Водоснабжение и водоотведение. 11

Саратовский государственный технический университет 

Кафедра «Гидравлика, гидравлические машины и водоснабжение» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пояснительная записка

к курсовому  проекту по дисциплине

«Водоснабжение  и водоотведение» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент гр. ПСК-32

Ильин П.А.

       Проверил: ассистент каф. ГГМиВ

Чеснокова Е.В.   
 
 

Саратов 2010

Задание и исходные данные 

      Требуется составить проект внутреннего водопровода  и коммуникаций двухсекционного шестиэтажного жилого дома на 48 квартир. Общее число приборов в этом доме составляет 192. Здание имеет централизованное горячее водоснабжение от теплового пункта в проектируемом доме. Холодное водоснабжение осуществляется от уличной сети городского водопровода. Отвод сточных от жилого здания проектируется в уличную канализационную сеть города. Планировка этажей здания однотипная; подвал не эксплуатируемый, расположен под всем зданием. Поверхность участка земли – горизонтальная.

1. Число жилых секций – 2;
2. Число этажей – 6;
3. Высота этажа от пола до пола, м. – 2,70;
4. Высота подвала от пола до пола, м. – 2,40;
5. Отметка пола 1-го этажа – 32,10;
6. Расстояние здания до красной линии улицы, м. – 4,0;
7. Расстояние от красной линии улицы до городского водопровода,

м. - 7,0;

8. Отметка поверхности земли – 31,40;
9. Гарантийный напор в городском водопроводе над поверхностью земли, м.в.ст. – 15,0;

    10) Расстояние от красной линии улицы до городской канализации,           м. – 12,0;

    11) Отметка лотка городского коллектора в точке присоединения – 27,20;

    12) Глубина промерзания грунта, м.  – 1,2;

    13) Норма водопотребления на одного  человека, л/сут. – 220;

    14) Способ приготовления горячей воды – газовые водонагреватели.

      Норма расхода воды:

- в сутки  наибольшего водопотребления:

      а) общая (в том числе горячей) q = 220;

      б) горячей q = 0;

- в час  наибольшего водопотребления:

      а) общая (в том числе горячей) q = 10,5;

      б) горячей q = 0;

      Расход  воды прибором, л/с (л/ч):

      а) общий (холодной и горячей) q (q ) = 0,3 (300);

      б) холодной и горячей q , q (q , q ) = 0,3 (300). 

Содержание: 

Задание и исходные данные…………………………………………........2; 

Содержание…………………………………………………………………3; 

Реферат……………………………………………………………………...4; 

Введение…………………………………………………………………….5; 

Проектирование  водоснабжения: 

1. Внутренний  водопровод………………………………………6;
2. Расчёт водопровода……………………………………………9;

1.2.2. Подбор счётчика  воды (водомера)…………………………11;

1.2.3. Гидравлический расчёт  водопроводной

сети…………………………………………………………………….12;

1.2.4. Расчёт повысительной  установки………………………….15; 

2. Проектирование водоотведения: 

2.1. Внутренняя канализация  бытовых сточных  вод…………..17;

2.2. Определение расчётных расходов сточной

жидкости……………………………………………………………...20;

2.3. Гидравлический расчёт  сети водоотведения……………….21; 

Заключение………………………………………………………………..23; 

Список  использованных источников………………………………….24. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат

      Пояснительная записка содержит 24 страниц, 2 таблицы, 5 источников используемой литературы.

      ВВОД, ВЕНТИЛЬ, УЗЕЛ, ВОДОСНАБЖЕНИЕ, ВОДООТВЕДЕНИЕ, ВЫПУСК, КРЕСТОВИНА, НАСОС, ОБРАТНЫЙ КЛАПАН, ОТВОД, ПОВЫСИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА, ПРОЧИСТКА, РЕВИЗИЯ, СМЕСИТЕЛЬ, СТОЯК, ТРОЙНИК, ФАНОВАЯ ТРУБА.

      Объектом  данной разработки является шестиэтажное жилое здание.

      Цель  курсовой работы – проектирование и расчёт водоснабжения и водоотведения  жилого здания.

      Результатом проведённой работы является: определение  расходов холодной воды, расчёт бытового водоотведения. Выполнение работы должно отвечать требованиям ГОСТ по строительному черчению, единой системе конструкторской документации (ЕСКД) и системе проектной документации для строительства (СПДС).

