Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Расчет водостоков

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА «ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ»

ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЗДАНИЯ

(ВНУТРЕННИЙ ВОДОПРОВОД И КАНАЛИЗАЦИЯ)

Пояснительная записка к курсовой работе

По дисциплине «Водоснабжение и водоотведение»

УФА 2010

СОДЕРЖАНИЕ

1 Введение………………………………………………………………………3

2 Водоснабжение

2.1 Выбор и обоснование схемы водоснабжения……………………….3-4

2.2 Гидравлический расчет………………………………………………. 4-5

2.3 Подбор водосчетчика…………………………………………………….7

2.4 Потребный напор……………………………………………….……...6-7

3 Водоотведение

3.1 Выбор и обоснование принятой схемы водоотведения……………….7

3.2 Выбор и обоснование принятой схемы дворовой канализации…….7-8

3.3 Гидравлический расчет……………………………………………….8-11

4 Список использованной литературы……………………………………… 12

ВВЕДЕНИЕ

Характеристика здания и его санитарно-техническое оборудование

- проектируемое здание – жилой двенадцатиэтажный дом, состоящий из одной секции, который рассчитан на 48 квартир; на этаже 4 квартиры – двухкомнатные, принимаем, что в двухкомнатной проживают 3 человека;

- высота жилого этажа- 3.10 м, толщина перекрытий- 0.3 м;

- материал стен – кирпич керамический размерами 250х120х65 мм. Толщина несущих стен (внутренние и внешние) составляет 640 мм, толщина ненесущих стен (внутренние) составляет 320 мм. Пространство в квартирах разделено перегородками толщиной 120 мм;

- имеется подвальное помещение, отапливаемое, высотой 2.1 м.;

- чердак или технический этаж отсутствует;

- кровля неэксплуатируемая, скатная;

В курсовом проекте проектируются следующие инженерные коммуникации: холодный внутренний водопровод – хозяйственно – питьевой и внутренняя бытовая канализация.

ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Выбор и обоснование принятой схемы водоснабжения

Внутренний водопровод – это система трубопроводов и устройств, обеспечивающих подачу холодной воды к санитарно-техническим приборам и пожарным кранам, обслуживающая одно здание или группу зданий и имеющая общее водоизмерительное устройство.

В данном случае обслуживается односекционное здание с одним подъездом.

Проектируемое здание снабжается холодной водой от городской сети.

Поскольку, число квартир в здании не превышает 400, то предусматривается один ввод. Ввод оборудован водомерным узлом. Грунт сухой. Зазор между вводом и строительной конструкцией равен 0.2 м, который заделывается эластичным водонепроницаемым материалом.

Схему сети внутреннего водопровода принимаем тупиковую с нижней разводкой магистрали в подвале жилого дома. Магистраль прокладывается под потолком подвального помещения, крепится к бетонному перекрытию на подвесках, которые состоят из тяги и хомута, стягиваемых болтами.

Используются стальные трубы ГОСТ 3262-75.

Водопроводные стояки размещаются в капитальных стенах, в нишах.

Система водопровода холодной воды имеет 8 стояков.

Определим глубину заложения ввода:

глубина промерзания+0.3м)= 1,4+0.3= 1,7 м.

Определим глубину заложения водомерного узла:

пол подвала + 1 м= -2,4+1= -1,4 м.

Определим глубину заложения магистрали:

0.000-0.3-0.3=-0.600

Гидравлический расчет

Основным назначением гидравлического расчета водопроводной сети является определение наиболее экономичных диаметров труб и потерь напора в них при пропуске расчетных расходов.

Гидравлический расчет сетей внутреннего водопровода холодной воды необходимо производить по максимальному секундному расходу воды :

q= 5q₀ α (1.1),

где q₀ – норма расхода воды прибором, л/с. Определяется по приложению 2 [1] и п. 3.2 [1]; q^с₀=0.2 л/с.

α – коэффициент, определяемый согласно приложению 4[1] в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия P.

Вероятность действия санитарно-технических приборов определяется по формуле:

Р= q^с _{hr, u}*U/(3600* q₀N) (1.2),

где q^с _{hr, u}- норма расхода холодной воды потребителем в час наибольшего потребления, л/ч. Определяется по приложению 3 [1]; q^с _{hr, u}= q_hr,u^tot -q_hr,u^h=15.6– 10 = 5,6 л/ч; q^с₀=0.2 л/с;

N – общее количество санитарно-технических приборов в здании, шт;

U – общее количество потребителей в здании, чел;

U=N (по 1 [п.3.4]);

P=5.6/(3600x0,2)=0,0078;

Гидравлический расчет сетей внутреннего водопровода холодной воды ведут в табличной форме.

