Инженерное оборудование города

Оглавление. 

1. Введение
2. Водоснабжение
3. Канализация
4. Теплоснабжение
5. Газоснабжение
6. Размещение инженерных сетей
7. Список использованной литературы
8. Приложения

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение. 

Инженерное  оборудование представляет собой совокупность систем водоснабжения, канализации, теплоснабжения, газоснабжения, электроснабжения, систем связи (телефонизация, радиофикация, телевидения) и систем санитарной очистки территории, обеспечивающих функционирование города.

Системы инженерного оборудования состоят  из головных сооружений и инженерных сетей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Водоснабжение.

Водоснабжение – системы инженерных сооружений, служащих для забора воды из природного источника, ее очистки (в  случае необходимости), хранение некоторых запасов и транспортирования к местам потребления.

Системы водоснабжения должны обеспечивать всех потребителей водой, надлежащего  качества, в заданном количестве при  наименьших затратах на строительство  и эксплуатацию сооружения.

Основные элементы системы водоснабжения

Принципиальная  схема водоснабжения: 1 — источник водоснабжения, 2 — водоприемное сооружение, 3 — насосная станция I подъема, 4 — очистные сооружения, 5 — резервуар чистой воды, 6 —насосная станция II подъема, 7 — водоводы, 8 — водонапорная башня, 9 — водораспределяющая сеть

Для выполнения своих задач служат следующие  сооружения, входящие обычно в состав системы водоснабжения:

• водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из природных источников,
• водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранения или потребления,
• сооружения для очистки воды,
• водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования и подачи воды к местам ее потребления,
• башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей в системе водоснабжения.

Классификация систем водоснабжения

Системы водоснабжения могут классифицироваться по ряду основных признаков.  

По  назначению:

• системы водоснабжения населенных мест (городов, поселков),
• системы производственного водоснабжения,
• системы сельскохозяйственного водоснабжения,
• системы противопожарного водоснабжения,
• комбинированные системы водоснабжения (хозяйственно-производственные, хозяйственно-противопожарные и т. д.).

По  способу подачи воды:

• самотечные (гравитационные),
• с механизированной подачей воды (с помощью насосов),
• зонные (в одни районы самотеком, в другие насосами).

По  характеру используемых природных источников :

• получающие воду из поверхностных источников (речные, озерные и т. д.),
• получающие воду из подземных источников (родниковые, артезианские и т. д.),
• смешанного типа.

По  способу использования  воды:

• системы прямоточного водоснабжения (с однократным использованием воды),
• системы оборотного водоснабжения,
• системы с повторным использованием воды.

Расчетные расходы воды 

Расчетный расход воды Q₁ = Q_сут.m * К, м³/сут, на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте следует определять по формуле

Q₁ = q_ж*N*K/1000,

где К- коэф.сут. неравномерности  водопотребления.

где q_ж - удельное водопотребление, принимаемое по табл. 1; N_ж - расчетное число жителей в районах жилой застройки с различной степенью благоустройства.

Q₂ – не учтенные расходы. Принимают ориентировочно в размере от 10 до 15 % от расходов Q₁ .

Q₃  - расход на полив зеленых насаждений общего пользования и на мойку,  и на полив усовершенствованных покрытий. При отсутствии данных принимают удельное водопотребление на полив в размере 50-90 л/сут на 1 человека. И определяется по формуле: 

где q_пол  = 50-90 л/сут.

Q₄ - расход воды на пожаротушение. Данные из табл. 2. Рассчитывается по формуле:

Q₄ = П * n,

где  П – расчетное количество одновременных  пожаров, n – расход воды на наружное пожаротушение. Продолжительность пожара 3 часа.

Q₅ – расход воды на промышленные (производственные) нужды.  Принимается 20-40 % от Q₁ . 
 
 
 
 
 
 
 

Канализация.

Под системой канализации понимается совместное или раздельное отведение всех видов  сточных вод на очистные сооружения.

В настоящее  время применяют следующие системы  канализации:

• общесплавная - коллекторы принимают и дождевые, и хозяйственно-бытовые стоки;
• полная раздельная -хозяйственно-бытовые сточные воды отводятся по одному закрытому трубопроводу, а поверхностные сточные воды отводятся по - другому;
• неполная раздельная - хозяйственно-бытовые сточные воды отводятся по одному закрытому трубопроводу, а поверхностные сточные воды отводятся открытым способом (лотки, каналы, кувейты);
• полураздельная - сети раздельно собирают дождевые и хозяйственно-бытовые стоки, доставляя их в общесплавной коллектор.

Схемы систем канализации: а — общесплавной, б — раздельной, в — полураздельной; 1 — сеть хозяйственных, производственных и атмосферных вод, 2 — ливнеспуск, 3 — соединительная камера, 4— береговой коллектор, 5 — очистное сооружение, в — сеть производственных вод, 7 — сеть  атмосферных вод

Канализационные очистные сооружения.

