Федеральное агентство  по образованию

Архангельский государственный технический университет

Кафедра водного транспорта леса и гидравлики

Специальность      ПГС      Курс      3      Группа      2

Коробейников Александр Сергеевич

(фамилия,  имя и отчество студента)

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

 

по дисциплине 12.1.2 – «Инженерные сети»

                            (шифр – «наименование»)

 

на тему: Проектирование внутреннего водопровода  и канализации жилого дома.

 
 

Руководитель проекта                                ____________     

                                           (должность)           (подпись)         (Фамилия  И.О.)

 
 
 
 
 
 
 

Оценка  проекта _______________________

Архангельск

2005

СОДЕРЖАНИЕ.

 

1.    Выбор системы и схемы внутреннего водопровода……………………….Список использованной литературы……………………………………………

 
 

1. ВЫБОР СИСТЕМЫ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА

 

       Системой  водоснабжения здания называют совокупность устройств, обеспечивающих получение  воды из наружного водопровода и  подачу ее под напором к водоразборным устройствам, расположенным внутри здания. Система водоснабжения, называемая обычно внутренним водопроводом, состоит из следующих устройств: ввода (одного или нескольких), водомерного узла (одного или нескольких), сети магистралей, распределительных трубопроводов и подводок к водоразборным устройствам, арматуры.

       Система водоснабжения здания   присоединена к централизованной системе водоснабжения  населенного пункта или оборудована  устройствами  для получения воды из местных  источников водоснабжения.

       В жилых зданиях квартирного типа система водоснабжения принимается  в зависимости от этажности в  соответствии с [2]  принимаем систему  хозяйственно-питьевого водоснабжения, так как высота здания 6 этажей. Сети внутреннего водопровода состоят из магистральных и распределительных трубопроводов, а также из подводок к водоразборным устройствам. Сеть внутреннего водопровода тупиковая, так как в здании допускается перерыв в подаче воды в случае выхода из строя части или всей сети водопровода; с нижней разводкой, то есть магистральные трубопроводы располагаются в нижней части здания.

    Ввод  устраиваем один (т.к. общее число  квартир здания – 48, менее 400), с обводной линией; располагаем в средней части здания. Внутренний водопровод оборудуется 2 поливочными кранами ГОСТ 2217-76, которые используются при поливе территорий вокруг зданий. Эти краны размещаем у наружных стен (цоколя) здания, в нишах на высоте 0,3-0,35 м от поверхности земли (через каждые 60-70 м по периметру здания). Диаметр труб поливочных кранов 25 мм.

 

2. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ВНУТРЕННЕЙ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ И ВВОДА.

2.1. Ввод.

 

       Т. к. здание расположено параллельно  красной линии, проектируем ввод в средней части здания под  прямым углом.  Для устройства ввода  применяем стальные оцинкованные трубы диаметром 32 мм. Ввод укладывается с уклоном 0,005 в сторону наружной сети, для обеспечения свободного стока воды при ремонте системы, как того требует [4].

Глубина заложения трубы ввода зависит  от глубины заложения сети наружного  водопровода. Глубина заложения трубы ввода фактически составляет  2,4 м, нормативно она должна быть больше глубины промерзания как минимум на 0,5 м, т.е. по всей длине ввода должно выполняться следующее условие:

                   H_зал. > H_пр.+0,5

       Поскольку условие выполняется, то утепление ввода не требуется.

       Ввод  присоединяем к сети действующего наружного  водопровода с помощью резьбовой  седелки, обосновывая это тем, что диаметр трубы ввода равен 32 мм, что меньше 1/3 диаметра трубы городского водопровода, равного 250 мм.

В месте присоединения ввода к сети наружного водопровода проектируем колодец диаметром  700 мм, в котором размещаем запорную арматуру, используемую для отключения ввода во время ремонта (см. Графическую часть работы: Генплан).

 

2.2. Водомерный узел.

 

       Водомерный  узел состоит из устройства для измерения  количества расходуемой воды, запорной арматуры, контрольно-спускного крана, соединительных фасонных частей и патрубков из водогазопроводных стальных труб.

