Система внутреннего водоснабжения

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению контрольной работы по дисциплине «Инженерные системы зданий и сооружений»

для студентов специальности 5В072900 – «Строительство»

Темиртау, 2014 г.

«СОГЛАСОВАНО»

Декан факультета М и С

________________ к.т.н. Жабалова Г.Г.

«____»_______________2014г.

Переработано и дополнено:

ст. преп. каф. «С и Т» Рассмотрено и утверждено на

______________ Старостина Н.И. заседании каф. «С иТ»

Протокол №_____

от «____» _____________2014г.

Зав. каф. «С и Т»

__________ д.т.н. Базаров Б.А.

Содержание

1. Общие положения 3

2. Система внутреннего водоснабжения 4

3. Определение расчетных расходов 8

4. Гидравлический расчет внутренней водопроводной сети 10

5.Выбор режима работы насосной установки. Подбор насоса. 12

6. Трассировка сетей внутренней канализации. 14

7.Построение продольного профиля канализационной сети. 17

8. Литература 21

Общие положения

Учебным планом предусмотрено выполнение контрольной работы. Контрольное задание состоит из плана типового этажа жилого дома (выбирается по прил.1 согласно заданного варианта) и ряда исходных данных, необходимых для разработки инженерных систем здания (водопровода, канализации,), принимаемых согласно варианту по табл.1 и табл.2.

План подвала, необходимый для проектирования ввода, теплового узла и магистральных линий, студент выполняет самостоятельно по плану типового этажа. Количество и тип санитарно-технических приборов принимается тоже самостоятельно, ориентируясь по плану этажа.

Контрольная работа предусматривает освоение основных положений по проектированию и расчету внутренних систем водоснабжения и канализации, т.е. подачи воды ко всем потребителям и отвод загрязненной воды после её использования.

Контрольную работу рекомендуется выполнять в следующем порядке:

- изучение задания, основных исходных данных (принять по табл.3.1 и приложению в соответствии с заданным вариантом),подбор справочных и нормативных материалов;

- выбор систем и схем водоснабжения и канализации на основе режима водопотребления и подачи воды из наружных сетей, назначения здания, его этажности, объёма;

- трассировка квартальных и дворовых сетей, определение мест водопроводного ввода и канализационных выпусков по заданному плану типового этажа (М 1:100) и разработанному самостоятельно генплану участка застройки (М 1:500 или 1:1000);

- конструирование системы внутреннего водоснабжения, построение аксонометрической схемы (М 1:100) с учетом месторасположения санитарно-технических приборов, установок, вспомогательного оборудования;

- расчет системы холодного водоснабжения, подбор необходимого оборудования (насос, счетчик и др.);

- конструирование системы внутренней канализации, построение аксонометрической схемы выпуска (М 1:100) с учетом месторасположения санитарно-технических приборов, установок, оборудования;

- расчет системы канализации, построение профиля дворовой канализации (М _в 1:100, М _г 1:500 или 1:1000) с учетом присоединения её к городскому коллектору;

- оформление контрольной работы и графических материалов.

Система внутреннего водоснабжения.

Системой водоснабжения здания называется совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружного водопровода и подачи ее необходимым напором к водоразборным устройствам, расположенным внутри здания.

В зависимости от соотношения величин Н_тр и Н_гар применяются следующие системы внутреннего водопровода:

1. Н_гар Н_тр - система без повысительных насосов и водонапорного бака;

2. Н_гар Н_тр (только в отдельные часы суток) - система с напорным баком;

3. Н_гар < Н_тр - система с повысительными насосами.

Под схемой системы водоснабжения следует понимать начертание в пространстве сети трубопроводов. Выбор той или иной схемы зависит от назначения и этажности здания, его планировки, типа применяемого санитарно - технического оборудования, условий совмещения хозяйственно - питьевого и противопожарного водопроводов. Схема должна быть простой, удобной в монтаже и эксплуатации. Для жилых зданий предпочтительнее схемы сетей с нижней разводкой магистралей. В этом случае магистраль прокладывается под потолок подвала или под полом 1 этажа. В схемах водопровода с верхней разводкой магистраль прокладывается по чердаку или под потолком верхнего этажа, а также по фермам, колоннам и т.д.

Система внутреннего холодного водоснабжения состоит из следующих основных элементов: ввода, водомерного узла, установки для повышения давления, запасных и регулирующих емкостей, внутренней водопроводной сети, трубопроводной и водопроводной арматуры. Элементы системы внутреннего водоснабжения показаны на рисунке 1.1.

