Санитарно-техническое оборудование жилого здания

Министерство  образования Республики Беларусь

Белорусский Национальный Технический  Университет

Кафедра «Водоснабжение и водоотведение» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Курсовой  проект 

на  тему: «Санитарно-техническое оборудование

жилого  здания» 
 
 
 
 
 

                                                                                     Исполнитель: Хомич А.М.

                                                                                                            ст.гр. 110222                 

                                                                               Руководитель: Лазарчик И.К.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Минск-2005 
Состав проекта 

      Пояснительная записка на     листах.

      Графическое приложение – 2 листа формата А1 «Санитарно-техническое оборудование жилого 3-хсекционного 9-этажного здания».

     Содержание 

Введение 

      Цель  данного проекта – обоснованно  выбрать, запроектировать и рассчитать выбранные системы внутренних водопроводов и канализации одного жилого дома, расположенного в черте города на территории, охваченной централизованным водопроводом и канализацией.

1. Краткая характеристика объекта водоснабжения

      В данном проекте необходимо запроектировать  внутренние водопроводы и канализацию  для жилого деветиэтажного трехсекционного здания, в котором проживает 243 жителей. Здание расположено в г. Гродно, выполненное из кирпич, находится на отметке 215,0, глубина промерзания составляет 0,9 м.

     Рядом со зданием пролегают наружные сети городского водопровода (d=300мм), городской канализации(d=400мм).

     В здании расположено 324 санитарно-технических приборов, в том числе 81 умывальников, 81 унитазов, 81 моек, 81 ванн.

2. Внутренний холодный водопровод 

2.1 Выбор системы  и схемы внутреннего  холодного водопровода

      Система внутреннего водопровода холодной воды в соответствии с п.9.1 СНиП принимается тупиковой, т.к. возможен перерыв в подаче воды. В связи с тем, что число этажей в здании меньше 12, назначение холодного водопровода – хозяйственно-питьевое. По режиму действия система выбирается также в зависимости от величины гарантийного давления в сети городского водопровода.

      При постоянном (периодическом) недостатке давления в наружной водопроводной  сети могут быть применены следующие  системы хозяйственно-питьевого  водопровода (в соответствии с п.12.2 СНиП):

- с непрерывно или периодически действующими насосами при отсутствии регулирующих емкостей

- с насосами производительностью равной или превышающей максимальный часовой расход воды, работающими в повторно-кратковременном режиме с гидропневматическими или водонапорными баками

- с непрерывно или периодически действующими насосами производительностью менее максимального часового расхода воды, работающими совместно с регулирующей емкостью

     В связи с тем, что Н_св>Н_гар, принимаем систему с повысительной установкой. 
 

2.2 Конструирование сети холодного водопровода

      Внутренний  водопровод состоит из следующих  элементов:

-ввод во владение

-ЦТП

-ввод в здание

-водомерный узел

-распределительная сеть

  магистрали

  стояки

  поквартирная разводка

  подводки к приборам

  арматура

     Согласно  п.10.1 СНиП  внутренние трубопроводы холодной воды при диаметре до 150мм монтируются из стальных оцинкованных труб по ГОСТ 3262-75* или из других материалов, разрешенных для этих целей органами санитарного надзора РБ.

     Вводы водопровода выполняются, как правило, из чугунных водопроводных труб по ГОСТ 9583-75. 

2.2.1 Выбор места ввода  водопровода и  расположения водомерного  узла

     Ввод  в здание осуществляется обычно под  вспомогательные помещения (кухни, сан. узлы, коридоры и лестницы).

     Водомерный  узел должен располагаться в удобных  и легкодоступных помещениях с tº не менее 5ºС.

     Глубина заложения ввода водопровода  в здание:

     Ось водомера в жилых зданиях должна располагаться на высоте 1300-1500мм от пола помещения. Водомерный узел согласно п.11.5 СНиП должен располагаться у наружной стены здания. 

2.2.2 Проектирование внутренних  систем водопровода

     Прокладка внутреннего холодного водопровода  должна предусматриваться в помещениях с tº воздуха выше 2ºС.

     Магистрали  прокладываются на высоте 500-700мм от потолка  подвала с уклоном i 0.002–0.005 к подсоединению от водомерного узла.

     Водопроводные стояки желательно располагать в  местах наибольшего водоразбора  совместно с канализационными, используя для них общие отверстия в перекрытиях и общие каналы в стенах с учетом требований монтажного проектирования.

     Участки труб в местах прохода через стенки и перекрытия заключают в металлические  гильзы из труб большего диаметра. Края гильз должны выступать выше отметки пола на 20-30мм.