        Для учета расходуемой воды в  системах внутреннего водопровода применяем счетчики (водомеры). Учет воды производится с целью определения стоимости израсходованной воды, а также для выявления утечки воды в случае неисправности арматуры, труб или фасонных частей. Путем расчета (см. п. 4.7) принимаем счетчик крыльчатого типа 32 калибра. Счетчик устанавливаем в строго горизонтальном положении.

        Водомерный  узел располагаем непосредственно  за наружной стеной здания, в подвале  и  в легко доступном для  осмотра месте. Используем водомерный узел с обводной линией, так как в здании один ввод. На обводной линии предусматриваем установку задвижки, запломбированной в обычное время в закрытом положении. С каждой стороны счетчика предусматриваем прямые участки трубопроводов и задвижки. Запорная арматура нужна для возможности замены или правильности показаний счетчика, а также отключения внутренней водопроводной сети от ввода и ее опорожнения.

     Между счетчиком и второй (по движению воды) задвижкой устанавливаем спускной кран. Контрольно-спускной кран (или  патрубок с пробкой) служит для спуска воды из сети внутреннего водопровода, контроля давления (располагаемого напора), проверки правильности показаний счетчика и обнаружения утечки воды в системе.

2.3 Внутренняя водопроводная сеть.

 

       Внутреннюю  водопроводную сеть устраиваем из стальных оцинкованных труб ГОСТ 3262-75. Диаметр трубы определяем расчетом. Магистральные трубопроводы устраиваем с уклоном 0,003 в сторону ввода или к точкам водоразбора и изолируем от конденсата мастикой из алебастра в два слоя по 25 мм., по войлоку и картону. На магистральной сети устанавливаем стояки, подающие воду к водоразборным кранам. Горизонтальные участки подводящих труб располагаются над полом, на высоте 0,2 м. с уклоном 0,003. На магистральных трубах, стояках, на ответвлениях в каждую квартиру устанавливаем запорную арматуру.

 

  3. АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ВНУТРЕННЕЙ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ И ВВОДА

 

       Аксонометрическую схему внутреннего водопровода  вчерчиваем в масштабе 1:100. Трубы горизонтальные и расположенные в плоскости чертежа на схеме чертим параллельно нижнему краю листа, а расположенные в плоскости, перпендикулярной листу - под углом 45⁰ к нижнему краю в том же масштабе.

       Подвод  к точкам водоразбора и санитарно-техническим приборам показываем только для одного этажа, для других они выполнены аналогично.

       На  чертеже показываем всю запорную арматуру и все расчетные участки водопроводной сети пронумерованные по узловым точкам. На этажах, осях труб ввода, магистралях, водомерном узле, поливочных кранах проставляем абсолютные отметки. 

                 

 

4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ  ВНУТРЕННЕЙ ВОДОПРОВОДНОЙ  СЕТИ

4.1. Разбивка сети на расчетные участки.

 

       На  аксонометрической схеме сети выбираем расчетное направление от счетчика до наиболее высоко расположенной и удаленной водоразборной точки. Для установленных в  нашем доме 192 санитарных приборов, диктующим (см. табл.1, [1]) является смеситель ванны общий с умывальником, имеющий удельный расход воды  q_о  = 0,3 л/с (общий) и q_о   =  0,2 л/с (холодной).  Данная диктующая водоразборная точка находится на 6-м этаже на стояке Ст.В4.  Вся сеть делится на участки, на которых расход воды и диаметр трубы не изменяется. Производим нумерацию расчетных участков от диктующей точки по направлению к вводу и определяем  длины расчетных участков между узловыми точками (см. Графическую часть работы).

4.2. Расчетные расходы воды.

 

       Определяем  по принятому расчетному направлению  в соответствии с указаниями СНиП 2.04.01-85 .

       Максимальный  секундный расход воды (л/с) определяется по формуле:

                                                                                                                (1)

где q_o – расход одним прибором, величину которого принимают по табл.1 [3];

          a – величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчетном   участке сети и вероятности их действия Р.

