Проектирование системы внутренней канализации здания. Дворовая канализация


 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Исходные данные для проектирования

3

  1. Проектирование системы холодного водопровода здания

6

    1. Выбор системы и схемы холодного водопровода

6

1.2.   Аксонометрическая схема  внутреннего водопровода

8

1.3.   Гидравлический расчет  водопроводной сети

10

1.4.  Определение расхода на  участках расчетного пути

10

1.5.  Подбор счетчика воды

14

1.6.  Определение требуемого напора  воды на вводе

15

1.7.  Подбор насоса

16

2.  Проектирование системы внутренней  канализации здания. Дворовая канализация

17

2.1.  Определение схемы внутренней  канализации

17

2.2. Определение уклона дворовой  сети и отметок колодцев и  выпусков

18

2.3. разрез по дворовой канализации  и участка канализационной сети

19

2.4. Определение расхода на расчетных  участках

20

2.5. Расчет выпусков и дворовой сети

20

Список литературы

22


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные для проектирования.

 

Генеральный план участка.

 


 

 

 

 

 

 

 

 

Количество этажей   

n

6

Высота помещений

hэ

2,9 м

Гарантийный напор

Нгар

12 м

Глубина промерзания

hпр

1,5 м

Централизованное горячее водоснабжение

Геодезические отметки:

    

- пола 1-го этажа 

Vn1э

31,1 м

- поверхность земли

Vзем

30,6 м

- пола подвала

Vn
    1. м

- лотка ГКК

V2

27.3 м


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

И

1

3,3

5,7

4,0

2,0

6,0

4,2

3,6

2,4

2

2,8

6,2

3,7

2,3

6,0

4,4

3,3

2.6


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Проектирование системы холодного водопровода здания.

 

    1. Выбор системы и схемы холодного водоснабжения.

 

Участок сети городского водопровода  до водомерного узла называется вводом. Глубина заложения ввода принимается ниже глубины промерзания грунта на a = 0,5 м.

                  

hзал.в.= hпр + a = 1.5 м + 0,5 м = 2 м.

 

Ввод к городскому водопроводу  присоединяется тройником, устанавливаемым  при прокладке городского водопровода в месте предполагаемого ввода в водопроводном колодце.

Ввод водопровода прокладывается ниже глубины замерзания и при  прохождении в стене подвального  этажа прокладывается в футляре.     Проход ввода в стене фундамента выполняется: в сухих грунтах  с применением гильзы из стальной трубы диаметром, превышающим диаметр ввода не менее, чем на 200 мм, зазор между гильзой и трубой заполняется мятой глиной и заделывается с обеих сторон цементным раствором.  Сразу же после ввода внутри здания на расстоянии не более 1 м от наружной стены располагаем водомерный узел.

Участок сети от ввода внутри здания в подвальной его части называется магистралью. Ввод располагается над  полом подвала на высоте 0,5 м. Для  возможности опорожнения магистрали и ввода магистраль выполняется с уклоном 0,002 – 0,005, а ввод – с уклоном 0,005 в сторону городской сети. Магистраль соединяется с вводом вертикальным участком трубы внутри здания.

Магистраль соединяется с вводом вертикальным участком трубы внутри здания. Высота этого участка равна разности отметок магистрали и ввода в месте их расположения (3 м). За вводом в подвале располагается водомерный узел с обводной линией, на которой установлена опломбированная задвижка, включающаяся в случае необходимости снятия водомера на ремонт или проверку. Перед водомером и после него установлены задвижки, а между водомером и второй по ходу движения воды задвижкой находится контрольно-спускной кран.

Вертикальные участки разводящей сети от магистрали до верхнего этажа  называются стояками. Они проходят около унитазов. В начале каждого стояка в подвале устанавливается запорная арматура. Участок разводящей сети от стояка до самого крайнего санприбора в каждом помещении называется подводкой. К ней присоединяются краны санприборов. Подводка прокладывается над полом каждого этажа на высоте 0,6 м с уклоном 0,002 - 0,005 в сторону стояка. В начале каждой подводки устанавливается вентиль.

Внутренний водопровод - это комплекс трубопроводов и арматуры, предназначенный  для подачи воды потребителям внутри здания в необходимом количестве под требуемым напором.

Выбор системы зависит от величины максимального и минимального давления в наружной водопроводной сети, назначения здания, его высоты и объема.

