражается на окружающей среде, истощая природные водные источники и загрязняя их избыточным количеством сточных вод. Большой расход воды и потери приводят к перегрузке очистных сооружений, ухудшение качество воды, что отрицательно сказывается на здоровье населения.

При разработке проекта мы должны применить современные ресурсосберегающие системные и схемные решения и оборудование, позволяющие рационально использовать питьевую воду.

Федеральная программа по обеспечению населения питьевой водой, направленная на восстановление и развитие систем водоснабжения до уровня, обеспечивающего соответствие воды новым, более жёстким требованиям СанПиН, требует повышение качества воды в местах водоразбора.

Учитывая деградацию окружающей среды, истощение природных водных источников и требование водного кодекса России к рациональному использованию водных ресурсов в проекте необходимо организовать рациональное использование воды и снижение среднего водопотребления, в настоящее время оно составляет 305 л/чел.*сут.

В связи с ухудшением здоровья нации и снижением численности населения нашей страны каждый патриотически настроенный специалист обязан внести свой вклад в исправление сложившейся ситуации.

Рис. 2.1. Санитарно–технические системы здания

Обоснование и выбор схемы

Для обеспечения бесперебойной подачи воды всем потребителям принимаю схему холодного водоснабжения, включающую:

1) Водоразборную арматуру

2) Водопроводную сеть: внутреннюю и микрорайонную

3) Трубопроводную арматуру

4) Водомерный узел

5) Ввод

Для определения необходимости установки для повышения давления ориентировочно определим требуемое давление:

Н_треб=10+4·(n_эт-1),

где

n_эт=7 эт-максимальная этажность проектируемых зданий

Н_треб=10+4·(7-1)=34 м.

В связи с тем, что Н_треб больше, чем гарантированный напор в водопитателе Н_гар=10 м, то принимаю схему с установками для повышения давления.

Проверяю, можно ли подавать воду в здание в одну зону, для этого определяю давление перед нижней водоразборной точкой:

Н_{нижн вод. точки}=h_раб+h_эт·(n_эт-1)

где:

h_эт – высота этажа, м, h_эт=2,8 м

n_эт – мах этажность здания, n_эт=7 эт

h_раб - давление перед верхним водоразборным прибором, м, h_раб=3м

Н_{нижн вод. точки}=3+2,8·(7-1)=19,2м<45м

Согласно СНиП п.6.7. максимальное давление перед нижней водоразборной точкой должно быть не более 45м, т. к. давление перед нижней водоразборной точкой меньше допустимого, то необходимости в применении зонной схемы водоснабжения нет.

Для обеспечения бесперебойной подачи воды принимаю водомерный узел с обводной линией для учета воды поданной потребителям, а также установки для повышения давления с резервными агрегатами и обводной линией.

Общая схема водопровода холодной воды приведена на рис. 3.1.1.

Рис. 3.1.1. Схема водоснабжения:

1-водоразборная арматура; 2-внутренняя и микрорайонная сети

3-трубопроводная арматура; 4-водомерный узел; 5-ввод;

6-повысительные установки.

Водоразборная арматура

Водоразборная арматура предназначена для отбора воды из системы различными потребителями. Для системы хозяйственно-питьевого водопровода согласно принятым санитарным приборам и оборудованию, принимаю смесители, устанавливаемые на мойке в кухне, на умывальнике и ванной в санузле; сливной бачок в туалете.

Размещение смесителей по плану на высоте от пола:

для мойки 600×600 мм (настольный, с одной рукояткой) – 0,85м

для умывальника 500×450 мм (настольный, с одной рукояткой) – 0,85м

для ванны 750×1700 мм (настенный) – 1,1м

Унитаз принимаю напольный воронкообразный, размерами 600×450 мм с боковой подводкой Ду15мм на высоте 0,65м.

На поливочном водопроводе В11 устанавливаю поливочные краны в цоколе здания в люках размером 300×300 мм на высоте 0,3 м над землей. В качестве арматуры использую краны Ду25 мм, для присоединения поливочного шланга длиной 30м, кран оборудую резьбовым штуцером с быстросмыкающейся гайкой; краны располагаю на двух противоположных сторонах проектируемого здания из условия: 1 поливочный кран на 60 м периметра.

