Внутренний водопровод и канализация здания

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

 

 

 

 

Кафедра водоснабжения  и канализации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка к курсовому проекту

«Внутренний водопровод и канализация здания»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преподаватель                                                                              Кулемина С.В.

Студент гр.7/10-1                                                                          Карушев И.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н. Новгород - 2013г.

 

 Содержание:

1. Исходные данные.

2. Характеристика объекта.

3. Проектирование и расчет системы внутреннего холодного водопровода.

1. Выбор системы и схемы холодного водопровода.

2. Конструирование системы холодного водопровода.

3. Конструирование и расчет системы хозяйственно-питьевого водопровода.

4. Подбор водомера.

5. Определение требуемого напора для системы внутреннего водопровода.

4. Проектирование и расчет внутренней канализации.

1. Определение расчетных расходов по стоякам.

2. Определение гидравлических параметров выпусков.

5. Проектирование и расчет наружной (дворовой) канализационной сети.

1. Гидравлический расчет дворовой сети канализации.

6. Литература.

         
1.Исходные данные

1. Объект водоснабжения и водоотведения – жилой дом.  
 2. Число этажей в здании 4, высота этажа – 3,0 м.

3. Толщина междуэтажного  перекрытия – 0,3 м. 
 3. Наличие подвала – есть, высота 2,6 м.  
 4. Точка подключения внутреннего водопровода:  
  a. Диаметр трубопровода – 0,2 м  
  b. Свободный напор – 21,3 м. вод. ст.  
 5. Точка сброса сточных вод:  
  a. Диаметр трубопровода – 0,4 м  
  b. Отметка земли – по плану  
  c. Заложение канализационного коллектора – 3,20 м

 
2.Характеристика объекта

Объект представляет собой 4-х этажный жилой дом, расположенный в городе Нижний Новгород. Здание с централизованным горячим водоснабжением. Горячая вода на группу зданий готовится в отдельно стоящей бойлерной и подается в дом по собственному вводу.

 
3.Проектирование и расчет системы внутреннего холодного водопровода

3.1.Выбор системы и схема холодного водопровода

В соответствии с назначением здания принята система водопровода, обеспечивающая подачу воды на хозяйственно-питьевые нужды. По конструктивному выполнению запроектирована схема с нижней разводкой магистралей, которые устраиваются тупиковыми. Система принята с открытой прокладкой труб. Монтаж трубопровода предусмотрен из стальных, водопроводных оцинкованных труб ГОСТ 3262 – 75*.

 
 3.2.Конструирование системы холодного водоснабжения

Ввод холодного водопровода предусматриваем в подвальное помещение здания. Водомерный узел располагается на расстоянии 1,5 м от наружной стены. Водомерный узел принят с обводной линией, на которой устанавливается задвижка опломбированная в закрытом положении. До водомера и после него устанавливаются задвижки. Между водомером и второй по ходу воды задвижкой устанавливается контрольно-пусковой кран. Ввод прокладывается с уклоном 0,003 в сторону уличной водопроводной сети. В точке подключения ввода к уличной сети устанавливается колодец, в котором размещается отключающая задвижка.

Разводящая магистраль трубопровода прокладывается вдоль капитальных стен в подвале на 0,7 м ниже потолка с уклоном 0,003 к водомерному узлу. Стояки хозяйственно-питьевого водопровода в здание размещаем в туалетах. Подводка от стояков к водоразборной арматуре прокладывается вдоль стен на высоте 0,3 м выше пола с подъемом труб к водоразборной арматуре. Установку водоразборной арматуры см. аксонометрическую схему В1 графического материала.

 

3.3.Расчет системы хозяйственно - питьевого водопровода

Задачей гидравлического расчета  системы внутреннего водопровода  является определение экономически выгодных диаметров трубопроводов, характер и работа оборудования в зависимости от требуемого напора и условий подключения к внешней сети. Расчет выполняется на случай максимального хозяйственно-питьевого водопотребления. В здании с центральным горячим водоснабжением горячая вода подается по собственному вводу. Каждая квартира оборудована умывальником, ванной, кухонной мойкой, унитазом типа «Компакт». Определяем число жителей в здании.

Полезная площадь всего  здания: F=1280 м²

 

Число жителей в здании: ,

где К - коэффициент перенаселенности квартир (К=1,2-1,4), принимаем К=1,2;

F - полезная жилая площадь здания, м²;

f - норма жилой площади на человека, м², f=12 м².

 чел.

1. Общее количество санитарных приборов в здании.

N=96 шт.

Норма водопотребления  и хозяйственно-питьевые нужды принимаем по «Методическим указаниям» Алексеева В. И. Для жилых домов квартирного типа с ванными длинной от 1500 до 1700 мм, оборудованными душевыми нормативный расход в сутки наибольшего водопотребления холодной воды (q^c_u) принимаем равным 180 л.