Рисунок 2.1 Элементы системы внутреннего (холодного) водоснабжения:

1-ввод; 2-водомерный узел; 3-установка для повышения давления;4-запасные и регулирующие ёмкости (4а-водонапорный бак; 4б-гидропневматический бак); 5- квартальная сеть;6-внутренняя сеть;7-трубопроводная арматура; 8-водоразборная арматура

Вводом называется ответвление от наружной сети до водомерного узла. Ввод обычно укладывают под прямым углом к зданию с уклоном 0,005 в сторону наружной сети для возможности его опорожнения. Если наружная сеть проходит параллельно зданию, то ввод рекомендуется проектировать в центре здания.

Глубина заложения ввода принимается равной глубине заложения наружных сетей водопровода. При выборе места расположения ввода следует учитывать возможность установки водомера за первой наружной стеной здания в помещении, доступном для осмотра. Водомерный узел желательно располагать в центре нагрузки так, чтобы на отходящих от него магистралях были примерно одинаковые величины расчетных расходов. Водомер должен быть расположен не далее 2,0м и не ближе 0,5м от наружной стены. С каждой стороны водомера должны предусматриваться прямые участки трубопровода и запорная арматура (задвижки или вентили). Между счетчиком и вторым (по движению воды) запорным устройством должен устанавливаться спускной кран, служащий для проверки исправности водомера и опорожнения системы в случае необходимости.

Магистральные трубопроводы, соединяющие основания стояков с водомерным узлом следует прокладывать по кратчайшим расстояниям. При прокладке магистралей в помещениях подвала следует уложить их по стенам, колоннам и балкам с креплением на крючьях или кронштейнах. На магистральных линиях; предусматриваются присоединения к поливочным кранам, которые располагаются в нишах наружных стен из расчета на каждые 50-70м периметра наружных стен здания один кран диаметром 15-25мм. Магистральные трубопроводы укладываются с уклоном 0,002-0,005 в сторону ввода для возможности спуска воды из системы.

Установка запорной арматуры предусматривается в следующих случаях:

-на ответвлениях от магистральных линий водопровода;

-перед наружными поливочными кранами

Стояки водопровода располагаются в санитарно - кухонных узлах совместно с трубами другого назначения (канализации, горячей воды) с прокладкой их в специальных каналах, блоках и кабинах заводского изготовления. Стояки допускается прокладывать открыто по стенам и перегородкам уборных, умывальных, душевых, кухонь и других помещений. В помещениях, где предъявляются повышенные требования, предусматривается скрытая прокладка трубопроводов (в бороздах, шахтах и т.д.).

Разводящие трубопроводы водопровода от стояков к приборам прокладываются с учетом наименьшей их длины, не допуская загромождения стен и прочих помещений. В каждую квартиру жилого дома должно быть устроено отдельное ответвление от распределительного трубопровода, снабженное запорным вентилем. Разводящие трубопроводы прокладываются с уклоном 0,002-0,005 в сторону стояка.

Высота расположения водозаборных кранов над полом помещений нормируется. Водозаборные краны у раковин и умывальников располагаются над полом на высоте 1,1м, трубы, проводящие, воду к ваннам прокладывают на высоте 0,5-0,6м и т,д.

Прежде чем приступить к вычерчиванию аксонометрической схемы сети холодного водопровода необходимо выбрать на плане подвала место расположения водомерного узла, повысительных насосов. После решения вопроса о способе присоединения к городской магистрали прокладывается ввод водопровода от колодца на городской магистрали до водомерного узла. На планах подвала, и типового этажа наносят магистральный трубопровод, стояки (с нумерацией СтВ1-1, СТВ1-2 и т.д.) и подводки ко всем водоразборным устройствам.

После решения трассировки всех трубопроводов приступают к составлению аксонометрической схемы водопровода с размещением водоразборной и запорной арматуры на групповых подводках, на вводах в квартиры, этажи, перед смывными устройствами унитазов и писсуаров, а также на стояках и секциях магистральных трубопроводов для обеспечения местных отключений при ремонтных работах.

Рисунок 2.2. План типового этажа и план подвала с внутренними сетями водоснабжения и канализации.

Рисунок 2.3. Аксонометрическая схема внутреннего водопровода

3. Определение расчетных расходов.

Расчетные секундные расходы определяют по формуле

(3.1)

где q₀ - нормативный расход воды водоразборным устройством;

- величина, зависящая от числа водоразборных точек N на расчетном участке и от вероятности их действия Р, = f(N,P); значение принимают по приложению 1 и 2 СНиП П-30-76.

Вероятность действия водоразборных устройств Р определяют по формуле:

(3.2)

где U - число потребителей, Q_ч - норма расхода воды, л/ч, одним потребителем. N - число водоразборных точек, q₀ - нормативный расход воды.

