Выбор системы и схемы внутреннего водопровода
Система внутреннего водопровода — это комплекс инженерных устройств внутри здания, предназначенных для подачи воды от наружного водопровода к водоразборным приборам. Вода во внутренних системах расходуется на хозяйственно — бытовые, противопожарные и производственные нужды.
Выбор системы и схемы внутреннего водопровода производится в зависимости от назначения здания на основе изучения его планировки, расположения на участке генплана, высоты (этажности) и объема здания, системы наружного водопровода, величины максимального и минимального давления в наружной водопроводной сети.
В зависимости от своего назначения системы внутреннего водопровода могут быть:
– хозяйственно-питьевые;
– противопожарные;
– производственные.
При этом системы могут быть как раздельными, так и объединенными.
В гражданских зданиях обычно применяются системы хозяйственно-питьевые или объединенные хозяйственно-противопожарные. Необходимость устройства противопожарного водопровода определяется табл.1 [1] в зависимости от назначения, этажности и объема здания.
В промышленных зданиях могут быть объединенные или раздельные хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные системы. Необходимость устройства противопожарного водопровода определяется табл.2 [1]. При этом противопожарные водопроводные сети объединяются как с хозяйственно-питьевыми, так и с производственными. На небольших предприятиях с суточным расходом воды до 100 м3 может устраиваться объединенная хозяйственно – производственно – противопожарная система внутреннего водопровода с одной сетью, подающей воду на все нужды [2].
Кроме того, в зданиях необходимо предусматривать поливочный водопровод из поливочных кранов, которые обычно присоединяются к хозяйственно – питьевой сети и используются для полива зеленых насаждений, мойки тротуаров и внутриквартальных проездов.
В зависимости от гарантированного напора в наружной водопроводной сети Нг и требуемого напора во внутренней НТ проектируются следующие системы внутреннего водопровода:
а) простые без повысительных устройств;
б) с водонапорными баками;
в) с насосными установками;
г) с напорными баками и насосными установками;
д) с гидропневматическими установками.
Системы без повысительных устройств наиболее просты в устройстве и эксплуатации, экономичны, поэтому проектируются во всех случаях, когда соблюдается условие НТ < НГ, т.е. когда напор в наружной сети достаточен во все периоды суток.
Системы с напорными баками могут быть запроектированы при периодическом недостатке напора в наружной сети. При этом в те часы суток, когда НТ < НГ, происходит снабжение водой из городского водопровода и наполнение напорного бака. В те же часы, когда напор недостаточен, верхние потребители или все здание снабжается водой из напорного бака.
Здесь не требуется дополнительной энергии на повышение напора, однако необходимо отметить существенный недостаток таких систем. Дело все в том, что часы, когда напор во внутренней сети недостаточен, совпадают с часами максимального водопотребления во внутренней сети, и требуемая емкость напорного бака достигает 0,5 – 0,85 от суточного расхода воды в здании. Размеры бака получаются большими, поэтому применение таких систем возможно лишь в небольших зданиях с малым суточным расходом воды.
Системы "в", "г" и "д" проектируются при постоянном или периодическом недостатке напора в наружной водопроводной сети.
Системы с насосными установками без баков применяются обычно для группы зданий и устанавливаются чаще всего в центральном тепловом пункте совместно с другим оборудованием, т.е., как правило, обслуживают целый микрорайон. В этом случае дополнительный расход электроэнергии на повышение напора будет значительно меньшим, чем для отдельных зданий.
Водонапорные баки с насосными установками проектируются, как правило, в зданиях высотой более 10 этажей. Эти системы экономичны в строительстве и эксплуатации, так как при автоматическом включении насосов в зависимости от уровня воды в напорном баке емкость последнего не превышает 0,05 – 0,08 от суточного расхода воды в здании.
Системы с гидропневматическими баками применяются в тех случаях, когда устройство напорных баков невозможно или трудноосуществимо. Из всех повысительных установок они менее экономичны в эксплуатации. Кроме того, возможное попадание воздуха в воду и водопроводную сеть понижает устойчивость труб и оборудования от воздействия коррозии. Обычно эти установки применяются для группы зданий.