2. Вероятность действия санитарно-технических приборов определяется по формуле 3 [1]:

,

где   =5,6 л - норма расхода холодной воды одним водопотребителем в час максимального водопотребления, принимается из Таблицы 2;

- расход холодной воды, л/с,  потребляемый одним прибором, расход  которого наибольший по сравнению  с другими приборами, при этом  количество приборов данного вида на расчётном участке должно составлять 10% от общего количества. Согласно таблице 3 «Расход воды и стоков санитарными приборами», наибольший секундный расход холодной воды производит ванна со смесителем; =0,18 л/с;

U - количество потребителей;

N - число санитарно-технических приборов в здании.  

3. Выбираем диктующий прибор и расчётное направление.

Проектируемая система внутреннего  водопровода должна обеспечить подачу расчётного расхода воды с необходимым свободным напором к самому высокорасположенному и удалённому от ввода санитарному прибору, который принимается за диктующий. В нашем случае диктующим прибором будет смеситель на стояке Ст-В1-1.

 

4. Определяются расчётные максимально-секундные расходы воды на каждом участке, диаметр труб, скорость движения, линейные и местные потери напора.

За расчётный расход принимается  максимальный секундный в л/с, определяемый по формуле: q=5×q^с₀×α,

где α - коэффициент, определяемый согласно приложению 4 [1] в зависимости от общего числа приборов на участке и вероятности их совместного действия.

Экономичными скоростями движения воды являются:

- в магистральных трубопроводах и стояках хозяйственно-питьевых систем не более 1,5 м/с;

- в подводках к водоразборным устройствам – не более 2,5 м/с.

Результаты гидравлического расчета  системы хозяйственно-питьевого  водоснабжения сводятся в таблицу1.

 

 

 

N уч-в	ч-ло приб	pc	значения			Q	диаметр	L, длина уч-ка	H=i*l	V	iпотери
			N*p	a	q
1  2	1	0.011	0.011	0.2	0.18	0.18	15	0.7	0.20727	1.06	0.2961
2  3	3	0.011	0.033	0.245	0.18	0.22	15	2.5	1.10115	1.296	0.44046
3  4	4	0.011	0.044	0.264	0.18	0.24	20	3.8	0.622288	0.812	0.16376
4  5	8	0.011	0.088	0.327	0.18	0.29	20	3.6	0.78012	1.12	0.2167
5  6	12	0.011	0.132	0.373	0.18	0.34	20	3.6	0.998784	1.122	0.27744
6  7	16	0.011	0.176	0.425	0.18	0.38	20	1.2	0.118104	0.786	0.09842
7  8	32	0.011	0.352	0.573	0.18	0.52	25	14	1.66236	0.966	0.11874
8  9	36	0.011	0.396	0.61	0.18	0.55	25	1	0.0244	0.52	0.0244
9  10	52	0.011	0.572	0.721	0.18	0.65	25	1.3	0.04953	0.68	0.0381
10  11	96	0.011	1.056	1.001	0.18	0.9	32	0.7	0.02695	0.72	0.0385
11  12	96	0.011	1.056	1.001	0.18	0.9	32	4	0.1556	0.72	0.0389
12  13	96	0.011	1.056	1.001	0.18	0.9	40	6	0.3642	0.88	0.0607
									6.110756

 

Суммарные линейные и местные потери определяем по формуле:

,

где      -суммарные линейные потери напора, м, вычисляемые по формуле

,

       где        i - удельные потери напора на трение, l-длина расчетного участка, м;

                    -местные потери напора, м, где k-коэффициент, принимаемый в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых и общественных зданий равным 0,3.

Тогда

=6,11+0,3×6,11=7,943м.

 

3.4.Подбор водомера

Подбор  счетчиков для измерения количества воды, устанавливаемых на вводе внутреннего  водопровода, производится так, чтобы  допускаемый при длительной эксплуатации счетчика средний часовой расход воды был менее 4% от максимального водопотребления. Средний часовой расход холодной воды в час максимального водопотребления определяют по формуле:

, м³/ч;

 

где q^c_u - норма расхода холодной воды, л., в сутки наибольшего водопотребления, принимаемая по таблице 1 [6] равной 180 л.

м³/ч.

Подбор водомера произведен по таблице 7 [6].

Принимаем крыльчатый водосчетчик  типа ВКСМ ГОСТ 6019-83 диаметром условного прохода (калибром) 15 мм.

Потери напора в водомере определяются по формуле:      h=S×q²,

  где   S=14,5 - гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое по таблице 7;  q=0,319 л/с - максимальный секундный расход воды на вводе в здании, л/с.

