Водоснабжение и водоотведение 5-ти этажного дома

 СОДЕРЖАНИЕ

Введение.           

1. Характеристика объекта.       
2. Проектирование внутреннего водопровода.     

2.1. Выбор системы и  схемы внутреннего водопровода.

2.2. Определение расчетных  расходов внутреннего водопровода.

2.2.1. Расходы на хозяйственно-питьевые  нужды.

2.3. Гидравлический расчет  системы внутреннего водопровода.

2.3.1. Гидравлический расчет  холодного водопровода.

2.4. Подбор водосчетчика.

2.5. Определение требуемого  напора и подбор

повысительной установки.

1. Конструирование сети.

3. Проектирование внутренней канализации.

3.1. Конструирование  сети.

3.2. Определение расчетных расходов и проверка

пропускной  способности выпуска.      

3.3. Дворовая канализация.

3.3.1. Гидравлический расчет дворовой канализации.

3.3.2. Конструирование сети.

3.4. Внутренние водостоки.

3.4.1. Расчет внутренних водостоков.

3.4.2. Конструирование сети.

Литература.     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Целью курсовой работы является проектирование внутренних систем холодного, горячего водоснабжения, канализации, внутренних водостоков.

Курсовой  проект выполняется на основании  задания, в котором приводятся исходные данные для проектирования и состав курсового проекта.

В курсовом проекте решаются инженерные задачи по созданию внутренних санитарно-технических  систем жилого здания, расчету и  подбору необходимого оборудования и материалов, рациональному водопользованию.

При проектировании необходимо стремиться к применению надежных и наиболее экономичных, простых  и удобных в монтаже и эксплуатации схем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика объекта.

1.1. Объект  проектирования: жилой дом

2. Генплан микрорайона М 1:500 (рис.1).
3. План этажа жилого здания М 1:200 (рис.2).
4. Число этажей: п_эт= 5.
5. Высота этажа (от пола нижнего до пола верхнего этажа) – h_эт = 2,8м, (толщина перекрытия – 0,3м).
6. Высота расположения пола 1 этажа относительно поверхности земли - h_пола = 1,4м.
7. Высота подвала в чистоте - h_под. = 3.0м.
8. Свободный (гарантированный) напор в наружной водопроводной сети - H_g = 5.0м.
9. Глубина заложения уличного канализационного коллектора, - h_кол.= 2,5м.
10. Диаметр уличного коллектора d_кол.= 250мм.
11. Глубина промерзания h_пр.= 1,3м.

 

2. Проектирование внутреннего водопровода.

Проектирование водопроводных  систем зданий выполняется с целью  опре-

деления диаметров и мест прокладки трубопроводов, а также  типа используемого

оборудования, обеспечивающего  подачу воды требуемого качества и  в требуемом количестве каждому потребителю. Внутренний водопровод зданий проектируется в следующей последовательности:

1 – выбор системы и  схемы внутреннего водопровода;

2 – трассировка сети  и построение аксонометрической  схемы водопровода;

3 – гидравлический расчет  сети, подбор счетчиков воды (водомерного  узла)

и повысительных устройств;

4 – составление спецификации  материалов и оборудования.

 

 

 

2.1 Выбор системы  и схемы внутреннего водопровода

Система внутреннего  водопровода выбирается в зависимости  от технико-экономической целесообразности, санитарно-гигиенических и противопожарных требований, а также с учетом принятой системы наружного водопровода.

Для условий  данной курсовой работы применяется объединенная система хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода с двумя вводами.

Схемы водопровода  необходимо проектировать простыми, экономичными, надежными и удобными при монтаже и эксплуатации.

По конфигурации схемы водопровода бывают с нижней и верхней разводкой магистральных трубопроводов, тупиковые и кольцевые. В жилых зданиях высотой 12 этажей применяется кольцевая схема с нижней разводкой магистральных труб.

В зависимости  от величины гарантированного напора в наружной сети водо-

провода различают  следующие схемы:

а) работающие под давлением наружной сети;

б) работающие с местными повысительными установками.

Схемы с местными повысительными установками подразделяются на:

а) схемы  с водонапорным баком;

б) схемы  с постоянно действующими насосными  установками;

в) схемы  с периодически действующими насосными  установками, работаю-

щие совместно  с водонапорным баком.

При выборе системы водопровода предварительно необходимо определить ориентировочный потребный набор в точке подключения внутреннего водопровода к уличной сети Н^с_n.or, м вод. ст. и сравнить его с гарантированным напором в сети городского водопровода Н_гар и величиной допустимого напора во внутренней сети Н^с_d, которая не должна превышать 45 м вод. ст. перед санитарным прибором:

Н^с_n.or = 10 + 4(n – 1), м      (1)

где n – число этажей в здании.

Н^с_n.or = 10 + 4(5 – 1)=26 м

Если Н^с_n.or превышает Н_гар, то необходимо предусматривать установку повысительных устройств.