Для проектирования внутреннего водопровода, необходимо установить достаточен или нет гарантированный напор в городской сети для подачи воды к самой удаленной от ввода и высокорасположенной водоразборной точке при максимальном часовом расходе:

Нтреб.=10+4*(n-1)

где n- количество этажей в здании

Нтреб.=10+4*(6-1)= 30 м

Нгар = 12 м < Нтреб. = 30 м

Так как гарантированный напор  в городской сети меньше требуемого напора, выбираем систему с повысительными насосами.

Для жилого здания допускается перерыв  в подаче воды не более 6 часов, поэтому  запроектирована тупиковая схема  с нижней разводкой.

Количество стояков в здании определено удобством прокладок  подводок к водоразборным приборам в количестве 5 штук.

 

    1. Аксонометрическая схема внутреннего водопровода.

 

На аксонометрической схеме  указывается ввод с примыкающим  к нему участком городского водопровода, водомерный узел, магистраль с присоединениями к стоякам, стояки и начальные участки подводок с вентилями на них. На верхнем этаже подводка показывается полностью вместе с присоединёнными к ней приборами.

     На схеме показываются  также запорная арматура на сети, геодезические отметки ввода, магистрали, пола этажей и крана диктующего прибора, а также длины и диаметры участков сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3. Гидравлический расчет  водопроводной сети.

 

     Для продвижения жидкости через кран какого-либо санприбора требуется создать в месте присоединения ввода в городской водопровод напор , м:

,

где  - геометрическая высота расположения крана санприбора над местом присоединения ввода, м;

- потери по длине потока  на участке сети от городского  водопровода до крана, м;

- местные потери напора на  этом пути, м;

- потери напора в счётчике, м;

- свободный напор на санприборе, равный местным потерям напора, которые создаются при прохождении  через санприбор заданного расхода  при полностью открытом кране,  м. 

     Санприбор, для которого  величина  имеет наибольшее значение, называется диктующим санприбором или диктующей точкой

Нг = Vзем + 3*(n-1) - VГКК = 30,6 + 3* (6-1) – 27,3 = 18,3

Для данного здания, с данной системой водоснабжения, диктующим прибором будет являться санитарно-технический прибор – мойка на 6 этаже.

 

1.4. Определение расхода  на участках расчётного пути

 

     Системы водоснабжения  должны обеспечивать подачу воды, соответствующую расчётному числу  водопотребителей или установленных  санитарно-технических приборов.

     Для расчёта расхода воды системой в целом или на расчётном участке необходимо:

- определить виды потребителей  воды и их число  ;

- принять или рассчитать секундный  и часовой расход воды;

- определить число установленных санитарно-технических приборов ;  N = 96

- рассчитать вероятность действия  приборов.

 

Определим число потребителей которое определяется исходя из назначения здания. Для жилых зданий общее число потребителей вычисляется по формуле:

где  - средняя заселённость квартир;

- число квартир.

    

Средняя заселённость

,

где  - жилая площадь квартиры, м2; Fср = 50,4 м2

- санитарная норма площади,  приходящаяся на 1 человека, м2. f = 12 м2

U0 = 50,4 / 12 = 4,2 чел.

U = 4,2 * 24 = 100,8 чел.

 

Определяем вероятность действия санитарно-технических приборов в здании:

,

 

где qhru = 250 л/сут., 15.6 л/ч – норма расхода холодной воды в час наибольшего водопотребления согласно прил.3 СНиП 2.04. 01-85.

          N = 96 – общее число санитарно-технических приборов в здании;

         q0 = 0.3 л/c  – секундный расход прибором холодной воды.

 

Р =   15,6 * 100,8     = 0.015

                                              3600*0,3*96

 

3. Определяем расчетные расходы  на всех участках расчетной ветви:

 

 

где = 0,3 л/с - секундный расход холодной воды санитарно-техническим прибором, имеющим наиболее пропускную способность;

α - коэффициент, определяемый согласно прил.4 СНиП2.04.01-85 в зависимости от числа приборов Np на расчётном участке сети и вероятности их действия P. 

Np * Р = 96 * 0.015 = 1.45

α = 1.191

qc = 5 * 0.3 * 1.191 = 1.7865 л/с

 

Результаты расчётов расхода на расчётных участках сети внутреннего  водопровода сводятся в таблицу 1.