       При установке на расчетном участке сети приборов c  различными типами значений q_o принимаем по прибору с наибольшим расходом, для ванны с общим для умывальника смесителем q_o=0,2 л/с.

    Значение  a = f (NP) определяем по приложению I [3];. Вероятность действия водоразборных устройств Р находим по формуле:

                                                      

,                              (2)

где          Q_{ч. хол}  – норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольшего потребления, л. Принимаем по табл.3 [1], Q_{ч. хол} = 5,6 л (для жилых домов с централизованным горячим водоснабжением, ванными).

U – общее число жителей (потребителей) в здании,

 = 41 жителя;         

F – жилая площадь в здании, м² (F =  488,37  м² );

f – санитарная норма на одного человека (12 м²);

N – общее число приборов в здании, N =192.

    Значение  Р определяем для всего здания в целом, не учитывая изменения соотношения на отдельных участках сети:

Р =

4.3. Определение диаметров труб.

 

       Диаметры  труб внутренних водопроводных сетей  назначаем исходя из расчета наибольшего  использования гарантийного напора в наружной водопроводной сети. По СНиП 2.04.01-85 скорость движения воды в магистралях и стояках не должна превышать 1,5 м/с, в подводках к водоразборным устройствам - 2,5 м/с.

     Диаметр трубы принимаем по формуле:

  

и округляем  до большего стандартного значения.

4.4. Определение потерь  напора на трение  по длине расчетного  направления.

 

    Потери  напора на трение по длине расчетного участка определяем по формуле:

 

   

 

где     i – гидравлический   уклон (потеря напора  на  единицу  длины),  определяем   по  табл. 5 [1].

             l – длина расчетного участка, м.

 

     Все расчеты, начиная с определения расчетных участков и до определения потерь напора на трение, представляем в виде таблицы 1.

                                                                                                                                         

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

     Суммарные потери напора на трение получаем сложением потерь напора по длине всех расчетных участков от диктующей водоразборной точки до счетчика водомера: = 3935,21 мм 

4.5. Определение местных потерь напора.

 

     Местные потери напора в сети внутреннего  водопровода принимаем в процентах от потерь напора на трение по длине труб. Для сетей хозяйственно-питьевого водопровода они составляют 20% и равны:

                                            ∑h_м=20%∑h_дл=787,042 мм.

4.6. Расчет ввода.

 

     Полный  расход воды (л/с) на вводе определяется по формуле:

 

   q_вв = 5·a_общ·q_o^общ,

 

где:   

    q_o^общ – расход одним прибором, величину которого принимают         по табл.1  [3] по прибору с наибольшим расходом, то есть q_o^общ    =0,3 л/с;

             a_общ – величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N  на расчетном участке сети и вероятности их действия Р_общ.

 

     Значение  a_общ  = f (NP_общ) определяем по приложению I [3]. Вероятность действия водоразборных устройств Р_общ находим по формуле:

 

,

 

где     Q_ч.общ – норма расхода горячей и холодной воды одним потребителем в час наибольшего потребления, л. Принимаем по табл.3 [1], Q_{ч. общ} = 15,6 л (для жилых домов с централизованным горячим водоснабжением, ваннами).

          U – общее число жителей (потребителей) в здании.

                        N – общее число приборов в здании (192 приборов).

 

 

a = f(0,576)  = 0,730

 

   И в результате получаем

 

                                                      q_вв = 5·0,730·0,3 =1,095 л/с.

 

     Далее определяем диаметры трубы ввода, принимая скорость течения V_пред = 1,5 м/с (как для магистралей и стояков) и зная общий расход воды на участке q_общ,  по формуле:

 

  d =

= 1,13 = 1,13 = 0,031 м

 

     На  основании результатов расчета  принимаем диаметр вводящей трубы 32 мм.

     Далее по табл. 5, методических указаний, определяем гидравлический уклон, 1000i = 132 и v=1.25 м/с. На основании этих данных потери напора на трение на вводе определяем по уравнению:

   h _дл ^вв = 1000·i·l_вв = 132·15,93 = 2102,76 мм

 

где i – гидравлический уклон (потеря напора на единицу длины),         определяем по табл. 5 [7].

l_вв – длина ввода (15,93 м).