Водопроводная сеть В1,В11

Водопроводную сеть принимаем с нижней разводкой с расположением основных магистралей в подвале здания, стояки монтирую в санитарно-технических шахтах за унитазом, а также в кладовках, расположенных около кухни, прокладываю их вертикально через все этажи с присоединением на каждом этаже поэтажной разводки на высоте 1,0м.

К водоразборным приборам от стояков прокладываю подводки по стене открытым способом на высоте 0,4м от пола из стальных водогазопроводных труб Ду15мм.

Квартальные сети трассирую между ЦТП и зданиям также из стальных водогазопроводных труб. Размер ЦТП: 6×9 м. Трубы прокладываю в земле ниже глубины промерзания h_пром на 0,5м:

h_прол^В1=h_пром+0,5;

где

h_пром=0,7 м

h_прол^В1=0,7+0,5=1,2 м

При пересечении труб с фундаментом зданий предусматриваю отверстия, размеры которого на 200 мм больше диаметра трубы, что необходимо для предотвращения перелома трубы при осадке здания.

Трубопроводная арматура

Трубопроводная арматура предназначена для управления гидравлическими параметрами системы (напора и расхода), для отключения участков сети и оборудования (насосов, водомеров) во время ремонта или замены, а также для предохранения элементов сети от разрушения, когда параметры превосходят расчетные.

Устанавливаю запорную арматуру в следующих точках:

- перед смывным бачком;

- на каждом ответвлении от стояка;

- у основания водоразборного стояка;

- на вводе магистралей в дом;

- до и после насосов и счетчиков воды, а также на обводной

линии;

-в колодце городского водопровода (КГВ) на ответвлении от

наружной городской водопроводной сети.

В качестве запорной арматуры принимаю вентили (до Ду50мм) и задвижки (при больших диаметрах), выполненные из стали.

В качестве предохранительной арматуры предусматриваю обратные клапаны, исключающие обратный ток воды, устанавливаю их после насосных установок.

Рис.3.2.4.1. Схема насосной установки

Водомерный узел

Для обеспечения бесперебойной подачи воды потребителям предусматриваем водомерный узел с обводной линией.

Обвязку счетчика выполняю из стальных трубопроводов, соединенных на сварке, соединение со счетчиком и арматурой фланцевое. Счетчик размещаю в ЦТП перед установками для повышения давления на высоте 1м от пола. В здании устанавливаю водомерные узлы аналогичной конструкции. Для обеспечения учета подачи воды потребителям предусматриваю установку счетчиков воды в каждой квартире. Принимаю скоростные счетчики типа ВСХ-15, устанавливаемые на ответвлении от стояка.

Схема водомерного узла приведена на рис. 3.2.5.1.

Рис. 3.2.5.1. Схема водомерного узла

1-водосчетчик; 2-переходные муфты; 3-контрольно-спускной кран;

4-обводная линия; 5-манометр

Ввод

Ввод прокладываю от наружной водопроводной сети (от КГВ) до ЦТП, выполняю из стальных водогазопроводных труб, присоединяемых к городской сети в отдельном колодце в тройник, предусмотренный на ответвлении от трубопровода. Трубы прокладываю в грунте на глубине 1,2 м. В колодце на наружной сети водопровода Ду 200мм, устанавливаю разделительные задвижки для обеспечения бесперебойной подачи воды в случае аварии на наружной сети до ввода или после.

Схема ввода приведена на рис. 3.2.6.1.

Рис. 3.2.6.1. Схема ввода

Расчет В1,В11

Расчет водопровода холодной воды произвожу на наихудшее сочетание нагрузок, т. е. на пропуск максимального секундного расхода в час максимального водопотребления суток максимального водопотребления до самого удаленного и высоко расположенного водоразборного прибора.

Расчет элементов системы

Ввод

Ввод рассчитываю на пропуск максимального секундного расхода общей воды: =3,153 л/с, диаметр условного прохода (Ду) подбираю из условия, что скорость течения воды в трубах лежит в интервале от 0,9м/с до 1,2м/с.

По таблице А.Ф. Шевелева для стальных водогазопроводных труб:

Ду=70 мм

v=0,92 м/с

i=0,0032 м/м

По генплану длина ввода L=30,85 м, потери на вводе составят:

h_вв=i·L=0,0032*=0,0987м.