 Таблица №1

 

Расчетный участок

Число при-боров на уч-ке N, шт

Вероятность действия приборов Р

Произве-дение N*P

Коэффициент α

Расход на участке q, л/с

ДТ-1

1

0,015

0,015

0,2

0,3

1-2

2

0,015

0,03

0,237

0,3555

2-3

3

0,015

0,045

0,265

0,3975

3-4

4

0,015

0,06

0,289

0,4335

4-5

5

0,015

0,075

0,312

0,468

5-6

6

0,015

0,09

0,331

0,4965

6-7

7

0,015

0,105

0,349

0,5235

7-8

8

0,015

0,12

0,367

0,5505

8-9

9

0,015

0,135

0,384

0,576

9-10

10

0,015

0,15

0,399

0,5985

10-11

11

0,015

0,165

0,410

0,615

11-ВУ

96

0,015

1,44

1,191

1,7865

ВУ-В

96

0,015

1,44

1,191

1,7865


 

Общие потери напора на участках следует  определять по формуле:

Н = i * l

где i – удельные потери напора на трение при расчетном расходе;

l – длина расчетного участка, м.

Гидравлический уклон  , а также диаметры труб назначают по максимальным секундным расходам , принятым скоростям движения воды и по материалу труб по таблицам Шевелёва [1,6,7]. Скорость движения воды в трубах внутренних водопроводных сетей не должна превышать            3 м/с, при этом для магистрали и стояков скорость рекомендуется брать в пределах 0,9-1,5 м/с, для подводок – 1,5-2,5 м/с, для ввода - 0,7-1,0 м/с.

  

  Результаты расчётов потерь напора по длине сводятся в таблице 2.

 

Таблица 2

 

Расчетный участок

Материал трубы

Наименование  участка

Диаметр труб, мм

Скорость движения V ,м/с

гидравлический  уклон i

Длинна участка  l,м

Потери по длинне hдл. М

ДТ-1

сталь

подводка

15

1,77

0,807

2,3

1,8561

1-2

сталь

стояк

25

0,65

0,0575

2,9

0,16675

2-3

сталь

стояк

25

0,75

0,0735

2,9

0,21315

3-4

сталь

стояк

25

0,75

0,0735

2,9

0,21315

4-5

сталь

стояк

25

0,84

0,0913

2,9

0,26477

5-6

сталь

стояк

25

0,93

0,1109

2

0,2218

6-7

сталь

стояк

25

0,93

0,1109

3,6

0,39924

7-8

сталь

стояк

25

1,03

0,1325

0,8

0,106

8-9

сталь

стояк

25

1,12

0,1558

0,8

0,12464

9-10

сталь

стояк

25

1,12

0,1558

0,8

0,12464

10.ноя

сталь

стояк

25

1,12

0,1558

3,6

0,56088

11-ВУ

сталь

магистр.

32

1,88

0,2971

3,2

0,95072

ВУ-В

сталь

ввод

32

1,88

0,2971

10

2,971

           

∑ hдл =

8,17284


 

Местные потери напора определяются по формуле

,

где  - коэффициент, учитывающий местные потери напора;

- суммарные потери напора  по длине.

     Значения  принимаются в следующих пределах:

0,3 - в сетях  хозяйственно-питьевых водопроводов  жилых и общественных зданий;

0,2 - в сетях  объединенных хозяйственно-противопожарных водопроводов жилых и общественных зданий, а также в сетях производственных водопроводов;

0,15 - в сетях  объединённых производственно-противопожарных  водопроводов;

0,1 - в сетях  противопожарных водопроводов.

hм = 0.3 * 8.17284 = 2,4518 м.

 

1.5. Подбор счетчиков  воды

 

Для учета количества и расхода воды следует предусматривать установку счетчиков, которые монтируются на вводах в зданиях (водомерный узел) или на ответвлениях сетей. При наличии одного ввода и когда счетчик не рассчитан на расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение, водомерный узел должен иметь обводную линию с задвижкой.

Подбор водомеров производят, исходя из среднечасового расхода воды в  сутки, который не должен превышать  эксплуатационный.

Среднечасовой расход воды qT за сутки максимального водопотребления, определяется по формуле:

 

 

где - норма расхода холодной воды, л/сут на чел. при наибольшем водопотреблении;

U - число потребителей;

Т – расчетное время, ч, потребления  воды.

qот = (250*100.8) / 1000*24 = 1.05 м3/ч

 

По таблице 4 СНиП 2.04.01-85 выбираем крыльчатый счетчик с диаметром условного прохода 32 мм.