Расчетный участок	Длина участка L, М	Число приборов на участке N, шт		Вероятность действия приборов P		NxP		α		Расчетный расход на участке q, л/с	Диаметр труб участка d, мм	Скорость V, м/с	Потери напора, м
																на 1 п.м. длины (гидравлический уклон) i	На участке, ixL	С учетом местных сопротивлений (1+kL)ixL
1	2	3	4		5		6		7		8	9	10	11	12
1-2	3.4	2	0.0078		0.016		0.200		0.200		20	0.62	0.074	0.250	0.325
2-3	3.4	4	0.0078		0.031		0.239		0.239		20	0.67	0.081	0.270	0.351
3-4	3.4	6	0.0078		0.047		0.267		0.267		20	0.7	0.085	0.289	0.376
4-5	3.4	8	0.0078		0.062		0.293		0.293		20	0.85	0.099	0.336	0.437
5-6	3.4	10	0.0078		0.078		0.315		0.315		20	0.96	0.154	0.524	0.681
6-7	3.4	12	0.0078		0.093		0.360		0.360		25	0.56	0.043	0.147	0.191
7-8	3.4	14	0.0078		0.109		0.349		0.349		25	0.65	0.058	0.190	0.247
8-9	3.4	16	0.0078		0.125		0.373		0.373		25	0.7	0.060	0.200	0.265
9-10	3.4	18	0.0078		0.140		0.389		0.389		25	0.72	0.065	0.221	0.287
10-11	3.4	20	0.0078		0.156		0.405		0.405		25	0.75	0.074	0.249	0.324
11-12	3.4	22	0.0078		0.172		0.420		0.420		25	0.79	0.079	0.269	0.349
12-13	2.0	24	0.0078		0.187		0.435		0.435		25	0.81	0.091	0.182	0.236
13-14	2.8	48	0.0078		0.374		0.580		0.580		25	0.96	0.112	0.313	0.408
14-15	2.4	60	0.0078		0.468		0.630		0.630		25	0.63	0.036	0.086	0.112
015-16	0.7	72	0.0078		0.562		0.730		0.730		32	0.73	0.048	0.034	0.044
16-17	1	132	0.0078		1.030		0.995		0.995		32	0.94	0.077	0.077	0.100
17-18	4.6	144	0.0078		1.123		1.046		1.046		50	0.47	0.013	0.059	0.076
18-ввод	10.5	144	0.0078		1.123		1.046		1.046		50	0.47	0.013	0.135	0.076

∑h_c=4.885 м

2.3 Подбор водосчетчика

Учет расходуемой в здании воды осуществляют с помощью счетчика (водомера).

Диаметр условного прохода счетчика определяют по эксплуатационному расходу по табл.4 [1], который должен быть меньше среднечасового расхода. Среднечасовой расход воды q_T, м³/ч, за период максимального водопотребления:

q_T = q^с_{u,
i}* U/(1000*Т) (1.3),

где q^с_{u, i} -норма расхода холодной воды в сутки наибольшего водопотребления; q^с_{u, i}=300-120 =180 л/с

U – количество потребителей в здании; U=144

T – время работы счетчика; T=24 ч.

q_T=180*144/(24*1000)=1.08 м³/ч.

Согласно п.11.3[1] водосчетчик необходимо проверять на пропуск максимального (расчетного) секундного расхода воды на хозяйственно-бытовые нужды, при котором потери напора в крыльчатых водосчетчиках холодной воды не должны превышать 5.Для этого определяют потери напора в водомере h_вв, м:

h_вв= Sq² (1.4),

где S – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л/с)²;

q – расчетный расход на участке водомер – ввод, л/с.

Для крыльчатого счетчика h_вв≤5 м

Выбираем крыльчатый счетчик d=15 мм.

h_вв= Sq²= 14.5x1.04²=15.68 м >5 м условие не выполняется.

Выбираем крыльчатый счетчик d=20 мм.

h_вв= Sq²= 5.18x1.04²=5.68 м >5 м условие не выполняется.

Выбираем крыльчатый счетчик d=25 мм.

h_вв= Sq²= 2.64x1.04²=2.85 м ≤5 м – условие выполняется.

Принимаем водосчетчик на вводе крыльчатый ВК – 20.

Потребительский напор

Потребный напор определяется по формуле:

H_потр=H_геом +Σh+H_f (1.5),

H_геом– геометрическая высота подъёма воды, м;

Σh – суммарные потери напора в системе, м;

H_f- свободный напор, м.

H_геом = (X_З –X_ГВ) + h_зд + h_пр (1.5.1),

где X_З – отметка пола первого этажа, м; X_З=107.28 м.