Максимальный часовой расход воды, л/ч, определяют по формуле:

Q_{max час}=5 Q_о (3,3)

где Q₀- максимальный часовой нормированный расход воды, л/ч, одним водоразборным устройством; - величина, определяемая по приложению 1 и 2 СНиП П-30-76 в зависимости от N

(3.4)

Суточный расход воды определяется по формуле:

(3.5)

где U - число однотипных потребителей в здании; Q_сут.о – суточная норма водопотребления, л/(чел. сут).

Пример:

Определить расчетные расходы воды в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения, подающей воду в санитарно - технические приборы, установленные в 480 кварталах и обслуживающие 1970 человек.

Решение:

Расход воды на вводе определяется при * = 15.6л/чел ч (таблица, 2 СНиП); = 0,3 м/с (расход ванны, таблица 1 СНиП); U^общ=1970 человек; =1920.

1.Определение секундных расходов

=5 /с

2.Определение секундных расходов расходов воды в системе холодного водоснабжения:

Q^x_ч0 = 5,6л/(чел ч) (таблица 2 СНиПа) = 0,2 л/с (расход ванны, таблица 1 СНиПа)

=5 /с

3. Определение часовых расходов

Часовые расходы на вводе определяем при Q^общ= 300 л/ч(расход ванны, таблица 1 СНиП)

= =0,03;

;

=5 /ч

4. Определение часовых расходов в системе холодного водоснабжения

= =0,016;

;

=5 /ч

5. Определение суточных расходов воды

л/(чел сут)(таблица 2 СНиПа)

л/(чел сут)

4. Гидравлический расчет внутренней водопроводной сети.

Основным назначением гидравлического расчета является определение наиболее экономичных диаметров трубопроводов для пропуска расчетных расходов воды, а также условий, обеспечивающих подачу воды ко всем потребителям в необходимом количестве и с наименьшими потерями напора.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. На аксонометрической схеме сети выбирают расчетное направление от ввода до диктующего водоразборного устройства и определяют длины расчетных участков между узловыми точками.

2.Определяют расчетные расходы на всех расчетных участках по формуле

q = 5 q₀ a (4.1)

3 Назначают диаметры труб на расчетных участках исходя из наиболее экономичных скоростей движения воды. Согласно СНиП II 30-76, скорость движения воды в магистральных трубопроводах и распределительных стояках хозяйственно-питьевых водопроводов рекомендуется принимать в пределах 1,5-2 м/с, в подводках к водоразборным устройствам и пожарных кранах - нЕ более 2,5 м/с. Наиболее экономичными являются скорости в пределах 0,9-1,2 м/с. Диаметры труб определяют по таблицам Ф.А.Шевелева.

4. Определяют потери напора на трение по длине каждого расчетного участка, >м, по формуле:

=i l, (4.2)

где , - потери напора на трение, м; i - удельные потери на трение, м; l - длина расчетного участка трубопровода, м.

5. Определяют местные потери напора (в соединениях и фасонных частях труб) в процентах потерь напора на трение по длине труб:

- для сетей хозяйственно -питьевого водопровода и общественных зданий – 30;

- для объединенного хозяйственно — противопожарного водопровода – 20;

- для объединенного производственного - противопожарного водопровода – 15;

- для противопожарного водопровода — 10

6.Гидравлический расчет сети выполняется в табличной форме.

За расчетные участки на разводящих трубопроводах принимаются участки между подводками к санитарным приборам; на стояках - участки между ответвлениями в квартиры (по этажам); на магистралях участки между ответвлениями к стоякам (см. аксонометрическую схему).

Номера расчетных участков заносятся в графу 1.

На каждом расчетном участке определяются расчетные расходы, по которым производят гидравлический расчет. Определение расчетного расхода выполняется графах 2,3,4,5,6.

Графы 8,9,10 находятся по таблицам Ф.А.Шевелева в зависимости от расчетного расхода и рекомендуемых скоростей

Таблица 4.1

Гидравлический расчет сети

Расчетный участок	Общее число приборов	Вероятность действия	NP	α	Расчетный расход =5	Длина участка, l, м	Скорость, V,м/с	Диаметр, d,мм	Потери напора на 1 п.м. i	Потери напора участка h
		0,004	0,016	0,205	0,205	3,2	0,62		73,5	0,23
		0,004	0,032	0,241	0,241	3,6	0,78		106,6	0,38
		0,004	0,064	0,295	0,295	3,4	0,56		43,4	0,24
		0,004	0,096	0,338	0,338	5,6	0,65		57,5	0,32
		0,004	0,128	0,378	0,378	0,8	0,75		73,5	0,05
		0,004	0,256	0,502	0,502		0,93		110,9	0,22
		0,009	0,576	0,730	1,095		1,15		111,9	0,22
Ввод		0,009	0,576	0,730	1,095	16,3	1,15		111,9	1,82

6. Трассировка сетей внутренней канализации.