      Полученные  результаты обобщены в пояснительной  записке на листах формата А4. На листе формата А4 выполнены чертежи: план типового этажа, план подвала, аксонометрическая проекция водопровода и хозяйственно-бытовой канализации (в масштабе 1:100), генплан и профиль дворовой канализации (в масштабе 1:500). Составлена спецификация санитарно-технического оборудования и материалов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

      Водоснабжение, канализация и санитарно-техническое  оборудование являются системами и  сооружениями жизнеобеспечения зданий, предприятий и населенных мест, без  которых не возможно нормальное развитие цивилизованного общества и современного производства. Правильное решение инженерных задач по водоснабжению и канализации в значительной степени определяет уровень благоустройства населенных мест, жилых, общественных и промышленных зданий, а также рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов.

      В условиях научно-технического прогресса  дальнейшее развитие водопроводно-канализационного хозяйства и санитарно-технических  систем приобретает существенное значение для строительства во всех регионах страны. Особенно это ощущается при разработке и осуществлении мероприятий по охране окружающей среды и рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов.

      Санитарная  техника, в частности водоснабжение  и канализация зданий, включает в себя решения многочисленных инженерных задач, которые необходимы строителю для принятия правильного решения внутренней планировки зданий, для выбора целесообразных строительных конструкций. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Проектирование водоснабжения

1.1. Внутренний водопровод

     Системы внутреннего водопровода жилого здания включают: вводы в здания, водомерные узлы, разводящую сеть, стояки, подводки к санитарным приборам, водоразборную, смесительную, запорную и регулирующую арматуру и установки для повышения давления воды в сети.

     Чаще  всего для хозяйственно-питьевых водопроводов применяют тупиковые схемы сети.

     Ввод  водопровода. Вводом внутреннего водопровода считается участок трубопровода, соединяющий наружный водопровод с внутренней водопроводной сетью до водомерного узла или запорной арматуры, размещённых внутри здания. Число вводов зависит от режима подачи воды потребителям. Каждый ввод водопровода в жилых зданиях рассчитан на количество квартир не более 400. Ввод целесообразно прокладывать в среднюю часть здания под прямым углом к стене здания.

     Участок трубопровода от ввода до наружной сети укладывают с уклоном не менее 0,002 в сторону наружной сети.

     В сухих грунтах при пересечении  стен или фундаментов вводы рекомендуется прокладывать в футлярах из стальных труб с последующей заделкой смоляной прядью и мятой глиной, а снаружи - цементным раствором.

     Глубину заложения ввода назначают в  зависимости от глубины заложения труб уличной водопроводной сети и глубины промерзания грунта.

     Расстояние  по горизонтали в свету между вводами хозяйственно-питьевого водопровода и выпусками канализации и водостоков должно быть не менее 1,5 м при диаметре ввода до 200 мм.

     Водомерный  узел. Водомерный узел служит для измерения количества воды, поданной в здание, и состоит из водосчётчика и арматуры, необходимой для его отключения. Водосчётчик устанавливают на трубопроводе между двумя задвижками или вентилями, в результате чего образуется водомерный узел.

     Счётчики  на вводах холодной воды надлежит устанавливать  у наружной стены здания в удобном и легкодоступном помещении с искусственным или естественным освещением и температурой воздуха не ниже 5°С. При невозможности размещения счётчиков в здании допускается устанавливать их вне здания в специальных колодцах.

     Крыльчатые счётчики устанавливаются только горизонтально, а турбинные - в любом положении. С каждой стороны счетчиков следует предусматривать прямые участки трубопроводов, длина которых определяется в соответствии с ГОСТами на счётчики для воды, вентили или задвижки. Между счётчиком и вторым (по движению воды) вентилем или задвижкой следует устанавливать спускной кран.

     Обводная  линия у счётчика холодной воды обязательна  при наличии одного ввода в здание, а также в случаях, когда счётчик не рассчитан на расчётный расход воды на внутреннее пожаротушение. Обводную линию следует рассчитывать на максимальный (с учётом противопожарного) расход воды. На обводной линии необходимо предусматривать установку задвижки, запломбированную в обычное время в закрытом положении.

     Насосная  установка. Насосная установка на внутреннем водопроводе необходима при постоянном или периодическом недостатке напора, обычно когда вода не доходит по трубам до верхних этажей здания. Насос добавляет необходимый напор в водопроводе. Чаще всего используются насосы центробежного типа с приводом от электродвигателя. Минимальное число насосов - два, из которых один - рабочий, а другой - резервный.