Основными ступенями  очистки сточных вод при помощи канализационных очистных сооружений являются:

• Механическая очистка;
• Биологическая очистка с удалением азота и фосфора;
• Глубокая доочистка от азота и органических соединений;
• Доочистка от взвешенных веществ путем фильтрации через песчаные фильтры или мембранные модули;
• УФ – обеззараживание;
• механическое обезвоживание осадка;
• термическая сушка осадка (компостирование).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Теплоснабжение.

Теплоснабжение — система обеспечения теплом зданий и сооружений, предназначенного для обеспечения теплового комфорта для находящихся в них людей или для возможности выполнения технологических норм.

Классификация.

По месту  выработки теплоты системы теплоснабжения делятся на:

• централизованные
• местные

Теплоисточником для системы местного или децентрализованного водяного теплоснабжения служит водогрейная котельная, размещаемая непосредственно в здании или близ него. При централизованном водяном теплоснабжении высокотемпературная вода поступает в здание из отдалённого теплоисточника: теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) или районной тепловой станции (РТС).

По роду теплоносителя в системе:

• водяные;
• паровые.

По способу  подключения системы отопления к системе теплоснабжения:

• зависимые (теплоноситель, нагреваемый в теплогенераторе и транспортируемый потепловым сетям, поступает непосредственно в теплопотребляющие приборы);
• независимые (теплоноситель, циркулирующий по тепловым сетям, в теплообменникенагревает теплоноситель, циркулирующий в системе отопления).

По способу  присоединения системы горячего водоснабжения к системе теплоснабжения:

• закрытая (вода на горячее водоснабжение забирается из водопровода и нагревается в теплообменнике сетевой водой);
• открытая (вода на горячее водоснабжение забирается непосредственно из тепловой сети).

Расчет системы теплоснабжения.

Максимальный  тепловой поток на общественные и  жилые здания определяется по формуле:

Q_ot = q₀ * A(1+k₁ ), Вт или МВт

А –  общая площадь жилых зданий, м²

k₁ – коэффициент, учитывающий тепловой поток на отопление общественных зданий. При отсутствии данных принимают равным 0,25.

q₀  - укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1 м²  общей площади. Зависит от этажности, от расчетной температуры наружного воздуха для проектируемого отопления.

Максимальный  тепловой поток на горячее водоснабжение  определяется по формуле:

Q_гв =2,4 * q_h *m, Вт или МВт

m – количество человек,

q_h  - укрупненный показатель среднего теплового потока на горячее водоснабжение на 1 человека. Зависит от степени благоустройства застройки и от средней нормы расхода воды на горячее водоснабжение на 1 человека в сутки. Определяется по табл.3.

Максимальный  тепловой поток, Вт, на вентиляцию общественных зданий

k ₂ -коэффициент, учитывающий тепловой поток на вентиляцию общественных зданий; при отсутствии данных следует принимать равным: для общественных зданий, построенных до 1985 г.-0,4, после 1985 г.-0,6.

Общий тепловой поток Q  – сумма тепловых потоков. 
 

Газоснабжение.

Современные городские распределительные системы представляют собой сложный комплекс сооружений, состоящий из следующих основных элементов: газовых сетей низкого, среднего и высокого давления, газораспределительных станций, газорегуляторных пунктов и установок. В указанных станциях и установках давление газа снижают до необходимой величины и автоматически поддерживают постоянным.  
Система газоснабжения должна обеспечивать бесперебойную подачу газа потребителям, быть безопасной в эксплуатации, простой и удобной в обслуживании, должна предусматривать возможность отключения отдельных ее элементов или участков газопроводов для производства ремонтных и аварийных работ. 

В зависимости от давления система газоснабжения может быть:

• одноступенчатой
• двухступенчатой
• трехстпенчатой

Газопроводы высокого давления предназначены для  подачи газа к ТЭЦ, к крупным предприятиям; среднего давления – к коммунальным потребителям, к котельным; низкого  давления – в жилые здания.

Расчет  системы газоснабжения.

Q_газ= q* N, нм³ / год,

N – количество жителей,

q – укрупненный показатель потребления газа. Зависит от степени благоустройства здания, м³ /год. 
 
 

Размещение  инженерных сетей.¹

Размещение распределительных подземных сетей на территории микрорайона и жилых кварталов зависит от общего планировочного решения и рельефа местности.

Расстояния от подземных сетей до зданий, сооружений, зеленых насаждений и до соседних подземных сетей регламентируются. Все траншеи подземных сетей располагают вне зоны давления в грунте от зданий, что способствует сохранению целостности основания фундаментов здания, предохранению его от размыва (рис. 1). Соблюдение нормативных расстояний, кроме того, предотвращает возможность повреждений, а в случае необходимости обеспечивает условия для ремонта. Минимальные значения этих расстояний даны в СНиП 2.07.01-89*.

Рисунок 1. Схема раздельной прокладки инженерных сетей в поперечном профиле улицы: 1 - слаботочные кабели; 2 - силовые кабели; 3 - телефонные кабели; 4 - теплосеть; 5 - канализация; 6- водосток; 7- газопровод; 8- водопровод; 9 - граница зоны промерзания

Прокладку подземных инженерных сетей можно  производить тремя способами (рис. 2): 1) раздельным способом, когда каждую коммуникацию прокладывают в грунте отдельно с соблюдением соответствующих  санитарно-технологических и строительных условий размещения независимо от способов и сроков устройства остальных коммуникаций; 2) совмещенным способом, когда одновременно в одной траншее укладывают коммуникации различного назначения; 3) в совмещенном  коллекторе, когда в одном коллекторе совместно располагают сети различного назначения.