Сеть внутренней канализации, состоящую из отводных трубопроводов от приборов (приемников сточных вод), из стояков, коллекторов (горизонтальных трубопроводов, объединяющих несколько стояков), вытяжных труб, выпусков и внутриквартальной сети, прокладывают с соблюдением следующих правил:

Отводные трубопроводы прокладывают по стенам выше пола, а иногда под потолком нижерасположенного нежилого или общественного помещения в виде подвесных линий или в междуэтажных перекрытиях, если конструкция и толщина перекрытия позволяют это сделать. При повышенных требованиях к отделке помещений подвесные трубопроводы маскируют путем устройства подшивных потолков, коробов.

Все отводные трубопроводы прокладывают по кратчайшему расстоянию с установкой на концах и на поворотах прочисток.

Канализационные стояки, транспортирующие сточные воды от отводных линий в нижнюю часть здания размещают вблизи приемников сточных вод (в туалетах, кухнях). Приемники сточных вод присоединяют к трубам с установкой между ними гидравлических затворов (сифонов). Размещают приемники по этажам здания друг над другом в целях уменьшения общего числа стояков.

По всей высоте канализационные стояки должны иметь одинаковый диаметр, не меньший наибольшего диаметра выпуска присоединяемых к ним приемников сточных вод. Стояки размещают открыто у стен и перегородок (ближе к углу). или скрыто. в монтажных шахтах, блоках кабинах (ближе к унитазам).

Выпуски, отводящие сточные воды от стояков за пределы здания во внутриквартальную канализационную сеть, укладывают с обеспечением плавных соединений к стоякам (двумя отводами по 135° или удлиненными отводами).

Глубину заложения трубы выпуска определяют с учетом:

а) границы промерзания грунта (низ трубы может быть расположен выше границы промерзания на 0,3м);

б) наличия приемников сточных вод, расположенных в подвальных помещениях (при отведении стоков в выпуск самотеком);

в) предохранения трубы от механических повреждений (в местах проезда наземного транспорта глубина заложения должна быть не менее 1м).

Наибольшая длина трубы выпуска от стояка или от прочистки до оси смотрового колодца принимается в зависимости от диаметра трубы выпуска

Диаметр трубы выпуска, мм 50 100 >150

Длина трубы выпуска, м (не более) 6 7,5 10

Наименьшая длина трубы выпуска от наружной стены до смотрового колодца принимается в зависимости от грунтов: для твердых грунтов – Зм. для макропористых просадочных грунтов - 5м.

Внутриквартальную сеть канализации прокладывают параллельно наружным стенам здания по кратчайшему пути к уличному коллектору, с наименьшей глубиной заложения труб по правилам устройства наружных канализационных сетей. Глубина заложения внутриквартальной сети определяется отметкой наиболее заглубленного (диктующего) выпуска из здания. Диктующим будет выпуск, принимающий стоки от приемников, установленных в подвале. Диаметр труб внутриквартальной сети обычно принимают не менее 150-200мм.

Для вентиляции канализационной сети каждый канализационный стояк должен быть выведен за пределы кровли зданий на высоту, м:

-от неэксплуатируемый кровли 0,5

-от эксплуатируемый кровли 3

Диаметр вытяжной части канализационного стояка должен быть равен диаметру сточной части стояка.

Для обеспечения надежной и бесперебойной работы на сетях внутренней бытовой канализации следует предусмотреть установку ревизий или прочисток.

На стояках ревизии устанавливают не реже чем через три этажа, а кроме того, в верхнем и нижнем этажах и выше отступов. На горизонтальных участках сети и ревизии и прочистки устанавливают на поворотах, а также по длине трубопроводов на расстоянии от 6 до 25м друг от друга в зависимости от диаметра трубопроводов и характера загрязнения сточных вод. Прочистки устанавливают в начале участков отводных труб (считая по движению стояков) при числе присоединяемых приборов три и более, под которыми нет устройств для прочистки.

7. Расчет сети внутренней и дворовой канализации.

Проектирование систем внутренней и дворовой канализации выполняют в соответствии с требованиями СНиП II -30-76 при наличии всех планировочно – архитектурных решений здания, а также необходимых поэтажных планов и разрезов.

Диаметр канализационного стояка следует выбирать в зависимости от величины расчетного расхода сточной жидкости и наибольшего диаметра поэтажного трубопровода, отводящего стоки от прибора, имеющего максимальный диаметр выпуска.

Таблица 7.1