Величина потребного напора в сети определяется гидравлическим расчетом, порядок которого приводится ниже (п.1.4). Ориентировочно величину требуемого напора в наружной сети, обеспечивающего работу внутреннего водопровода жилого здания без повысительных устройств, можно определить по формуле:
, м (2.1)
где НТ – требуемый напор, м;
n – число этажей в здании.
Если величина гарантированного напора в наружной сети значительно больше НТ, определяемого по формуле (2.1), то очевидно, что установки для повышения напора не потребуются и логично сразу же принять систему внутреннего водопровода простую, т.е. без повысительных устройств.
Если гарантированный напор значительно ниже требуемого, то необходимо произвести выбор повысительной установки по пунктам "б" – "д" в зависимости от назначения, конструкции, высоты здания и напора в наружной сети.
Если величина гарантированного напора в наружной сети близка к вычисленной по формуле (2.1), то сначала необходимо произвести расчет сети, а затем уточнить систему внутреннего водопровода.
Внутренняя водопроводная сеть состоит из следующих основных элементов:
- вводов в здание;
- узлов учета потребления холодной и горячей воды;
- разводящей сети;
- распределительных стояков;
- подводок к санитарным приборам и технологическим установкам;
- водоразборной, смесительной, запорной и регулирующей арматуры.
При выборе схемы внутреннего водопровода важнейшим фактором является применение наиболее экономичных в монтаже и эксплуатации конструкций и элементов сети, а также возможности вести работы по монтажу внутренних сетей из укрупненных элементов и узлов, изготавливаемых в центральных мастерских или на заводах монтажных заготовок.
Схемы внутренних водопроводных сетей могут быть тупиковыми и кольцевыми, с нижней и верхней разводкой магистралей.
Кольцевые схемы применяются в зданиях с более высокой надежностью водообеспечения, где недопустим перерыв в подаче воды. Это, главным образом, производственные здания, а также гражданские здания с повышенными противопожарными требованиями при числе пожарных кранов 12 и более. Кольцевая сеть должна иметь не менее двух вводов, которые необходимо присоединять к различным участкам наружной кольцевой сети. Производится кольцевание, как разводящей сети, так и стояков, в зависимости от планировки здания и конфигурации внутренней водопроводной сети. Допускается в этом случае тупиковую магистраль внутреннего водопровода закольцовывать вводами.
Тупиковые схемы имеют наибольшее распространение и проектируются во всех случаях, когда допускается кратковременный перерыв подачи воды, т.е., когда сеть отключают для профилактики и ремонта оборудования.
Схемы с нижней разводкой магистралей экономичнее, более удобны в монтаже и эксплуатации, имеют широкое распространение. Они обычно проектируются в жилых и общественных зданиях высотой до 10 – 12 этажей.
Схемы с верхней разводкой могут применяться в промышленных зданиях, когда по планировочным и технологическим условиям нижняя разводка магистралей нецелесообразна. В этих случаях водопроводная магистраль чаще всего прокладывается совместно с другими инженерными коммуникациями (пар, горячая вода, сжатый воздух и др.) в специальных монтажных коридорах. Верхняя разводка применяется также в тех случаях, когда питание водой внутренней сети производится через напорные баки. Такие схемы применяются в банях, прачечных, для верхних зон жилых и общественных зданий повышенной этажности.
Зонные схемы внутреннего водопровода проектируются в зданиях повышенной этажности в соответствии. При этом величина свободного напора в самой нижней точке внутренней хозяйственно-питьевой и хозяйственно противопожарной сети не должна превышать 60 м (0,6 МПа). Первая зона, включающая нижние этажи (до 9), обычно обеспечивается напором наружного водопровода, а последующие зоны - повысительными установками, обслуживающими самостоятельно каждую зону. Применяется параллельное и последовательное зонирование внутренних водопроводных сетей.