Действительный  потребный напор Н^c_n определяют в результате гидравлического расчета водопроводной сети. По окончании расчета Н^c_n сравниваютс величинами Н^с_d и Н_гар на соблюдение вышеперечисленных условий и при необходимости вносят коррективы в принятую схему водоснабжения.

2.2 Определение расчетных расходов  внутреннего водопровода

2.2.1 Расход воды на хозяйственно-питьевые  нужды.

Нормы расхода  воды потребителями и расходы  воды санитарно-техническими приборами  принимаются по приложению 3, [1] и приведены в таблице 1.

Нормы расхода воды потребителями

Таблица 1

№ пп	Водо-потребители	Измеритель	Число потребителей U	Нормы расхода воды, л
				в сутки наибольшего водопотребления			в час наибольшего водопотребления			Одним прибором л/с (л/ч)
				общ	хол	гор	общ	хол	гор	общ	хол гор
1	Жилой  дом	1 жи- тель	110	320	190	130	15,6	5,6	10,0	0,3 (300)	0,2 (200)

Примечание: Нормы приняты для жилых домов  с ваннами длиной от 1500 до1700 мм (с  душевой сеткой).

Расчетным расходом называется максимальный расход, пропуск которого должна обеспечить водопроводная сеть.

Максимальный  секундный расход холодной воды, л/с, на расчетном участке

сети:

q^c = 5∙q_c ⁰, л/с      (2)

где: q_c^o – максимальный расчетный расход холодной воды (л/с) водозаборным прибором, определяемый по прил. 3[1] или по или по технической характеристике прибора (например, для жилых домов квартирного типа с централизованным горячим водоснабжением и с ваннами длиной 1500–1700 мм q_с⁰ = 0,2 л/с, а на участке ввода водопровода при закрытой системе ГВС q_с⁰ = 0,3 л/с); α – коэффициент, численное значение которого находится по прил. 4 или по СНиП [1, прил.3,4] в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке и вероятности их действия Р_с.

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети

при одинаковых потребителях определяется по формуле:

      ₍₃₎

где: - норма расхода холодной воды потребителем в час наибольшего  водопотребления, л, принимается по СНиП [1, прил. 3]; для жилых домов квартирного типа q^c_hr.u = 5,6 л/ч; U – число потребителей на расчетном участке сети, определяется по числу квартир и их средней заселенности согласно заданию (110 чел); N - количество приборов, (102приб.).

2.3 Гидравлический расчет внутреннего водопровода

2.3.1 Гидравлический расчет холодного водоснабжения

Целью гидравлического  расчета является определение наиболее экономичных диаметров труб и  потерь напора при пропуске расчетных  расходов воды. Все водопроводные сети рассчитываются на пропуск максимальных секундных расходов.

Основой для  расчета является аксонометрическая  схема водопровода. На ней выбирают диктующий водоразборный прибор и определяют диктующее (расчетное) направление (от диктующей точки до места подключения к наружной сети).

Диктующее направление  разбивают на расчетные участки. Расчетным принимается участок трубопровода, на котором в рассматриваемый момент времени не изменяется расход транспортируемой воды. Расчет производят в следующей последовательности:

• определяют расчетные расходы на участках сети;

• подбирают диаметры трубопроводов и определяют потери напора в них по дитующему направлению;

• подбирают счетчики воды (водомерный узел) и вычисляют потери напора в них;

• определяют потребный напор Н_п, который сравнивают с гарантированным напором в наружной сети Н_гар, после чего производят соответствующий анализ.

Гидравлический  расчет сети холодного водопровода  производится в форме таблицы (табл. 2).

Примечания: В табл. 1 приняты следующие обозначения: N – количество приборов на расчетном участке (определяется по аксонометрической схеме); Р_с – вероятность действия приборов, определяется по формулам (2); α – коэффициент, определяется по прил. 4 в зависимости от величины NР_с или по СНиП [1, прил. 3, 4]; d – диаметр труб на участке.

Величину d необходимо подбирать по таблицам гидравлического расчета для соответствующего материала труб. Диаметр труб подбирается таким образом, чтобы скорость движения жидкости v была в пределах 0,7–1,3 м/с для металлических труб и 0,7–2,2 м/с – для полимерных; i – удельные потери напора на трение, определяются по [4]; l – длина расчетного участка, определяется по аксонометрической схеме; K_l – коэффициент, учитывающий потери напора на местных сопротивлениях. В сетях хозяйственно-питьевого водопровода жилых и общественных зданий K_l = 0,3; H^c_{l, tot} – расчетные потери напора в трубопроводе на расчетном участке:

