Инженерное оборудование зданий. Системы внутреннего холодного водопровода и канализации

Министерство образования Российской Федерации

Красноярская государственная архитектурно - строительная академия

Кафедра “ Водоснабжения и водоотведения”

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Инженерное оборудование зданий. Системы внутреннего холодного водопровода и канализации

Пояснительная записка

Вариант 09

                                                                Автор проекта: ст. гр. 5011

                                                                    Гермазина О. В.

                                                                                       Руководитель проекта:

                                                                    Хлебников К. А.

Красноярск, 2003

Содержание

1.      Общие указания. Задания и исходные данные для проектирования            3

     2. Проектирование водопровода                                                                            4

     3. Расчет системы холодного водоснабжения                                                      5   

     4. Аксонометрия и гидравлический расчет внутреннего водопровода             5     

     5. Подбор водомерного узла                                                                                  8                                                           

     6. Определение требуемого напора                                                                       8

     7. Проектирование канализации                                                                            9

     8. Гидравлический расчет системы канализации                                                10

     9. Используемая литература                                                                                  12

Общая часть

1        Общие указания.

Задания и исходные данные для проектирования

  Курсовой проект выполняется в соответствии с заданием на проектирование холодного водоснабжения и канализации жилого дома по исходным данным. При этом следует учитывать, что здание имеет однотипную планировку этажей и неэксплуатируемый подвал, расположенный под зданием.

Высота чердачного помещения принимается равной двум метрам.

Снабжение здания холодной водой осуществляется из сети городского водопровода, показанной на генплане участка.

  Горячее водоснабжение домов принимается централизованным по открытой схеме, с непосредственным  водоразбором от ТЭЦ. Отвод хозяйственно-бытовых сточных вод от жилых зданий принимается в уличную канализационную сеть.

  Курсовой проект включает расчетно-пояснительную записку и графическую часть, выполненную на двух листах А1.

Исходные данные для проектирования:

1.      Номер варианта плана типового этажа                                                              9

2.      Количество этажей                                                                                               4

3.      Высота этажа (от пола до пола) при толщине перекрытия 0.3 м, м                3

4.      Высота подвала (до пола первого этажа), м                                                      2

5.      Номер варианта генплана участка                                                                      3

6.      Расстояние от красной линии до здания l1, м                                                    9

7.      Расстояние от здания до городского канализационного колодца А  l2, м     11

8.      Диаметр трубы городского водопровода, мм                                                250

9.      Диаметр трубы городской канализации, мм                                                  150

10. Абсолютная отметка поверхности земли у здания, м                                  60,5

11. Абсолютная отметка пола первого этажа, м                                                 61,3

12. Абсолютная отметка лотка колодца А городской канализации, м             56,8

13. Глубина сезонного промерзания грунта, м                                                      2,5

14. Гарантийный напор Нгар., м                                                                                42

15. Средняя заселенность квартир U, чел./квартира                                            3,5

2  Проектирование водопровода

  Для жилых зданий небольшой этажности с подвалами принимают тупиковую  схему внутреннего водопровода с нижней разводкой.

  Для предварительного суждения об обеспечении системы внутреннего водоснабжения напором от городской сети. Следовательно, гарантийный напор Нгар. с нормативным свободным напором Нсв.н. согласно СНиП II-31-74.

  Для одноэтажных зданий нормативный свободный напор Нсв.н .принимается равным 10 метрам. Для многоэтажных зданий на каждый последующий этаж добавляется по 4 метра.

Нсв.н. = 10+4n

  Если Нгар. оказывается больше или равен Нсв.н., значит, действие системы внутреннего водоснабжения обеспечивается за счет использования напора городской сети водоснабжения.

   Если Нгар. оказывается меньше Нсв.н., то в здании необходимо предусматривать повысительную установку с рабочими и резервными насосами.

  После выбора системы и схемы внутреннего водоснабжения приступают к конструктивной проработке отдельных элементов.

  Внутренний водопровод состоит из следующих элементов:

- ввод;

- водомерный узел;

- водопроводная сеть (подразделяется на магистраль, стояки и подводку);

- арматура.

  Ввод водопровода проектирует под прямым углом к стене здания, длина его, по возможности, должна быть наименьшей. Чаще всего целесообразно проектировать ввод в средней части здания.