     Обратные  клапаны препятствуют противодавлению  на насос воды из здания, а также  предохраняют от нежелательной циркуляции. Обводная линия насосной установки в отличие от водомерного узла, наоборот, всегда открыта. Это связано с тем, что в периоды достаточного напора из наружной сети работа насоса не требуется. Тогда электроманометром насос выключается, а вода поступает в здание через обводную линию.

     Регулирующие  ёмкости. Регулирующие ёмкости представляют собой водонапорные и гидропневматические баки.

     Водонапорные  баки, круглые или прямоугольные, изготовляют из стального листа. Чтобы предотвратить перегрев воды летом и образование конденсата зимой, баки снаружи покрывают слоем теплоизоляции. Для сбора воды, которая может вытечь из бака, и конденсата, образующегося из-за недостаточной теплоизоляции, под баком устанавливают поддон.

      Гидропневматические баки цилиндрической формы со сферическими днищами заполнены водой и сжатым воздухом, который создаёт давление, необходимое для подъёма воды ко всем потребителям.

      Обычно  гидропневматические баки работают совместно с насосами, образуя гидропневматическую установку.

      Разводящая  сеть водопровода. Разводящие сети внутреннего водопровода прокладываются, согласно СНиП 2.04.01 - 85, в подвалах, технических подпольях и этажах, на чердаках, в случае отсутствия чердаков - на первом этаже в подпольных каналах совместно с трубопроводами отопления или под полом с устройством съёмного фриза или под потолком верхнего этажа.

     Трубопроводы  могут крепиться:

     - с опиранием на стены и перегородки  в местах монтажных отверстий;

     - с опиранием на пол подвала  через бетонные или кирпичные столбики;

     - с опиранием на кронштейны  вдоль стен и перегородок;

     - с опиранием на подвески к  перекрытиям.

     В подвалах и техподпольях к разводящим сетям водопровода присоединяют трубы Ǿ 15, 20 или 25 мм, подающие воду к поливочным кранам, которые обычно выводят в ниши цокольных стен наружу на высоте над землей около 30 - 35 см. По периметру здания поливочные краны размещают с шагом 60 - 70 метров.

     Водопроводные стояки. Стояком называется любой вертикальный трубопровод. Водопроводные стояки размещают и конструируют по следующим принципам:

1. Один стояк на группу близкорасположенных водоразборных приборов.
2. Преимущественно в санузлах.
3. С одной стороны от группы близкорасположенных водоразборных приборов.
4. Зазор между стеной и стояком принимают 3-5 см.
5. В основании стояка предусматривают запорный вентиль

   Поэтажные подводки. Поэтажные (поквартирные) подводки подают

воду  от стояков к водоразборной и  смесительной арматуре: к кранам, смесителям, поплавковым клапанам смывных бачков. Диаметры подводок обычно принимают без расчёта Ǿ 15 мм. Это связано с тем же диаметром водоразборной и смесительной арматуры.

     Непосредственно около стояка на подводке устанавливают запорный 
вентиль Ǿ 15 мм и квартирный водомер ВК - 15. Далее подводят трубы к 
кранам и смесителям, причём ведут трубы на высоте 0,2 м от пола. Перед 
смывным бачком на подводке устанавливают дополнительный вентиль для 
ручной регулировки напора перед поплавковым клапаном.

     Водоразборная и смесительная арматура. Водоразборная и смесительная арматура служит для получения воды из водопровода. Она устанавливается на концах трубопроводов подводок на определённой высоте над полом, регламентированной СНиП 3.05.01 - 85. Например, общий смеситель для умывальника и ванны устанавливается в уровне верха борта умывальника на высоте над полом, равной 850 мм. 

     1.2. Расчёт водопровода

     1.2.1.Определение  расчётных расходов  холодной воды водопровода

     1. Максимальный суточный расход  холодной воды Qсут, л/сут, определяется по формуле:

     Qсут=(q

     где q - общая норма расхода воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л/сут;

                q - норма расхода горячей воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л/сут;

                U – число водопотребителей.

Число водопотребителей определяется по формуле:

U=u*nкв*nэт*nпод=3*4*6*2=144,

      где u – средняя заселённость квартир, чел/кв.;

             nкв – число квартир на этаже;

             nэт – количество этажей в доме;

             nпод – количество подъездов.