X_ГВ – отметка оси городского водопровода, м; X_ГВ=105.98 м.

h_зд- высота последнего этажа, м; h_зд = 37.4 м.

h_пр – высота установки диктующего прибора над уровнем пола, м; h_пр=1.1 м.

H_геом= 37.4+107.28+1.1 – (105.98+1.4+0,5) = 37.9м.

Σh = ∑h_С + ∑h_вод (1.5.2),

где ∑h_С- сумма потерь напора в сети внутреннего водопровода на расчетном направлении, м. ∑h_С=4.885 м.

∑h_вод– потери напора в водомере, м. ∑h_вод =2.85 м.

Σh = 4.885+2.85 = 7.735 м.

H_f определяется по приложению 2 [1]. H_f = 3 м.

H_потр = 37.9 +7.735 + 3= 48.635 м.

Полученный расчетный напор Н сравниваем с минимальным гарантийным напором Н_гар в уличном водопроводе.

Н=48.635 м > Н_гар=30 м, следовательно, требуется установка повысительных насосов.

Подбор насоса произведём по расчётному расходу и недостающему напору:

Н-Н_гар=48.635 - 30.000=18.635 м.

Выбираем насосную установку КМ-20/30б с полным напором 18.8 м, диаметром рабочего колеса не более 132 мм и КПД насоса не более 64%.

ВОДООТВЕДЕНИЕ

Выбор и обоснование принятой схемы водоотведения

Для отведения сточных вод от санитарно-технических приборов жилого дома проектом предусмотрена бытовая система канализации.

Прокладка канализации осуществляется в подвальном помещении, открыто.

В системе водоотведения имеется 8 стояков. Стояки размещают в санузлах с таким расчетом, чтобы длина отводных трубопроводов была наиболее короткой. Стояки выходят выше кровли на 0,5 м. (т.к. кровля – скатная неэксплуатируемая).

Диаметр вытяжной части канализационного стояка равен диаметру сточной части стояка.

На сетях внутренней бытовой канализации предусматривается установка ревизий: на первом, на четвертом, на седьмом, на десятом и на последнем (двенадцатом) этаже.

Трубы чугунные.

Выбор и обоснование принятой схемы дворовой канализации

Несколько стояков объединяются в сборный трубопровод и при помощи выпуска присоединяются к дворовой канализации.

Канализация - самотечная, поэтому прокладывается под уклон. Прокладывается в соответствии с промерзанием грунта: Н^К_З=h_пр-0.3=1.4-0.3=1.1 м. В связи с тем, что в здании имеется подвальное помещение, и канализационные трубы лежат на полу подвала, заглубим выпуск на уровень пола подвала, то есть на отметку -2.4 м.

В жилом доме имеется один выпуск, ориентированный в строну двора.

Выпуски проходят по полу подвала, вдоль стены.

Выпуски укладывают с обеспечением плавных присоединений к стоякам (двумя отводами по 135⁰).

На конце выпуска располагаем колодец. Количество колодцев КК-1, КК-2, КК, ГКК.

Гидравлический расчет

Расчет внутренней канализации

Вероятность использования санитарно – технических приборов для системы в целом определяется (п.3.7 [1]):

Р= q^tot _hr,uU/(3600* q^tot₀N) (2.1),

где q^tot₀=0.3 л/с; q^tot _hr,u=15.6 л/ч.

Р= 15.6/ 3600*0.3= 0,014

Максимальный секундный расход сточных вод (п.3.5 [1]) q^S л/с:

При общем максимальном секундном расходе воды q^tot≤ 8 л/с в сетях холодного и горячего водоснабжения, обслуживающих группу приборов, по формуле:

q^S= q^tot+ q₀^s (2.2),

. (2.2.1),

где q^tot - общий секундный расход воды, л/с., а величину α определяют по приложению 4 [1] или по одной из двух таблиц приложения 3 данных методических указаний в зависимости от общего числа приборов N на рассматриваемом стояке и вероятности их действия P^tot .

В других случаях q^S= q^tot (2.2.2)

q₀^s определяется по приложению 2 [1]:

q₀^s=1.6 л/с- для унитазов;

q^tot=5q₀^sα

q^tot=5*0,2*0.678=0.678 л/с

q^tot<8 л/с, поэтому q^S= q^tot+ q₀^s

q^S=1,6+0,678=2,278 л/с

Гидравлический расчет внутренней канализации ведут в табличной форме.