     Для максимального хозяйственно - питьевого водопотребления:

h=14,5×(0,319)²= 1,47 м. <2,5м.

3.5.Определение требуемого напора для системы внутреннего водопровода

Н_тр= Н_геод +∑H_tot+h+Н_r , м

где Н_геод – геодезическая высота подачи воды, т.е. расстояние по вертикали от поверхности земли в точке подключения ввода к наружной сети до оси диктующего водоразборного устройства;

∑H_tot =7,94 м –  суммарные линейные и местные потери;                         

h – потери напора в водосчетчике;

Н_r – свободный напор у диктующего устройства;

Н_геод=(n-1)h_эт + h_пр +( z₁- z₂);

n – число этажей;

h_эт – высота этажа;

h_пр – высота расположения диктующего водоразборного устройства над полом этажа;

z₁ – абсолютная отметка пола первого этажа;

z₂ – абсолютная отметка земли в точке подключения ввода к уличной сети; 

Н_геод=(4-1)*3 + 1,0+1=11;.

Н_тр= 11+7,94+1,47+3=23,41м,

Hg – Н_тр=21,3 – 23,41 < 1,0м, поэтому результаты гидравлического расчета можно считать хорошими, система водопровода будет работать под напором уличной сети.

 

           

4.Проектирование и расчет внутренней канализации

Внутренняя канализация выполняется  из чугунных раструбных труб по ГОСТ 6942.3-80 диаметрами 50 и 100 мм.

Отводные трубопроводы присоединяются непосредственно к гидравлическим затворам санитарных приборов и прокладываются с уклоном 0,02 к стоякам. Диаметры отводных трубопроводов принимаются конструктивно: от умывальников, моек и ванн - 50 мм; от унитазов - 100 мм. Диаметр вытяжных труб принимается равным диаметру стояка. Вытяжная труба выводится выше неэксплуатируемой кровли на 0,3 м. На первом и четвертом этажах на стояках устанавливаются ревизии на высоте 1 м от уровня чистого пола.

 

4.1.Определение расчетных расходов по стоякам

Определяем вероятность действия приборов:

- общая норма расхода воды.

- общий расход воды прибора,  расход которого наибольший по  сравнению с другими приборами  (ванна и умывальник).

U - количество потребителей в здании.

N - число санитарно-технических приборов.

Расход сточных вод, сбрасываемых в систему канализации, определяется по формуле:

 

- коэффициент, зависящий от  N и P^tot.

Максимальный расчетный расход сточных вод q^s, л/с, определяется:

- расход стоков от прибора  с максимальным водоотведением (унитаз 1.6л/с)

-расход холодной и горячей  воды, группой приборов на рассчитываемом участке канализационной системы.

 

Проверка  пропускной способности стояка

Номер стояка	Расход сточной воды, л/с			d, мм	d/град.
	qtot		qs
СтК1-1 СтК1-2 СтК1-3 СтК1-4 СтК1-5 СтК1-6	0,6875 0,6875 0,6875 0,6875 0,6875 0,6875	1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6	2,2875 2,2875 2,2875 2,2875 2,2875 2,2875	100 100 100 100 100 100	100/90 100/90 100/90 100/90 100/90 100/90

 

 

4.2.Определение гидравлических параметров выпусков

Диаметр выпуска принимается по расчетному расходу сточной жидкости с проверкой на выполнение условия:

V

0,6;

где V-скорость движения жидкости, л/с;

H/D - наполнение.

При этом скорость движения жидкости должна быть не менее 0,7 м/с, а наполнение трубопроводов – не менее 0,3.

Результаты определения  диаметров и гидравлических параметров, определяемых по [7], сводим в таблицу.

 

Гидравлические  параметры выпусков.

Номер выпуска	Расход сточной жидкости, , л/с	Диаметр выпуска, d, мм	Скорость движения, V, м/с	Наполнение трубы, H/d	Величина	Принятый уклон трубы
1	2,2875	150	1,82	0,22	0,85	0,02
2	2,2875	150	1,82	0,22	0,85	0,02
3	2,2875	150	1,82	0,22	0,85	0,02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Проектирование и расчет наружной (дворовой) канализационной сети

Устройство дворовой канализации  предусматриваем из керамических труб диаметром 250 мм по ГОСТ 286-82. Дворовая сеть прокладывается параллельно дворовому  фасаду здания на расстоянии 3 м, считая от наружных стен здания до оси траншеи. Смотровые колодцы на дворовой сети устраиваются в местах присоединения выпусков из здания, в местах изменения трассы сети, на прямолинейных участках сети при диаметре труб 150мм, смены диаметров и уклонов, подключения к городской сети. Смотровой колодец проектируется из кирпича, ж/б элементов или труб.