Водомерный узел

В ЦТП: водосчетчик рассчитываю на пропуск максимального секундного расхода общей воды: =3,153л/с. Диаметр условного прохода (Ду) водосчетчика подбирается по табл.4 СНиП 2.04.01-85* по среднечасовому расходу ( ) всего объекта так, чтобы его эксплуатационный расход ( ) был больше или равен этому расходу, т. е. .

В крыльчатых водосчетчиках (с диаметром условного прохода Ду<50мм) потери допускаются до 5м, а в турбинных (с диаметром условного прохода Ду≥50мм) – до2,5м, если эти условия не выполняются, то берется следующий, больший по сортаменту водосчетчик.

Средний часовой расход общей воды на объекте составит:

3,5м³/час

h_{водосч.}=S·(_.q_сек^ВО)²

q_экспл. = 6,4 м³/ч

S=1,3м/(л/с)²-гидравлическое сопротивление водосчётчика (табл.4 СНиП 2.04.01-85*).

Потери напора в водосчетчике:

h_водосч^ВО_.=4,9 м < 5 м

Принимаю к установке крыльчатых водосчетчик Ду= 40 мм.

На вводе водопровода в дом:водосчетчик рассчитываю на пропуск максимального секундного воды холодной воды: q_сек^В1 =2,524 л/с

Средний часовой расход холодной воды на объекте составит:

2,3 м³/час

h_{водосч.}=S·(_.q_сек^В1)²

q_экспл. = 2,8 м³/ч

S= 2,64 м/(л/с)²-гидравлическое сопротивление водосчётчика (табл.4 СНиП 2.04.01-85*).

Потери напора в водосчетчике:

h_водосч^В1_.=3,45 м < 5 м

Принимаю к установке крыльчатых водосчетчик Ду= 25 мм.

Рис. 3.3.2.3.1. Расчетный путь

Расчетный путь разбиваю на расчетные участки, границами которых являются точки присоединения к расчетному пути. Разметку начинаю с квартирных разводок. Расчетные расходы определяю по методике СНиП 2.04.01-85* в зависимости от количества водоразборных точек, получающих воду через расчетный участок.

k_м.с. – коэффициент местного сопротивления, согласно СНиП 2.04.01-85* п.7.7 для систем В1 k_м.с =0,3, для (В1+В2) k_м.с =0,2, т.к. в курсовом проекте принят хозяйственно-питьевой водопровод, то принимаю k_м.с.=0,3.

Результаты расчета приведены в табл. 3.3.2.3.1.

Гидравлический расчет водопроводной сети

Таблица 3.3.2.3.1.

№ уч- ка	Длина уч-ка L, м	N, шт				, л/с	Ду, мм	v, м/с	Потери давления
удельные i, м/м	на участке i·L, м
1—2	0.8		0.00602	0.00602	0.2	0.2		1.18	0.3505	0.2804
2—3	1.2		0.00602	0.01204	0.202	0.202		1.18	0.3505	0.4206
3—4	1.6		0.00602	0.02408	0.224	0.224		1.18	0.3505	0.5608
4—5	2.8		0.00602	0.04816	0.27	0.27		1.19	0.3706	1.03768
5—6	2.8		0.00602	0.07224	0.307	0.307		0.94	0.1549	0.43372
6—7	2.8		0.00602	0.09632	0.338	0.338		1.05	0.1834	0.51352
7—8	2.8		0.00602	0.1204	0.367	0.367		1.1	0.2479	0.69412
8—9	2.8		0.00602	0.14448	0.394	0.394		1.14	0.2537	0.71036
9—10	2.8		0.00602	0.16856	0.42	0.42		1.19	0.2588	0.72464
10—11	9.9		0.00602	0.33712	0.565	0.42		0.95	0.1349	1.33551
11—12			0.00602	0.50568	0.678	0.678		1.2	0.1781	1.0686
12—13	9.9		0.00602	0.67424	0.791	0.791		0.91	0.0619	0.61281
13-ЦТП	27.5		0.00602	0.67424	0.791	0.791		0.91	0.0619	1.70225
	∑hдлине=10.09

Потери давления на местные сопротивления ∑h_{м. с.}= k_м.с ·∑h_длине=0,3·∑h_длине=3,027м

Система бытовой канализации

Обоснование и выбор схемы

Система внутренней хозяйственно-бытовой канализации принята централизованной.