4.7. Расчет водомерного узла и подбор водомера.

 

       Калибр  счетчика подбираем из условия проверки его на пропуск  расчетного и минимального расхода воды, в данном случае принимаем счетчик калибром 32 мм. Минимальный расход составляет (1/10…1/15) от расчетного расхода воды.  Минимальный расход должен быть ниже предела чувствительности прибора. Номинальный часовой расход на водосчетчике  должен превышать максимальный часовой расход в здании. Максимальный часовой расход q_ч.макс для жилого здания определяем по формуле:

 

где:     

   Q₀ – часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом (Q₀ = 300 л/ч), принимаем в соответствии с табл.1[1];

      a_ч = f(P_чN) -  значение величины, принимаем по табл. 2, методических указаний, в зависимости от общего количества приборов N=192 и вероятности их использования P_ч :

 

    

a = f(2,07)  = 1,479

 

 л/ч = 2,22 м³/ч

 

      По  таблице 7[1]  выбираем водосчетчик крыльчатый калибр 25 мм, номинальный расход q_cч=  2,5 м³/ч.

 

    а) проверка условия   q_вв.≤  q_мах.

 

q_вв = 1,095 л/с >  q _max = 1 л/с – условие не выполняется, поэтому  выбираем счетчик калибра  32 мм с номинальным расходом q_сч = 4,0 м³/ч .

q_вв = 1,0,95 л/с < q_max = 1,4 л/с   – условие выполняется.

 

б) по порогу чувствительности  проверка условия  q_{min зд.} ≥ q_{min сч.}

 

q _{min зд}=(0,1…0,15)q_вв = (1/10…1/15) 1,095 = 0,11…0,073 ≥ q_{min сч} = 0,07 – условие выполнено.

 

в) потери напора в водосчетчике

 

Потери  напора в водосчетчике, учитывающем  расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, не должен превышать в крыльчатых водосчетчиках 2,5 м.

Проверка  условия  h_вод. ≤  2,5м

    Потери  напора в водосчетчике определяем по формуле :

        где: 

S  – гидравлическое    сопротивление   счетчика  м с²/л²   находим по    таблице 7[1] , S =  1,265 м с²/л²

q -  расчетный расход воды, л/с , q_вв. = 1,095 л/с

 

                            < 2,5м – условие выполнено.

 

    Если  потери напора в счетчике составляют меньше 20% допустимых величин, следует принять счетчик меньшего калибра.

Принимаем  крыльчатый водосчетчик калибра 32 мм.

 

Данный  счетчик имеет следующие характеристики:

1. Номинальный  расход                               - 4,0 м³/ч

2.  Допустимый наибольший расход          -   1,4 л/с

3.  Допустимый наименьший расход         -   0,07 л/с

4.  Гидравлическое  сопротивление            -  1,265 мс²/л²

    

4.8.  Определение общих потерь напора по расчетному направлению.

 

    Общие потери напора по расчетному направлению равняются сумме всех потерь напора:

 

h_общ =

+ + + = 2,103 + 1,52 + 3,935 + 0,787 = 8,345 м

4.9. Определение требуемого напора.

 

    Необходимый напор в сети городского водопровода (м), обеспечивающий бесперебойное водоснабжение, определяем  по формуле:

 

H_тр = H_г + h_общ + H_р,

 

    где 

    H_г – геометрическая высота подачи воды от ввода до диктующего водоразборного устройства (16,6 м).

                 h_общ – общие потери напора по расчетному направлению, м.

                 H_р – рабочий напор у диктующего водоразборного устройства, обеспечивающий излив воды с расчетным расходом, м. Принимаем по табл.1[1],  H_р = 3 м

 В результате  получаем

H_тр = 16,6 + 8,345 + 3 = 27,945 м.

 

   В данном случае, требуемый напор Н_тр = 27,945 м не превышает гарантийный Н_гар = 29 м, следовательно, диаметр труб изменять не надо и не требуется установки повысительной насосной станции.