Таблица 2- Гидравлический расчёт внутренней канализации

Номера стояков	Общее число приборов на стояке N1	Вероятность действия приборов Ptot	N1xPtot	Величина α	Расчетный расход холодной и горячей воды qtot, л/с	Наибольший расход от санитарного прибора q₀s, л/с	Максимальный расчетный расход сточных вод q_os, л/с	Диаметр поэтажного отвода, мм	Диаметр стояка, мм	Угол присоединения поэтажного отвода к стояку, град	Максимальная пропускная способность стояка, л/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Ст.К1-1 Ст.К1-2 Ст.К1-5 Ст.К1-6	36	0,014	0,52	0,678	0,678	1,6	2,278	100	100	90	3,2
Ст.К1-3 Ст.К1-4 Ст.К1-7 Ст.К1-8	12	0,014	0,168	0,445	0,415	1,6	1,015	50	50	90	0,8

Расчет выпусков

Расчёт расхода через выпуск проводим так же, как в предыдущем пункте. Диаметр, скорость и наполнение подбираются по приложению 6 (учебник В.И. Калицун- таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей ).

Выпуски проверяются на условие:

V∙√ h/d ≥ 0,6

При этом необходимо, чтобы выполнялись ещё 2 условия:

V≥ 0.7 и √ h/d ≥ 0,3

Таблица 3- Расчет выпусков

Обозначения выпусков	Общее число приборов на выпуске N2	Вероятность действия Ptot	N2xPtot	α	Расчетный расход qtot, л/с	Наибольший расход qos, л/с	Максимальный расчетный расход qos, л/с	dвып, мм	V, м/с	h/d	V√h/d	Уклон труб выпуска i
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
К1-1	144	0,014	2,016	1,437	1,437	1,6	3,037	150	1,5	0,2	0,67	0,02

q^tot=5q₀^sα

q^tot=5*1,437*0,2=1,437 л/с

q_o^s=1,437+1,6=3,037 л/с

Расчет дворовой сети

Сточная вода из здания через выпуски попадает в дворовую сеть и далее в городскую сеть. Длины участков и контрольные колодцы обозначены на генеральном плане.
Диаметр, скорость и наполнение подбираются по приложению 6 (учебник В.И. Калицун).
Учитывается, что наименьший диаметр дворовой сети равен 150 мм, при этом нормативное соотношение между диаметром сети d, наполнением труб h/d, скоростью течения жидкости V и уклоном труб i следующие

при d = 1 50 мм - h/d < 0.6; V > 0.7 м/с; i > 0.008 (0.007);

при d - 200 мм - h/d < 0.6; V> 0.7 м/с; i > 0.007 (0.005);

при d = 250 мм - h/d < 0.6; V > 0.7 м/с; i не нормируется;

при d = 300 - 400мм - h/d < 0.7; V > 0.8 м/с; i не нормируется и т.д. (в скобках приведены наименьшие допустимые значения уклона).

Желательно, чтобы дворовая сеть имела один и тот же уклон на всем протяжении. Максимальное значение скоростей не должны превышать 4 м/с.

Расчет первого участка дворовой сети начинают с графы 13. Принимая глубину заложения лотка трубы в начале участка равной глубине заложения лотка первого выпуска из здания . Затем находят отметку лотка трубы в начале участка (графа 11), вычитая от отметки поверхности земли (графа 9) глубину заложения лотка трубы (графа 13). Отметка лотка в конце участка находится вычитанием из отметки лотка в начале участка (графа 11) падения на соответствующем участке (графа 8). Глубину заложения лотка трубы в конце участка (графа 14) определяют как разницу отметки поверхности земли (графа 10) и отметки лотка трубы (графа 12).

Таблица 4- Расчет дворовой сети

Номер участка	L, м		qs, л/с		Уклон i		v,м/с			d, мм		Наполнение, h/d	Падение, м		Отметки, м		Глубина заложения, м
															поверхности земли		лотка		н		к
																									н	к	н	к
1		2		3		4		5	6		7			8		9		10		11		12	13	14
КК-1 - КК-2		42,5		3,037		0,008		0,8	150		0,2			0,119		106,1		105,9		104,1		103,76	2	2,14
КК-2 - КК		27,5		3,037		0,008		0,8	150		0,2			0,32		105,9		105,5		103,76		103,54	2,14	1,96
КК - ГКК		22,5		3,037		0,008		0,8	150		0,2			3,28		105,5		105		103,54		8 103,36	1,96	1,64

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий/Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 56с.

2. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учеб. Пособие для вузов/ В.И. Калицун, В.С. Кедров, Ю.М. Ласков. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 2000. – 397с.: ил.

3. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. – М.: Стойиздат, 1984. – 116 с.

4. Лукиных А.А., Лукиных Н.А.Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей. – М.: Стройиздат, 1987. – 151 с.

5. Инженерное оборудование зданий: Учебно-методическое пособие к выполнению курсовой работы по дисциплине «Инженерные сети и оборудование зданий»/ Т.В. Латыпова, И.В. Лапшакова, М.С. Клявлин, 2003.