Схема хозяйственно-бытовой канализации включает: санитарно-технические приборы, гидрозатворы, внутреннюю канализационную сеть, вытяжную часть, устройства для прочистки сети, выпуск, дворовую канализационную сеть и уличную наружную канализационную сеть.

Принятая схема хозяйственно-бытовой канализации приведена на рис. 4.1.1.

Рис.4.1.1.Схема бытовой канализации:

1-приемники сточных вод (санитарные приборы); 2- гидрозатворы; 3- внутренняя канализационная сеть; 4- вентиляционная часть; 5- устройства для прочистки (ревизии и прочистки); 6-выпуски; 7-дворовая канализационная сеть; 8- контрольный колодец; 9- наружная сеть централизованной городской канализации.

Конструирование системы К1

Размещение элементов системы в строительных конструкциях здания и на территории произвожу с учетом возможности прокладки трубопроводов, размещения оборудования и труб, возможности их обслуживания, монтажа и демонтажа во время ремонта, с учетом расположения сопутствующих инженерных коммуникаций (отопления и вентиляции, электроснабжения), сохранения целостности несущих конструкций здания (балок, несущих перекрытий и стен, ригелей, колонн), а также минимальных затрат на материалы и монтаж.

Приемники сточных вод

В качестве приемников сточных вод устанавливаю санитарные приборы, которые собирают загрязненные стоки образующиеся в результате хозяйственных и санитарно-гигиенических процедур.

На кухне принимаю мойку для удаления загрязнений с продуктов и посуды. Принимаю мойку изготовленную из нержавеющей стали размером 600х600мм, врезную, т.е. встраиваемую в отверстие в столешнице.

В ванной комнате устанавливаем улучшенную ванну из полимерных материалов, размером 750х1700мм. Для исключения затопления помещения ванну оборудую переливом, который соединяется с выпуском. В ванной комнате также размещаю умывальник с переливом размером 500х450мм.

В санузлах устанавливаем тарельчатый унитаз из керамики в комплекте со смывным бачком.

Гидрозатворы

Гидрозатвор предназначен для предотвращения проникновения токсичных и опасных газов из канализационной сети в помещение, путем создания слоя воды величиной 60мм.

На мойке предусматриваю двухоборотный гидрозатвор, на ванной – двухоборотный с горизонтальным выпуском, на умывальнике – бутылочный, унитаз со встроенным гидрозатвором. Гидрозатворы изготовлены из полипропиленовой пластмассы, в виду ее повышенной термостойкости.

Канализационная сеть

Канализационная сеть состоит:

1. отводные трубы от приемников сточных вод к стояку.

2. стояки, транспортирующие стоки в нижнюю часть здания

3. сборный коллектор, собирает воду от отдельных стояков и транспортирует ее за пределы здания.

Канализационная сеть прокладывается так, чтобы кратчайшим путем в самотечном режиме удалить воду за пределы здания (см план этажа и подвала). Диаметр отводных труб принимаю конструктивно равным максимальному диаметру выпуска присоединенного к этому трубопроводу, диаметр стояка должен быть больше, либо равен максимальному диаметру отводного трубопровода присоединенного к нему, диаметр отводного коллектора больше либо равен максимальному диаметру присоединенного к нему стояка.

Уклон отводных труб диаметром 50мм принимаю не менее 0,03, при Ду=100мм i³0,02, стояки прокладываю вертикально, допустимое отклонение от вертикали не более 10мм на 1м.

Внутреннюю сеть монтирую из безнапорных полипропиленовых труб под потолком подвала.

Диаметр условного прохода (Ду) канализационных стояков принимаем 50мм (для моек) и 100 мм (для санузлов). Канализационные стояки прокладываются вертикально. Присоединение боковых отводящих трубопроводов производим в косой тройник (под углом 45 град.). Присоединение стояка к горизонтальным трубопроводам производим плавно в два отвода по 45^о для уменьшения вероятности засорения.

Горизонтальные трубопроводы, объединяющие стояки, прокладываем с уклоном в сторону выпуска. Боковые присоединения осуществляем плавно в косой тройник.