     Подводка  к приборам может выполняться  с помощью:

- стальных труб (вертикальных водопроводов)

- гибких шлангов

     Установку запорной арматуры на внутренних водопроводных  сетях в соответствии с п.10.5 СНиП надлежит предусматривать:

- на вводе (при отсутствии водомерного узла)

- у основания стояков хозяйственно-питьевой сети в зданиях с числом этажей 3 и более

- на ответвлениях в каждую квартиру

- на подводках к смывным бачкам

- перед наружными поливочными кранами

- на ответвлениях, питающих 5 и более водоразборных точек.

     На  магистральных линиях необходимо предусмотреть  присоединение ответвлений к  наружным поливочным кранам, которые  устанавливаются на высоте 300-350мм от поверхности земли через 60-70м  по периметру здания.

     В жилых зданиях высота установки  санитарных приборов (до верха борта) согласно приложению Д к пособию  СНиП:

- умывальники – 800мм

- раковины и мойки, а также умывальники при установке общего смесителя – 850мм

- ванны – 600мм

- унитазы – 400мм

     Водоразборную арматуру и краны следует устанавливать (согласно п.5.18 того же пособия) на 250 мм выше бортов раковин и на 200мм выше бортов моек и умывальников. Общие смесители для ванн и умывальников устанавливаются на высоте 1100 мм, смесители для ванн – 800 мм от пола. 

2.3 Построение аксонометрической  схемы холодного  водопровода

     На  аксонометрической схеме должны быть показаны все эдементы внутреннего  водопровода от водопроводного колодца  уличной сети:

- ЦТП

- ввод водопровода

- пересечение водопровода со стеной подвала

- водомерный узел

- магистрали

- стояки

- поквартирные разводки и подводки к приборам

- арматура, в т.ч. поливочные краны

     Кроме этого, следует проставить абсолютные отметки поверхности земли, пола подвала и этажей, осей труб ввода, водомера, магистралей (с учетом уклона), поливочных кранов и диктующего водоразборного прибора. На схеме необходимо обозначить расчетные участки и показать их длины и уклоны, а после выполнения гидравлического расчета ещё и диаметры (i–d–l). Все стояки и поливочные краны следует подписать (СтВ1-1, ПК-1 …) 
 

2.4 Гидравлический расчет  внутреннего холодного  водопровода

     Цель  гидравлического расчета внутреннего  холодного водопровода заключается  в определении диаметров труб и потерь давления таким образом, чтобы обеспечить бесперебойное водоснабжение всех потребителей в здании.

     Последовательность  гидравлического расчета:

- выбираем диктующую точку с учетом удаленности и высоты расположения водоразборной арматуры, а также величины свободного давления H_f для санитарно-технических приборов

- разбиваем сеть на расчетные участки (расчетный – участок, расход воды на котором постоянен) против хода движения воды, начиная от диктующей точки

- определяем, к какому количеству приборов подает воду данный расчетный участок

- на каждом участке определяем расчетный расход воды

            , л/с

 – максимальный секундный  расход воды, отнесенный к одному  прибору, л/с; согласно п.3.2 СНиП  =0.2л/с

α – величина, определяемая в зависимости от произведения общего числа приборов N на расчетном участке и вероятности их действия Р^с (определяется согласно прил.4 СНиП); для всего здания:

U – число жителей в здании

 – норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольошего водопотребления, л/ч (прил.3 СНиП)

     л/ч

-подбираем диаметр труб по таблицам Шевелёва по расчетным расходам и допустимым скоростям (v_max=3м/с); при диаметре труб до 40мм v_эк=0.7–0.9м/с, более 40мм – v_эк=0.9–1.2м/с

- определяем потери напора на расчетных участках

                , м

 – коэффициент, учитывающий  потери в местных сопротивлениях, =0.3

                 , МПа

- по основному пути от диктующей точки до колодца городского водопровода подсчитываем сумму потерь давления.

     Расчет  производится в табличной форме. 

2.5 Подбор водомера

     В соответствии с указаниями раздела 11 СНиП диаметр условного прохода счетчика воды следует выбирать, исходя из среднечасового расхода за период потребления (одни сутки), который не должен превышать эксплуатационный расход счетчика, принимаемый по табл.4 СНиП:

     Среднечасовой расход за период максимального водопотребления  определяется по формуле:

где Т – период потребления воды, ч

 – норма расхода холодной  воды потребителем в сутки  наибольшего водопотребления, л/сут

     Счетчик с принятым диаметром условного  прохода надлежит проверить на пропуск  максимального секундного насхода  на хозяйственно-питьевые нужды, при  этом потери напора в крыльчатых счетчиках холодной воды не должны превышать 2.5м, в турбинных – 1м.