При количестве квартир до 400 принимается один ввод, при большем количестве 2 и более. Для устройства ввода хозяйственно-питьевого водопровода применяются стальные оцинкованные трубы ГОСТ 3262-75.

Глубину заложения ввода принимают в зависимости от глубины заложения труб городского водопровода и глубины промерзания грунта.

  Глубину заложения труб принимают в соответствии со СНиП II-31-74 ниже глубины сезонного промерзания грунта на 0,3 м.

  Ввод прокладывают с уклоном 0,002-0,005 под зданием.

  Водомерный узел располагают непосредственно за наружной стеной на высоте 0,6 м над уровнем пола подвала.

Перед водомером целесообразно предусмотреть прямой участок трубопровода длиной не менее 1 метра.

  Водомеры бывают двух типов: крыльчатые и турбинные.

  Крыльчатые счетчики устанавливают на фланцах или муфтах и только на горизонтальных участках труб.

  Турбинные счетчики можно устанавливать в любом положении.

  Стояки водопровода располагаются в санитарно-технических кабинах.

  Водопроводные стояки на планах этажа и подвала, а также на аксонометрических схемах должны иметь нумерацию и обозначаться следующим образом: Ст В1-1, Ст В1-2.

  Для внутренних водопроводов применяют стальные оцинкованные трубы ГОСТ 3262-75.

  Водопроводная магистраль в пределах подвала соединяет основания стояков с водомерным узлом. Магистраль прокладывают с уклоном 0,002-0,005 в сторону водомерного узла. На ответвлениях от магистрали к стоякам устанавливаются задвижки.

  Поливочные краны присоединяют к магистрали водопровода с уклоном 0,002-0,005 в сторону поливочного крана для возможности спуска воды из них на зимний период.

  Подводка от стояков к водоразборной арматуре прокладывается с уклоном 0,002-0,005 в сторону стояка, горизонтальные участки подводок следует располагать над полом на высоте 0,1-0,3 м. На подводящих трубопроводах следует предусмотреть установку вентилей диаметром 15 мм.

3        Расчет системы холодного водоснабжения

  Для подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды в здании устанавливается система хозяйственно-питьевого водоснабжения, подающая воду в санитарно-технические приборы, установленные в 16 квартирах и обслуживающие 60 человек.

  Для определения необходимости установки повышения напора, ориентировочно определяем требуемый напор, необходимый для нормальной работы системы водоснабжения:

Нсв.н = 10+4х(n-1)= 10+4(4-1)=22 м.

Сравнив Нсв.нНгар, то есть 22м42м, получаем, что действие системы внутреннего водоснабжения обеспечивается за счет использования напора городской сети водоснабжения.

4        Аксонометрия и гидравлический расчет внутреннего водопровода

  Расчет внутренней водопроводной сети предусматривает определение расчетных размеров, назначение диаметров труб и определение потери напора по длине и в местных сопротивлениях.

  Расчет сети проводят на действии водоразборных устройств, расположенных наиболее высоко и в наибольшем удалении от ввода. Такие водоразборные устройства называются диктующими.

  При выявлении диктующих водоразборных устройств следует учитывать величину свободного нормативного напора перед ними. Далее водопроводную сеть на аксонометрической схеме разбивают на расчетные участки по выбранному направлению от диктующего водоразборного устройства до ввода в здание включительно. Для этого в местах установки водоразборной арматуры  по выбранному направлению расставляются расчетные точки. Следует помнить, что в пределах расчетного участка расход воды и диаметр трубы должен быть постоянным. Расчетный секундный расход воды определяется по формуле:

q=5q0α,

где q0 – нормативный расход воды одним водоразборным устройством, л/сек;

α – коэффициент, зависящий от числа водоразборных устройств N и вероятности их одновременного действия Р.

  Численное значение коэффициента α определяется по таблице 1 в методичке в зависимости от произведения NР.

Вероятность одновременного действия водоразборных устройств в общем случае определяется как:

Робщ. = (Qчас. общ./(3600 q0 общ.))(U0/ N),

            где Qчас.– нормативный часовой расход в час максимального водопотреб-ления, в общем случае равен 15,6 м3/ч;

q0 общ равно 0,3 л/сек

U0 – количество жителей.