Устройства для прочистки

Устройства для прочистки предназначены для ликвидации засоров, выполняются в виде ревизий, предназначенных для прочистки трубопровода в 2 стороны, или прочисток, обеспечивающих прочистку в 1 сторону по ходу движения жидкости. Ревизии устанавливаю на первом и последнем этаже и через два этажа на третий на расстоянии 1м от пола, на горизонтальных участках ревизии размещаю через 8-15м в зависимости от диаметра трубопроводов, а также перед выпуском из здания.

Прочистки устанавливаем на горизонтальных участках сети на расстоянии 10 м друг от друга и на поворотах сети при изменении направления движения сточных вод.

Выпуски

Выпуски прокладываю в земле от стены здания до первого колодца дворовой сети, диаметр выпуска больше либо равен диаметру коллектора. Расстояние до колодца должно обеспечить возможность прочистки выпуска из здания (подвала), минимальное расстояние – 3м, максимальное –12м в зависимости от диаметра выпуска. Принимаю выпуск Ду 100мм, длиной L= 5 м, с уклоном i=0,02.

Выпуск прокладываю на глубине меньшей глубины промерзания, так как стоки имеют t » 20-30°С, в случае h_прол^К1<0,7 м, принимаю h_прол^К1=0,7м.

h_прол^К1=h_пром-0,3; ( ≥h _прол^К1_мин=0,7м )

где

h_пром= 0,7 м

h_прол^К1= 0,7 -0,3= 0,4 м

Дворовая сеть

Дворовая сеть объединяет все выпуски так, чтобы по кратчайшему расстоянию отвести стоки в городскую сеть, для уменьшения глубины заложения желательно, чтобы уклон трубопровода совпадал с уклоном местности, минимальный диаметр условного прохода дворовой сети Ду=150 мм. Для контроля работы дворовой сети в местах присоединения выпусков, на поворотах, в местах изменения уклона и диаметра, на участках длиной свыше 35м предусматриваю смотровые колодцы.

Дворовую канализационную сеть принимаем из раструбных труб ПВХ (поливинилхлорид).

Контрольный колодец

Контрольный колодец является административной границей между дворовой и наружной сетью, размещается на расстоянии 1,5-2,0 м от красной линии внутрь квартала. Если сеть подходит выше отметки шелыги наружной сети, то в контрольном колодце предусматривается перепад, так чтобы присоединение к наружной сети производилось по верхнему своду трубы или по уровню воды.

Расчет К1

Произвожу на пропуск максимальных секундных расходов в час максимального водопотребления.

Расчет элементов системы

Стояки

Расчет стояков произвожу по самому нагруженному стояку, к которому присоединено наибольшее количество приборов (принимаю стояк от санузла

Ст. К1- 1 )

Расчетный расход на стояке нахожу по формуле:

= + 1,6л/с,

где

=¦( ·N_ст)

Водопроводный расход определяю в зависимости от количества приборов на стояке (N_ст= 84 шт) и секундной вероятности их одновременной работы, так как количество водоразборных точек равно числу санитарных приборов, то принимаю вероятность общей воды = 0,01676 .

(N_ст · )=1,40784Þ =1,168

= 1,752 <8 л/сÞ = 1,752+1,6=3,352 л/с

Сравниваю полученный расход () с допустимым расходом при котором не происходит срыва гидрозатвора и который приведен в таблице 8 СНиП 2.04.01-85* для принятого диаметра стояка (Ду=100мм), угла (45°) и диаметра (Ду=50мм) присоединения отводного трубопровода к стояку.

=7,4 л/с > = 3,352 л/с Þ диаметр условного прохода стояка подобран верно.

Список использованной литературы

1) СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий,

Госстрой СССР, 1986г.

2) Пальгунов П. П., Исаев. В. Н. Санитарно-технические устройства и газоснабжение зданий. Москва Стройиздат 1991 г.

3) Калицун В.И., Кедров В.С., Ласков Ю.М. Гидравлика, водоснабжение и водоотведение. Москва Стройиздат.

3) Шевелев Ф. А., Шевелев А. Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. М. Стройиздат, 1986г.

4) Лукиных А.А. , Лукиных Н. А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле Павловского Н. Н. М. Стройиздат, 1987г.

Институт природобустройство и водопользование