     Потери  напора в счетчиках определяются по формуле:

где S – гидравлическое сопротивление счетчика, принимается по табл.4 СНиП в зависимости от эксплуатационного расхода 

     Проверяем счетчик с d_y=25мм на пропуск расчетного расхода воды:

     Проверяем счетчик с d_y=32мм на пропуск расчетного расхода воды:

     Принимаем крыльчатый счетчик с №32. Порог чувствительности 0,05 , максимальны объем за сутки 140  
 

2.6 Определение требуемого  давления

     Требуемое давление для работы системы внутреннего  холодного водопровода определяется по формуле:

где  – геометрический напор, равный разности отметок диктующей точки и земли у люка городского колодца, м

 м

– сумма потерь давления в трубопроводе от диктующей точки до городского водопровода, МПа

 – потери давления в  водомере, МПа

 – свободный напор на  изливе, МПа

     Т.к  гарантийный напор в сети наружного  водопровода меньше требуемого, необходимо запроектировать повысительную установку (расчет повысительной установки см. п.3.10.2). 

     3. Горячее водоснабжение 

3.1 Выбор системы  и схемы горячего  водоснабжения

     Принимаем к проектированию закрытую систему  горячего водоснабжения, в которой теплоноситель (сетевая вода) подогревает холодную воду до необходимой температуры в теплообменниках (водонагревателях).

     Принимаем схему присоединения стояков  с нижней разводкой. Наиболее распространенные схемы:

- классическая

- с парнозакольцованными стояками

- с закольцованными подающими и разгруженным циркуляционным стояками

- с подающими стояками, объединенными в секционный узел, и разгруженным циркуляционным стояком

     Недостатком первых двух схем является небольшая  скорость циркуляции воды, способствующая ускоренной коррозии полотенцесушителей. Третья схема экономична в отношении расхода металла.

     Согласно  п.5.7 СНиП в жилых зданиях с  числом этажей более четырех следует  объединять группы водоразборных стояков  кольцующими перемычками в секционные узлы с присоединением каждого секционного узла одним циркуляционным трубопроводом к сборному циркуляционному трубопроводу системы. В секционные узлы следует объединять 3÷7 водоразборных стояков. Кольцующие перемычки прокладывают:

- по теплому чердаку

- по холодному чердаку под слоем теплоизоляции

- под потолком верхнего этажа при подаче воды в водоразборные стояки снизу

     Т.о. вследствие компактного расположения стояков и, следовательно, небольшой  длины кольцующей перемычки принимаем  схему классическую.

3.2 Конструирование  сети внутреннего  горячего водопровода  и построение её  аксонометрической  схемы 

     Ввод  теплопроводов рекомендуется размещать  как можно ближе к середине здания, что положительно сказывается  на гидравлическом режиме работы системы  горячего водоснабжения.

     При принятой схеме горячего водоснабжения  здания магистральные (подающие и циркуляционные) теплопроводы прокладываются в подвале, крепятся с помощью кронштейнов  к несущим ограждающим конструкциям или с помощью подвесок к потолку  или перекрытию. Для удаления воздуха и спуска воды из системы горизонтальные теплопроводы прокладывают с уклоном не менее 0.002, при этом циркуляциооный теплопровод располагают параллельно подающему.

     Стояки  горячего водоснабжения монтируют  справа от стояков холодного водоснабжения, циркуляционные стояки прокладывают справа от стояков горячего водоснабжения.

     Горизонтальную  разводку от стояков к приборам осуществляют на высоте 200-300 мм (на 100 мм выше разводки холодного водопровода).

     Для уменьшения потерь теплоты предусматривают теплоизоляцию подающих и циркуляционных теплопроводов, включая стояки, кроме подводок к приборам (п.9.16 СНиП). В ванных комнатах на подающих стояках устанавливают полотенцесушители таким образом, чтобы от уровня пола до низа полотенцесушителя было расстояние 1200мм (п.5.18 пособия к СНиП). Устройства для выпуска воздуха предусматриваются в верхних точках теплопроводов.

     Установка запорной арматуры предусматривается:

- на трубопроводах холодной и горячей воды у водонагревателей

-на ответвлениях теплопроводов к секционным узлам водоразборных стояков

- у основания подающих и циркуляционных стояков (в зданиях с числом этажей 3 и более)

- на ответвлениях от стояков в каждую квартиру

- на вводах в здание

     Для предотвращения поступления горячей  воды в водопроводную сеть холодного водоснабжения и наоборот (так называемые «перетоки») на циркуляционном теплопроводе у водонагревателя, на трубопроводе, подающем холодную воду, и в обвязке циркуляционного насоса устанавливают обратные клапаны.