 

5. ОПИСАНИЕ   КОНСТРУКТИВНОГО   РЕШЕНИЯ   ПРОЕКТИРУЕМОЙ СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ

 

     Систему внутренней канализации монтируем из чугунных труб ГОСТ 69423-80. По расчету определяем диаметр труб. Стояк располагаем за унитазом и имеет диаметр 100 мм. Каждый стояк заканчивается вытяжной трубой из пластмассы. Выпуск укладываем с уклоном 0,02 с плавным присоединением к стоякам. На поворотах и через каждые 10 м. на прямолинейных участках устанавливаем ревизии ГОСТ 694224-69.        

       Стояки и отводные трубопроводы крепим с помощью кронштейнов.

5.1. Приемники сточных вод.

 

       Приемники сточных вод  изготовляют из прочного водонепроницаемого материала, не поддающегося химическому воздействию сточных вод. Поверхность приборов для удобства промывки должна быть  гладкой (без шероховатостей) и иметь закругленную форму.

       В выпусках от всех приемников, кроме  унитазов, имеются решетки для  задержания твердых загрязнений, которые могут вызвать засорение трубопроводов.

 

5.1.1. Ванны.

 

    Изготовляют ванны чугунные ВН-40 ГОСТ 1154-73 (рис.4), L=1500 мм, l=700 мм, H=460 мм. Все ванны изготовляются с эмалированием внутренних поверхностей белой эмалью. Наружные поверхности покрываются масляной краской. Для душевых установок используем настенные смесители ГОСТ 19874-74. Ванны оборудуются выпуском, переливом и напольным сифоном. Холодная и горячая  вода подается в ванны через комбинированную смесительную арматуру со стационарной  душевой сеткой на гибком шланге.

5.1.2. Умывальники.

 

    Для изготовления умывальников используют фарфор, полуфарфор и  фаянс. По размерам умывальники бывают первой величины – длиной 400-500 мм, второй  величины – длиной 550 мм, третьей величины – длиной 600 мм, четвертой величины –  длиной 650 мм и пятой величины – длиной 700 мм. Ширина умывальников составляет от  300 до 600 мм, глубина – от 135 до 150 мм. Умывальники выпускают различной формы (прямоугольные, вогнутые, угловые, круглые и полукруглые) со спинкой и без спинки. Принимаем настольные смесители ГОСТ 19802-74. Каждый умывальник оборудуется выпуском диаметром 40мм для соединения с  сифоном. В выпуске имеется решетка. Принимаем умывальники овальные со спинкой фарфоровые ГОСТ 14360-69 (рис.5).

    Все умывальники изготовляют без перелива. Умывальники устанавливают на чугунных открытых и скрытых кронштейнах большой и малой модели или приклеивают непосредственно к стене эпоксидным клеем. Кронштейны  крепят к стене тремя шурупами и дюбелями так, чтобы борта умывальника располагался  на высоте 0.8 м от пола.

 
 

5.1.3. Унитазы.

 

    Для изготовления унитазов  используют фарфор, полуфарфор и фаянс.  Устанавливают унитазы так, чтобы их борт был на высоте 0.4-0.42 м над полом. Унитазы выпускают  с косым и с прямым выпуском. Принимаем унитазы тарельчатые с косым выпуском фарфоровые ГОСТ 3550-73 (рис.3). Крепят унитазы к перекрытию с  применением тафты (деревянной просмоленной доски) или на эпоксидном клее.

         Промывочные устройства – смывные бачки. Смывной бачок для унитаза «Компакт» ГОСТ 21485.0-76  – низкорасполагаемый с фаянсовым корпусом – оборудован поплавковым клапаном в виде резиновой полой груши (без сифона), всплывающей при изменении положения рычага. Благодаря направляющей втулке, укрепленной на изогнутой стойке, стержень груши после слива воды опускается, и груша засасывается в воронке выпуска. Емкость бачка 7,5л. Для отвода излишка воды при неотрегулированном поплавковом клапане используется перелив, устроенный в теле корпуса, или переливная  труба. Бачки устанавливают на высоте 0,6м над унитазом.