Диаметр условного  прохода счетчика, мм

Параметры

расход воды, куб.м/ч 

порог чувствительности,куб.м/ч, не более 

максимальный  объем воды за сутки, куб.м 

гидравлическое сопротивление счетчика S,

минимальный

эксплуатационный 

максимальный 

32

0,1

4

10

0,05

140

1,3


Рассчитываем потери напора в водомере по формуле:

hвод = S * q2

где q – расчетный секундный расход воды, проходящей через прибор, л/с;

S – гидравлическое сопротивление счетчика.

hвод = 1,3 * (1,05)2 = 1,43 м

Так как потери напора в крыльчатом водомере не превышают 2,5 м, следовательно, водомер подобран верно.

 

    1. Определение требуемого напора воды на вводе

 

Требуемый напор  определяется по формуле

     Геометрическая высота  представляет собой разность отметок крана диктующего прибора и заложения городского водопровода в месте примыкания к вводу, м. Она вычисляется из выражения

Нг = (n-1)*hэт + (Vn1э – Vзем) + hкр + hзем

где  - число этажей;

- высота этажа, м;

Vn1э - отметка пола первого этажа, м;

Vзем - отметка поверхности земли, м;

- высота расположения крана диктующего прибора над полом верхнего этажа, м (1¸2 м);

- глубина заложения городского  водопровода, равная глубине промерзания  грунта плюс некоторый запас,  принимаемый равным 0,5 м.

     Свободный напор  берётся для диктующего прибора. (умывальник, рукомойник с водоразборным краном = 2м)

Нг = (6-1) * 2,9 + (31,1-30,6) + 1+ 0,5 = 16,5 м

Нтр = 16,5 + 8,17284 + 2,4518 + 1,43 + 2 = 30,55м

,  Нгар = 12 м < Нтр = 30,55 м необходимо устанавливать в сети насос для повышения напора.

 

    1.  Подбор насоса.

Насос выбирается из каталога [3] по расходу  , вычисленному на участке “Ввод – ГВ” (табл.1) = 8,88 л/с и напору равному разности . Выбранный насос должен иметь параметры и , несколько превышающие и

Ннас. = 30,55 – 12 = 18,55 м

 

Подбираем насос по двум параметрам: по расходу и по напору

В результате проектирования подобрана  система с повысительным насосом - консольный насос моноблочный  КМ 50-32-125

- номин. расход, м3/час = 12,5 м3/час

- номин. напор, м  = 20 м

Мощность электро- двигателя, кВт = 1,5 2,2 кВт

В сети устанавливаются , как правило , два насоса один рабочий, второй резервный . Насосы ставятся на отдельных фундаментах, для уменьшения шума и вибрации  от их работы предусматриваются вибровставки . Насосы устанавливаются на магистрали после водомерного узла.

 

2. Проектирование системы внутренней  канализации здания. Дворовая канализация.

 

2.1 Определение  схемы внутренней канализации.

 

Канализация - комплекс инженерных сооружений, предназначенных для сбора сточной  жидкости, транспортирования стоков к очистным сооружениям и сброс очищенных сточных вод в водоем.

Проектирование внутренней сети канализации  здания производится в соответствии со СНиП 2.04.01-85 п.17.1-17.23.

На плане этажа проводятся отводные трубопроводы, которые предназначены  для отвода сточной жидкости от санитарных приборов квартир к канализационным стоякам. Отводной трубопровод в каждой квартире располагается, как правило, рядом и параллельно водопроводным подводкам. Канализационный стояк проходит около унитаза. Канализационные стояки обычно располагаются рядом с водопроводными стояками.

В подвале близкорасположенные  канализационные стояки соединяются  с выпускным трубопроводом - выпуском, который выводит сточную жидкость из этих стояков в канализационный  колодец дворовой сети. Прокладка  отводных трубопроводов и выпусков осуществляется по кратчайшему пути с минимально возможным числом поворотов. Присоединять санитарные приборы, расположенные в разных квартирах на одном этаже, к одному отводному трубопроводу не допускается.

Диаметры участков отводного трубопровода принимаются согласно СНиП [4]. Этот трубопровод проходит над полом этажа на 0,15 - 0,3 м с уклоном 0,025 -0,035 в сторону стояков. Диаметр стояка принимается по табл. 8 [4] в зависимости от величины расчетного расхода сточной жидкости, наибольшего диаметра поэтажно­го отвода трубопровода и угла его присоединения к стояку. Он должен быть не менее наибольшего диаметра поэтажных отводов, присоединенных к этому стояку. Устройство уступов на канализационных стояках не допускается, если ниже уступов присоединены санитарные приборы.

