Разработка строительной части и определение основных размеров здания насосной станции

Водопроводные насосные станции состоят из машинного зала, электрораспределительных устройств (РУ) и подсобных помещений. Из бытовых подсобных помещений необходимо предусмотреть санитарный узел (3м²), остекленное помещение для эксплуатационного персонала, со шкафчиками для хранения одежды (8-25м²). Для выполнения мелкого ремонта следует предусмотреть в помещении станции мастерскую или свободное место для установки верстака или необходимого механического оборудования (10-30м²).

Размеры основного помещения станции - машинного зала – определяются габаритами насосных агрегатов и коммуникаций с учетом рекомендуемых расстояний между стенами зданий и элементами оборудования. У входа в машинный зал размещается монтажная площадка, на которую автотранспортом доставляется оборудование. Размеры площадки обуславливаются обеспечиванием проходов не менее 0,7 м вокруг насосного агрегата, размещенного на ней.

На станции с заглубленным машинным залом монтажная площадка, а также помещение РУ и бытовые помещения находятся на отметке пола первого этажа.

Ширина машинного зала представляет собой сумму длин участков трубопроводов, фасонных частей и арматуры на всасывающей и напорной линиях насосов, а также поперечного размера самого насоса. Исходя из длины типовых конструкций железобетонных балок для перекрытий, ширину прямоугольных насосных станций следует принимать 6, 9, 12, 15 и 18 м.

Длина машинного зала станции определяется проходами между торцевыми стенами и агрегатами, продольным размером самих агрегатов и расстояниями между ними. При определении длины наземной части станции учитываются также размеры вспомогательных помещений, устраиваемых на отметке пола первого этажа (монтажная площадка, распределительные устройства и бытовые помещения). При ширине здания в осях 6 м несущими конструкциями перекрытий являются наружные стены. При ширине здания в осях 9, 12, 15 и 18 м расстояния между несущими конструкциями перекрытий (стойки каркаса, балки, фермы) принимаются 6 м.

Колонны каркаса принимаются сечением 40х40 см, а при оборудовании мостовым краном – 40х60 см.

Высота машинного зала для незаглубленной насосной станции представляет собой сумму высот подземной части и верхнего строения.

Высота подземной части машинного зала зависит главным образом от отметки оси насоса, определяемой по методике, изложенной в разделе 4.1. Для определения отметки пола машинного зала следует из отметки оси насоса вычесть высоту насоса и высоту (0,2-0,5 м), выступающей над полом части фундамента под насосный агрегат. Толщина плиты, образующей дно заглубленной части машинного зала, принимается равной 0,8-1,2 м.

Высота верхнего строения машинного зала, считая от пола первого этажа до перекрытия, определяется по формуле

, м (4.8)

где h₁ – высота монорельса кран-балки с учетом конструкции крепления его к перекрытию;

h₂ – минимальная высота от крюка до низа монорельса;

h₃ – высота строповки груза (0,5-1 м);

h₄ – высота груза (задвижка, насос, электродвигатель и т.д. по наибольшему значению габарита с учетом подвески к крюку).

Высоту верхнего строения H_{верх.стр.} округляют до ближайшей стандартной: 3; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8; 12,6; 14,4; 16,2; 18 м.

Схемы к определению высоты верхнего строения и подземной части станции приведены в [2, 9,10] и в приложении 10.

Толщину стен в подземной части станции (железобетон) прини­мают в пределах 0,75-1,5 м в зависимости от места расположения насосной станции (на берегу или на некотором удалении), глубины здания, уровня грунтовых вод. Верхняя часть здания выполняется из кирпича (толщина стен 38 или 51 см) или монтируется из панелей.

Ширину оконных проемов в курсовом проекте можно принимать 300 см, при высоте каждой секции окна 120 или 180 см.

Типовые двери имеют высоту 240 см при ширине 100-150 или 200 см. Размеры ворот можно принимать 300х360 см.

Пролеты здания 9, 12, 15 и 18 м перекрываются полигональны­ми двутавровыми балками. По балкам укладываются железобетонные плиты шириной 1,5 или 3 м и длиной 6 м (высота плиты 0,3 м), а по ним – изолирующий слой, пароизоляция, выравнивающий слой, теплоизоляция, стяжка и гидроизоляция.

Заглубленные помещения должны сообщаться с наземными частя­ми и выходами из здания по открытым лестницам шириной не менее 0,7 м и углом наклона не более 45 градусов. Лестницы изготавливаются в виде стальных маршей.

Ширина ступеней от 25 (при уклоне 1:1,2) до 18 см (при уклоне 1:0,6). Высота ступеней от 20 до 28 см. Все лестницы и переходы должны ограждаться. Высота ограждений – 1 м; на высоту 0,15 м ограждения обшиваются.

Помещение распределительных устройств (РУ) примыкает к машинному залу с торцевой стороны и должно иметь самостоятельный выход, а при длине более 5 м - два выхода. При однорядном распо­ложении камер распределительных устройств минимальная сторона помещений РУ составляет 2,5 м, а при двухрядном – 4,5 м. Высота помещений не менее 4,2 м. Количество камер РУ равно количеству двигателей на станции. Бытовые помещения проектируются по общим правилам и должны иметь высоту не менее 3,2 м.

Здания водопроводных насосных станций I подъема во многих случаях имеют свою специфику как в композиционном решении, так и в конструктивном оформлении. Их отличительной чертой часто явля­ется глубокая подземная часть здания станции. При небольшой мощ­ности, отдельно стоящие, они делаются большей частью круглой формы в плане и сооружаются опускным способом.

Особым вопросом является гидроизоляция подземной части здания. Гидроизоляция проектируется согласно действующим указаниям по проектированию гидроизоляции подземных частей зданий и сооружений, уровень гидроизоляции принимается на 0,5 м выше уровня грунтовых вод.

При проектировании строительной части здания насосной станции студенты могут использовать чертежи типовых проектов насосных станций [13].