N – количество водоразборных устройств.

Робщ = (15,6/(36000,3))(60/64)=0.013542

  Определим расчетные секундные расходы в системе холодного водопровода по приведенной выше методике:

                           Рхол. = (Qчас. хол./(3600 q0 общ.))(U0/ N),

                           Рхол. = (5,6/(36000,2))(60/64)=0,00729.

  Назначение диаметра труб на расчетных участках производят исходя из экономичности скорости движения жидкости.

Скорость движения жидкости в магистралях и стояках холодного водоснабжения рекомендуется принимать от 0,9 до 2 м/сек, а на вводе в здание и до 2,5 м/сек.

Наиболее экономичной является скорость от 0,9 до 1,2 м/сек.

Количество приборов на расчетном участке определяется подсчетом приборов, установленных до конечной точки расчетного участка.

Таблица 1

Таблица гидравлического расчета водопроводной сети

5        Подбор водомерного узла                                                                                                                                              

  Водомерный узел подбирается по максимальному суточному расходу воды, который не должен превышать установленной пропускной способности принятого водомера:

Qсут.  Qдоп.

  Потери напора в крыльчатых водомерах должны быть больше 2,5 м, а в турбинных -  меньше 1 м.

Qсут. = Wсут.U0.001,

где Wсут. – нормативное потребление воды одним человеком в сутки, м3/сут.

   Для первой степени благоустройства Wсут. = 300 м3/сут.

Qсут. = 300600.001=18 м3/сут.

  По этим данным подбираем крыльчатый тип водомера, калибр счетчика 20мм, сопротивление водомера S =5,1 мс2/л2

  Потери напора на водомере определяются по следующей формуле:

hвод. = Sq2, где

S – сопротивление водомера, мс2/л2 (в моем случае S = 5,1 мс2/л2.);

q – максимальный расчетный расход воды (в моем случае q= 0,656264 л/с.).

6  Определение требуемого напора

  Требуемый напор в месте присоединения ввода к городскому водопроводу должен обеспечивать подачу воды на необходимую геометрическую высоту и свободный нормативный напор  у диктующего водоразборного устройства с учетом всех сопротивлений по ходу движения жидкости:

Нтр. = hг + Hсв + ∑hl + ∑hм + hвод.,

          где hг – геометрическая высота подъема воды от отметки поверхности земли в месте присоединения ввода к наружной водопроводной сети до отметки диктующего водоразборного устройства, м.

Hсв – свободный напор у диктующего водоразборного устройства (для мойки составляет 2,5 м)

∑hl – потери напора в трубопроводе по длине по расчетному направлению от диктующего водоразборного устройства до присоединения к городскому водопроводу (значение берется из таблицы), м.

∑hм - потери напора на местное сопротивление (составляет 30% от ∑hl), м.

hвод. – потери напора на водомере, м.

Нтр.= 13,7+2,5+7,584+2,275+2,2=28,26 м.

Так как HгарHтр, то есть 42 м 28,26  м, то действие системы внутреннего водоснабжения будет обеспечено за счет использования напора в уличной сети наружного водоровода.

7        Проектирование канализации

  На плане канализации наносят канализационные стояки для каждой группы приборов. Стояки размещают в санузлах, по возможности ближе к унитазу, с таким расчетом, чтобы длина отводных труб от остальных водоприемников была минимальной.

  Канализационные стояки на всех планах и на аксонометрии обозначаются следующим образом: Ст К 1-1, Ст К 1-2.

  Диаметр канализационного стояка принимается в зависимости от расхода сточных вод и наибольшего диаметра внутриквартирной разводки.

    Диаметр стояков малоэтажных зданий конструктивно принимается равный 100 мм. Материал труб: пластмасса, чугун, асбестоцемент.

  Для вентиляции и удаления канализационных газов стояки выводятся выше уровня кровли на 0.5 м.

  Для горизонтальных участков системы канализации на аксонометрической схеме указывается уклон, диаметр и длина.

  Нормальный уклон для труб диаметром 100 мм составляет 0,02, для труб диаметром 50 мм составляет 0,035.