Рисунок 2. Пример размещения инженерных сетей: а - в общей траншее; б - в непроходном коллекторе; в - в проходном коллекторе; 1 - теплосеть; 2 - газопровод; 3 - водопровод; 4 - водосток; 5 - канализация; 6 - кабели связи; 7 - силовые кабели

Двумя последними способами прокладывают инженерные сети одного направления. В  случае, когда сеть подземных коммуникаций настолько развита, что места  в траншеях недостаточно, применяют  третий способ.

Раздельный  способ прокладки подземных сетей  имеет большие недостатки, так  как значительные земляные работы при  вскрытии одной коммуникации могут  способствовать повреждениям на других вследствие изменения давления и  связности грунта. Кроме того, сроки  строительства увеличиваются из-за того, что коммуникации прокладывают последовательно.

При совмещенном  способе трубопроводы укладывают одновременно, причем в одной траншее могут  располагаться кабели, трубопроводы и непроходные каналы. Этот способ применим при реконструкции улиц или создании новой застройки, так  как объем земляных работ сокращается  на 20...40 %.

Прокладка сетей в совмещенном коллекторе позволяет сократить объем земляных работ и сроки строительства. Этот способ значительно облегчает  эксплуатацию, упрощает ремонт и замену коммуникации без проведения земляных работ. При прокладке сетей в  совмещенном коллекторе можно устраивать отдельные коммуникации даже после  окончания нулевого цикла строительства. В коллекторе могут размещаться  идущие в одном направлении тепловые сети диаметром от 500 до 900 мм, водоводы диаметром до 500 мм, свыше десяти кабелей связи и силовых кабелей  напряжением до 10 кВ. Допускается расположение в общих коллекторах воздуховодов, напорных трубопроводов водопровода, канализации. Не разрешается совместная прокладка газопроводов и трубопроводов с горючими и легковоспламеняющимися веществами.

Коллекторы  различают по конструкции, размерам, форме поперечного сечения. Коллектор  представляет собой проходную (в  рост человека), полупроходную (ниже 1,5 м) или непроходную галерею из сборных железобетонных конструкций.

Проходные коллекторы необходимо оборудовать  приточной естественной и механической вентиляцией для обеспечения  внутренней температуры в пределах 5... 30 °С и не менее трехкратного обмена воздуха за 1 ч, а также электрическим  освещением и откачивающими устройствами.

Сети  мелкого и глубокого заложения. Подземные коммуникации города являются важнейшим элементом инженерного  оборудования и благоустройства, удовлетворяющим  необходимым санитарно-гигиеническим  требованиям и обеспечивающим высокий  уровень удобств для населения. Подземные коммуникации включают в  себя сети горячего и холодного водоснабжения, газификации, энергоснабжения, сигнализации специального назначения, телефонизации, радиовещания, телеграфа, канализации, водостока (ливневая канализация), дренажа, а также новые осваиваемые  виды (пневматическая почта, мусороудаление) и т.д.

Городские подземные коммуникации постоянно  развиваются, представляя собой  сложную и важную часть городского «организма». Подземные сети подразделяют на транзитные, магистральные и распределительные (разводящие).

К транзитным относятся те подземные коммуникации, которые проходят через город, но в городе не используются, например газопровод, нефтепровод, идущий от месторождения  через данный город.

К магистральным  относятся основные сети города, по которым подаются или отводятся  основные виды носителей в городе, рассчитанные на большое число потребителей. Их располагают обычно в направлении  основных транспортных магистралей  города.

К распределительным (разводящим) сетям относятся те коммуникации, которые ответвляются от магистральных и подводятся непосредственно  к домам.

Подземные сети имеют разную глубину заложения. Сети мелкого заложения располагают в зоне промерзания грунта, а сети глубокого заложения - ниже зоны промерзания. Глубину промерзания грунта определяют по СНиП 23-01-99. Для Москвы, например, она составляет 140 см.

К сетям  мелкого заложения относятся  сети, эксплуатация которых допускает  значительное охлаждение: электрические  слаботочные и силовые кабели, кабели телефонной и телеграфной  связи, сигнализации, газопроводы, теплосети. К сетям глубокого заложения  относятся подземные коммуникации, которые нельзя переохлаждать: водопровод, канализация, водосток. Для подземных  сетей могут использоваться стальные, бетонные, железобетонные, асбестоцементные, керамические и полиэтиленовые трубопроводы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы.

1. СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение, наружные сети и сооружения.
2. СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения.
3. СНиП 41-02-2003 Тепловые сети.
4. СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы.
5. http://www.baurum.ru/_library/

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Приложения.

Таблица 1.

 
 
 

Таблица 2

 
 
 
 

Таблица 3