Диаметр выпуска определяется расчетом. Он должен быть не менее диаметра наибольшего  из стояков, присоединяемых к данному  выпуску. Выпуски присоединяются к  наружной сети под углом не менее 90°. Уклон выпуска должен быть не менее 0,02 в сторону колодца.

Схема внутренней канализации зависит  от расположения санитарных приборов. Канализационные стояки установлены  в местах размещения санитарных приборов, в данном случае – около унитаза, имеют по всей высоте одинаковый диаметр – 100 мм. Канализационные стояки выводятся за пределы крыши на 0,5 м.

Сточные воды из здания выводятся  через канализационные выпуски  в смотровые колодцы дворовой канализации и далее в городскую  канализационную сеть. Смотровые канализационные колодцы устраиваются в местах присоединения выпусков из здания, на углах поворота сети, в местах изменения диаметра или уклона трубопроводов, а также на прямых участках сети, на расстояниях в зависимости от диаметра труб: 150 мм – 35 м. На внутренней канализационной сети устанавливаем контрольный смотровой колодец на расстоянии 5 м. Трасса дворовой канализации прокладывается параллельно зданию на расстоянии не менее 5 м.

Глубина заложения выпуска вне  здания может быть выше глубины промерзания  на 0,3 м, но не менее 0,7 м от поверхности земли, чтобы избежать разрушение его от механических воздействий.

На аксонометрической схеме  канализационного стояка показана полная схема стояка от вытяжной части до места присоединения выпуска  в дворовой колодец.

 

2.2. Определение уклона дворовой сети и отметок колодцев и выпусков

 

Дворовая сеть выполняется из керамических или асбестоцементных труб диаметром 150 мм. Уклон сети труб с таким  диаметром должен быть не менее 0.007-0.008м. Глубина заложения может быть выше глубины промерзания грунта.

     Уклон сети определяется  из выражения

Где, V1 - отметка лотка в колодце дворовой сети, наиболее удалённом от ГКК (верхний колодец), м;

V2 - отметка лотка в ГКК, м;

L - длина сети между этими колодцами, м.

i = ((29.4-0.1)-27.3) / 5 = 0.4

Отметка находится следующим образом. Глубина заложения лотка принимается выше глубины промерзания на 0,3 м. Тогда

,

где  - отметка поверхности земли, м.

V1 = 30.6 – 1.5 +0.3 = 29.4

 

 

2.3. Разрез по дворовой  канализации и участка канализационной  сети.

 

 

На профиле дворовой сети показаны: отметка поверхности земли, длины  участков между колодцами, уклон  и диаметр сети, глубина заложения  колодцев и их номера. На разрезе участка канализационной сети, выполняемом в масштабе 1:100, показаны в условном изображении санитарные приборы, присоединённые к отводному трубопроводу на верхнем этаже. Разрез должен доходить до колодца на дворовой сети, при этом должны быть указаны: номер стояка, диаметры участков отводного трубопровода на верхнем этаже, диаметр стояка и выпуска, местоположение ревизий, прочисток, отметки поверхности земли, пола этажей, начального и конечного участков выпуска, а также длина выпуска и его уклон.

 

 

2.4. Определение расхода  на расчётных участках.

 

Определим расход на выпусках и участках дворовой сети между смотровыми колодцами.

     Максимальный секундный  расход сточных вод  , л/с, определяется:

     а) при общем максимальном секундном расходе воды 8 л/с q = 8.88 л/с в сетях холодного и горячего водоснабжения, обслуживающих группу приборов, по формуле

;

Величина  - 0,15 л/с расход стоков от санитарно-технического прибора, л/с, принимаемый согласно обязательному прил.2[4].

     Результаты расчётов  сводятся в таблицу 3.

Таблица 3

Расчетный участок

Кол-во приборов, N

Вероятность, p

N*p

Коэффициент α

Расход-воды на уч-ке q, л/с

Расход стоков qs,л/с

Выпуск-КК1

96

0,01500

1,440

1,19

1,787

3,387

КК1-ГКК

96

0,01500

1,440

1,19

1,787

3,387

Проектирование системы внутренней канализации здания. Дворовая канализация