  Контрольный колодец располагаем на расстоянии 2 м от красной линии застройки вглубь двора. При выравнивании труб по шелыгам контрольный колодец выполняется с перепадом.

Дворовая канализация принимает  сточную жидкость от выпусков здания и подает их в городскую канализацию.

При планировании дворовой канализации  намечается трасса сети, места установки  смотровых колодцев, принимается  материал и диаметр труб, определяется глубина заложения сети, отметки  лотка и гидравлические параметры работы сети.

Присоединение дворовой сети к городской  канализации выполняются в одной  точке по шелюгам труб.

Глубина заложения труб дворовой сети зависит от глубины промерзания  грунта в данной местности и глубины  заложения городской канализации в точке присоединения.

После выполнения расчета дворовой сети указываются диаметры, длины  участка и уклоны труб, а также  расстояния от трубопроводов до стен здания.

 

5.1.Гидравлический расчет дворовой сети канализации

Ориентировочный уклон земли определяется по формуле:

где - абсолютная отметка в начале расчетного участка;

- абсолютная отметка в конце  расчетного участка;

- длина расчетного участка;

h₁=H_пром-i×l

где H_пром=1,5м - высота промерзания грунта;

l=3 м - расстояние от стены до оси траншеи;

i=0,02 - уклон выпуска.

Падение ∆h на расчетном участке определяется по формуле:

∆h=i×l;

где i-уклон трубы на расчетном участке, м;

l - длина расчетного участка, м.

Результаты гидравлического расчета сведены в таблицу и на основании гидравлического расчета вычерчивается профиль дворовой канализационной сети. Абсолютные отметки лотка трубы в первом колодце и в конце расчетного участка дворовой сети и глубина заложения трубы в конце расчетного участка определяются по формулам:

,м

,м

,м

Соединение расчетных участков выполняется шелыга в шелыгу, считая, что при равенстве диаметров трубопроводов нижележащего и вышележащего участков , т. е. значение отметки лотка в конце первого участка сносится в начало отметки лотка второго участка.

Гидравлический расчет дворовой сети канализации

№ учас- тков	длина расч. участ. L,м	расч. расход qs,л/с	диа- метр d,мм	ско- рость V,м/с	напол- нение Н/d	уклон ir	паде- ние ,м	отметки,м				глубина залож. трубы, м		ориен- теров. уклон земли iз
								земли		лотка
												hн	hк
КК1-1-КК1-2	18	2,6	150	0,77	0,24	0,02	0,36	70,50	70,25	69,30	68,94	1,2	1,31	0,019
КК1-2-КК1-3	11	3	150	0,8	0,26	0,02	0,22	70,25	70,00	68,94	68,72	1,31	1,28	0,021
КК1-3-КК	4,7	3,35	150	0,84	0,27	0,02	0,09	70,00	69,90	68,72	68,63	1,28	1,27	0,025
КК-ГК	7,5	3,35	150	0,84	0,27	0,02	0,15	69,90	69,75	66,70	66,55	3,05	3,20	0,21

 

 

6.Литература

1. СНиП 2.04.01-85^* Внутренний водопровод и канализация зданий./Минстрой России. -М.: ГУП ЦПП, 1996-60с.
2. Пацюков А. И., Водин В. Г. Методические указания к выполнению курсовых проектов по водоснабжению и канализации зданий (для специальностей ТГВ и ПГС). Горький, изд. ГИСИ им. В. П. Чкалова, 1982, 56 с.
3. Кривоногов В. И., Горбачев Е. А., Соловьев Ф. С. Водоснабжение и канализование зданий. Методические указания для выполнения курсового проекта по дисциплине «Санитарно-техническое оборудование зданий». Горький. Изд. ГИСИ им. В. П. Чкалова, 1982, 52 с.
4. Репин Н. Н., Шопенский Л. А. Санитарно-технические устройства и газоснабжение зданий. - 4-е изд., перераб. И доп. - М.:Стройиздат, 1975, 288 с.
5. Система проектной документации для строительства. Водопровод и канализация. Рабочие чертежи. ГОСТ21.601-79.
6. Алексеев В. И., Романов С. П. Методические указания к курсовой работе по дисциплине “Водоснабжение и водоотведение” для студентов, обучающихся по направлению 550100-“Строительство”, специальности 290300-“ПГС” Н. Новгород, ННГАСУ, 1998.
7. Лукиных А. А., Лукиных Н. А., Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н. Н. Павловского. – М.: Стройиздат,1984.-116с.
8. В. И. Калицун., В. С. Кедров., Ю. М. Ласков Гидравлика, водоснабжение и канализация-М.: Стройиздат, 2001.