     Трубопроводы  системы горячего водоснабжения устраивают из стальных оцинкованных труб (ГОСТ 3263-75*).

     Контроль  за параметрами горячей воды осуществляется термометрами и манометрами. Манометры  устанавливаются на выходе из водонагревателя, до и после циркуляционного насоса. Термометры устанавливают до и после водонагревателя и на циркуляционном теплопроводе перед циркуляционным насосом.

     Построение  аксонометрической схемы горячего водоснабжения производится с учетом требований, изложенных в п.2.3 и с  учетом места расположения кольцующей перемычки. 

3.3 Определение расчетных расходов горячей воды

     Максимальный  секундный расход горячей воды на расчетной участке сети при гидравлическом расчете теплопроводов определяется по формуле:

где  – максимальный секундный расход горячей воды, отнесенный к одному прибору, л/с; согласно п.3.2 СНиП =0.2л/с

α – величина, определяемая в зависимости от произведения общего числа приборов N на расчетном участке и вероятности их действия Р^h (определяется согласно прил.4 СНиП); для всего здания:

     U – число жителей в здании

      - норма расхода горячей воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления (приложение 3 СНиП)

     Вероятность использования санитарных приборов для системы в целом:

где  – часовой расход горячей воды санитарно-техническим прибором, л/с; согласно прил.3 СНиП =200л/ч

     Максимальный часовой расход горячей воды:

 для проектируемого  здания  м³/ч

для квартала  м³/ч

     Средний часовой расход горячей воды за сутки  максимального водопотребления:

                                  м³/ч

где  – норма расхода горячей воды одним потребителем в сутки максимального водопотребления; согласно прил.3 СНиП =120л/сут 

3.5 Гидравлический расчет  распределительных  трубопроводов системы  горячего водоснабжения

     Гидравлический  расчет заключается в определении  диаметров подающих теплопроводов  и потерь давления в системе горячего водоснабжения таким образом, чтобы  обеспечить у всех водоразборных  приборов необходимый расход горячей  воды с определенной температурой.

     Гидравлический  расчет горячего водоснабжения следует  производить на расчетный расход горячей воды, учитывающий циркуляционный расход:

где  – максимальный секундный расчетный расход горячей воды, л/с

 – коэффициент, принимаемый  для водонагревателей и начальных  участков сети до первого водоразборного  стояка по обязательному прил.5 СНиП, для остальных участков  =0

     Поскольку значения циркуляционных расходов на начальном этапе проектирования неизвестны, гидравлический расчет подающих теплопроводов производят, принимая:

       Порядок гидравлического расчета подающих теплопроводов горячей воды аналогичен порядку гидравлического расчета сети холодного водоснабжения. Отличия:

- в закрытых системах горячего водоснабжения скорости движения воды и удельные потери давления следует принимать с учетом зарастания труб накипью и, вследствие этого, уменьшения диаметров. Для расчетов используем номограмму прил.6 СНиП. Рекомендуемая скорость движения воды с учетом зарастания – 0.9-1.2м/с, в квартирных подводках ≤2.5м/с

- для распределительных трубопроводов =0.2

- для теплопроводов в пределах ЦТП, для водоразборных стояков с полотенцесушителями =0.5

- для циркуляционных стояков, для водоразборных стояков без полотенцесушителей =0.1

Потери напора находим по формуле:

                                  м

     Расчет производится в табличной форме. 
 

3.6 Определение потерь  теплоты распределительным  трубопроводом системы  горячего водоснабжения, циркуляционных расходов воды

     Потери  теплоты в распределительной  сети определяют с целью нахождения циркуляционного расхода воды, предназначенного для восполнения этих потерь тепла, чтобы в водоразборных стояках поддерживалась требуемая температура горячей воды.

     Потери  теплоты в системе горячего водоснабжения складываются из теплопотерь подающими теплопроводами и полотенцесушителями:

     Для участков с одинаковыми условиями  теплообмена теплопотери определяют по формуле:

где  – наружный диаметр трубопровода, м

     L – длина участка, м

К – коэффициент теплопередачи неизолированного трубопровода, принимаем К=11.6 Вт/(м²·ºС)

 – средняя температура  горячей воды на участке

 –температура окружающей  среды, принимается в зависимости  от места прокладки

η – КПД тепловой изоляции

     Суммарные потери теплоты полотенцесушителями:

где 100 – средняя теплоотдача полотенцесушителем

n – число полотенцесушителей 

     Среднюю температуру горячей воды на участке  возможно определить несколькими способами. Мы будем производить расчет по двум способам, а затем из полученных значений выберем для дальнейших расчетов наибольшее.