      2. Максимальный секундный расход воды на расчётном участке сети q(q , q , q ), л/с, определяется по формуле:

      q = 5*q

      где q (q , q , q ) - секундный расход холодной воды санитарно-техни-ческим прибором (арматурой), л/с;

             α - безразмерный коэффициент, зависящий от общего числа приборов N на расчётном участке сети и вероятности их действия Р, определяемый по приложению 2 методических указаний.

      Вероятность действия санитарно-технических приборов P(P , P , P ) на участках сети определяется по формуле:

      P =

      где q - норма расхода холодной воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч;

             N – число водоразборных приборов.

      Количество водоразборных приборов определяется по формуле:

      N = 4* nкв* nэт* nпод = 4*4*6*2 = 192.

      3. Максимальный часовой расход воды q (q , q , q ), м /ч, следует определять по формуле:

      q

      где q - расход холодной воды санитарно-техническим прибором, л/ч;

             α - безразмерный коэффициент, зависящий от общего числа приборов N, обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования Р .

      Вероятность использования санитарно-технических  приборов Р для системы в целом следует определять по формуле:

      Р

     Максимальный  часовой расход q используется при расчёте гидропневматической повысительной установки.

 1.2.2. Подбор счётчика воды (водомера)

     Прежде  чем выбрать водомер, необходимо определить расчётные расходы воды: максимальный суточный, средний часовой и максимальный часовой.

     Максимальный  суточный расход воды Q , м /ч, на нужды водоснабжения определяют по формуле:

     Q

     Средний часовой расход воды q , м /ч, за сутки максимального водопотребления:

     q

     Диаметр условного прохода счётчика воды следует выбирать исходя из общего среднечасового расхода воды за сутки максимального водопотребления q , который не должен превышать эксплуатационный расход для счётчика данного калибра и потери напора в нём.

     Потерю  напора в водомере hвод, м, определяют по формуле:

     hвод = S(3,6*q)

     где S – гидравлическое сопротивление счётчика, принимаемое согласно таблице 1.1;

           3,6 – коэффициент перевода л/с  в м /ч.

     Потери  напора в крыльчатых счётчиках холодной воды не должны превышать 2,5 м, турбинных - 1 м. Кроме того, желательно, чтобы потери напора в водомере при пропуске расчётного расхода были не менее 0,3 м для увеличения точности учёта минимальных расходов воды.

Кроме того, выбранный счётчик следует  проверить и по другим параметрам - общему максимальному часовому расходу q , м³/ч, и расчётному суточному расходу воды Q , м³/сут. Эти расходы не должны превышать максимального часового и максимального суточного расходов. 

1.2.3. Гидравлический расчёт  водопроводной сети

     Потери  напора на каждом участке внутреннего водопровода зависят от расхода воды, протекающей по участку, длины участка и диаметра труб. Основным назначением гидравлического расчёта водопроводной сети является выбор наиболее экономичных диаметров трубопроводов и определение требуемого напора для пропуска расчётных расходов воды.

Расчёт  выполняют в следующем порядке.

  Выбранное расчётное направление движения воды (от ввода до диктующей точки) разделяют на расчётные участки. За расчётный участок принимают часть сети с постоянным расходом и диаметром между двумя водоразборными точками. Каждый расчётный участок водопроводной сети обозначают цифрами 1 - 2, 2 - 3, 3 - 4 и т. д. Нумерацию ведут от выливного отверстия диктующего крана сверху вниз до водомерного узла.

  После определения расходов воды на всех расчётных участках назначаются диаметры труб. Для подбора диаметров труб пользуются таблицами гидравлического расчёта труб. В этих таблицах для различных диаметров и расходов приводится допустимая скорость протекания воды V, м/с.

  Диаметры  труб внутренних водопроводных сетей  надлежит назначать из расчёта наибольшего  использования гарантийного напора воды в наружной водопроводной сети.

     Скорость  движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей не должна превышать 3 м/с. Наиболее экономичными являются скорости в пределах 0,9 - 1,2 м/с. Эти скорости и должны служить ориентиром при назначении диаметров труб. При этом диаметр труб внутриквартирных сетей водопровода принимают 15мм.

  В этих же таблицах в зависимости от расхода воды и диаметра трубопровода приведены значения гидравлических уклонов i (потерь напора на единицу длины трубопровода), на основании которых определяют гидравлические потери напора по длине каждого расчётного участка по формуле:

  hl = i*l,

  где l – длина расчётного участка, м.

  Весь расчёт внутреннего водопровода сводим в таблицу.