  От стояков трассируются выпуски через стену здания, и на плане подвала указываются места расположения колодцев внутридворовой или внутриквартирной канализации. Количество выпусков равно числу секций здания. Выпуски рекомендуется прокладывать под лестничной клеткой или рядом с ней. Длина выпуска из здания принимается равной от 3 до 5 м, в зависимости от качества грунтов.

  На выпусках указываются: диаметр, длина и уклон трубы, а сами выпуски нумеруются.

  На плане обязательно показывается колодец, приводится его номер, диаметр, глубина заложения и отметка поверхности земли возле него.

  Также на аксонометрической схеме необходимо показать все фасонные части:

- гидравлические затворы;

- колена;

- тройники;

- крестовины;

- ревизии;

- прочистки.

  Ревизии располагают на первом и последнем этажах здания. На средних этажах – через этаж.

  Прочистки устанавливаются в подвалах на поворотных участках.

  Выпуски из здания следует проектировать под прямым углом к наружной стене.

  При большом заглублении наружной сети, на выпусках допускается устройство перепадов. Если перепад имеет величину до 0,3 м, то он выполняется открытым по бетонному водосливу с плавным входом в колодец. Если более 0,3 м, то он выполняется закрытым в виде стояка с сечением не меньше сечения подводящей трубы, либо выполняется в отдельном переходном колодце. Диаметр выпуска для малоэтажных зданий принимается равный наибольшему диаметру подключаемого стояка. Для зданий, имеющих больше 9 этажей, диаметр выпуска определяется гидравлическим расчетом.

  Диаметр труб дворовой канализации составляет от 150 мм и более.

  Наполнение для труб диаметром 150 мм рекомендуется принимать от 0,3 до 0,7.

  Скорость движения сточных вод в трубопроводе должна быть не менее 0.7 м/с.

  Дворовая сеть наносится на генплан участка, при этом в 1,5 – 2 м от красной линии должен быть контрольный колодец, который может быть совмещенным, то есть дополнительно выполнять функции поворотного или перепадного колодца.

8        Гидравлический расчет системы канализации

Гидравлический расчет производится только для горизонтальных участков системы канализации от выпуска из здания до городского канализационного колодца.

Присоединение выпусков канализации к дворовой сети производится шелыга в шелыгу.

Шелыга – верх трубы, лоток- низ.

Перепад в случае необходимости следует проектировать в контрольном канализационном колодце, который располагается перед красной линией.

По результатам расчета строится продольный профиль канализации.

На всех участках сети обязательно показывается длина, диаметр и уклон трубопровода.

Расчетный расход сточных вод определяется по следующей формуле:

qк=5q0кα

В данном случае q0к- нормативный удельный расход стоков от одного водоприемного прибора.

При расчете дворовой канализационной сети в качестве нормативного расхода берется расход унитаза, как наибольший из установленных в квартире, который равен 1,6 л/с.

Скорость движения сточных вод в дворовой канализации должна приниматься не менее 0,7 м/с.

Минимальные уклоны дворовой сети при диаметре 150 мм –0,007, при диаметре 200 мм - 0,005.

                                                                                                                                                                                     Таблица 2

Гидравлический расчет канализации

Используемая литература

1.      Инженерное оборудование зданий. Системы внутреннего холодного водопровода и канализации. Методические указания к курсовой работе для студентов IУ курса специальности 2901 – “ Архитектура” / Красноярский ИСИ. – Красноярск, 1990. – 34 с.

2.      СНиП 2.04.01.- 85* . Внутренний водопровод и канализация зданий.

          Москва, 1997.

3.      СНиП 2.04.03. – 85. Канализация. Наружные сети и сооружения. Госстрой                    СССР, Москва, 1986.

4.      Журавлёв Б. А. “Справочник мастера-сантехника”, Москва, Стройиздат, 1987г.

5.      Яковлев С. В., Воронов Ю. В. Водоотведение и очистка сточных вод / Учебник для ВУЗов: - М.: АСВ, 2002 – 704 с.

6.      Абрамов Н. Н. Водоснабжение: Учебник для ВУЗов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1982. – 440 с., ил.

7.      Справочник проектировщика. Внутренние санитарно- технические устройства. Ч. I. Отопление, водопровод, канализация / Под ред. И. Г. Староверова. – М.: Стройиздат,1975.- 428 с.