      ₍₄₎

Таблица 2

Гидравлический  расчет сети холодного водопровода 

№№ уч-в	l, м	N	P	N·P	α	, л/с	, л/с	d, мм	v, м/с	kl	Потери напора, м
											i	il(1+kl)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1-2	1,75	1	0,008	0,008	0,201	0,2	0,2	20	0,995	0,3	0,146	0,33
2-3	0,4	2		0,016	0,205		0,21	20	1,044		0,159	0,08
3-4	4,3	3		0,024	0,224		0,22	32	0,414		0,018	0,1
4-5	2,8	6		0,048	0,27		0,27	32	0,509		0,026	0,09
5-6	2,8	9		0,072	0,307		0,31	32	0,584		0,032	0,12
6-7	2,8	12		0,096	0,338		0,34	32	0,64		0,038	0,14
7-8	4,6	15		0,12	0,367		0,37	32	0,697		0,043	0,26
8-9	3,0	30		0,24	0,485		0,49	32	0,923		0,069	0,27
9-10	3,7	40		0,32	0,55		0,55	40	0,643		0,028	0,13
10-11	4,8	61		0,488	0,6706		0,67	40	0,783		0,038	0,24
11-12	0,6	101		0,808	0,8648		0,86	50	0,621		0,019	0,01
12-13	19,0	102		0,816	0,8696		0,9	63	0,373		0,004	0,1027

=1,87м

2.4 Подбор водосчетчика

Приборы для  измерения водопотребления –  счетчики воды – следует устанавливать в соответствии с требованиями п. 11.1 [1] на вводе водопровода в здание, а также на вводе в каждую квартиру. Диаметр условного прохода счетчика воды следует выбирать исходя из среднечасового расхода воды, который не должен превышать эксплуатационный, принимаемый по табл. 2.5.

Средний часовой расход воды q_T (м³/ч) определяется по формуле:

     ₍₅₎

где: q_u^c – норма расхода холодной воды, л, потребителем в сутки (смену) наибольшего водопотребления, q_u^c = 190 л/сут [1]; U – число водопотребителей; T – расчетное время потребления воды (сутки, смена), ч.

Счетчики  холодной воды:

а) для  дома:

б) для квартиры:

где: n_кв – количество квартир в жилом доме (рис.2).

Потери  напора в счетчиках h_cч, м, при расчетном максимальном секундном расходе воды q, л/с, следует определять по формуле:

     ₍₆₎

где: S- гидравлическое сопротивление счетчика,м/ (л/с)² принимаемое по табл.4 [1].

При этом потери напора в счетчиках воды h_cч, м, не должны превышать 5.0 м – для крыльчатых и 2.5 м – для турбинных счетчиков [1, пп. 11.2, 11.3], а с учетом расхода воды на внутреннее пожаротушение – 10.0 м.

Подбор  водомерных счетчиков приведен в  таблице 3.

 

 

 

 

 

Таблица 3

Подбор водомерных счетчиков

№№ пп	Место установки счетчика	Средний часовой расход, м3/ч	Параметры			Максимальный секундный расход, л/с	Потери давления, м
			dc , мм	qэк , м3/ч	S , м/(л/с)2
Счетчики холодной воды
1	Квартира	0,03	15	1,2	14,5	0,2	= 0,58
2	Жилой дом	0,87	32	4,0	1,3	0,9	=1,05

 

 

2.5 Определение требуемого напора  и подбор повысительной установки

Действительный  потребный напор в точке подключения  к городской коммунальной сети H^c_п следует определять по формуле:

H^c_п = H_геом.+ ΣH^c_{l, tot} + Σh_cч + H_f, м    (7)

где: H_геом – геометрическая высота подъема воды, определяется как разность отметок диктующего (наиболее высоко расположенного) водоразборного прибора и отметки земли в точке подключения к городской сети водопровода, м; ΣH^c_{l, tot} –сумма потерь напора на диктующем участке водопроводной сети, определяется по таблице гидравлического расчета, м; Σh_cч – сумма потерь напора в домовом и индивидуальном водомерных узлах; H_f – свободный напор у диктующего водоразборного прибора, принимаемый по паспорту прибора (для ванны отечественного производства H_f = 3 м);

H^c_п = 18.2+ 1.87 +1.63 + 3.0=24.7 м

Найденную величину H^c_п сравнивают с величиной гарантированного напора H_гар, выдаваемой по заданию, и делают выводы по работе схемы водоснабжения в соответствии с подразд. 3.1. Если H^c_п > H_гар, то необходимо предусматривать местные повысительные установки.

Требуемый напор  насоса:

Н_р= H^c_п- H_гар, м      (8)

Н_р=24.7-5.0=19.7 м

В КР принимаем насос Grundfos TRE .

 

 

2.6 Конструирование сети

Вводом называется участок трубопровода от городской  водопроводной сети до водомерного узла. Ввод необходимо прокладывать по кратчайшему расстоянию под углом 90⁰ к стене здания.

Ввод в  здание и, соответственно, домовой водомерный узел располагают в зависимости от планировки здания и месторасположения сетей наружного водопровода (см. рис. 1). Ввод в здание прокладывается по наикратчайшему расстоянию, при этом следует учитывать наличие смежных инженерных сетей (канализации, теплоснабжения, связи, электроснабжения и др.). Как правило, ввод располагают в месте наибольшего расположения санитарных приборов. При симметричной планировке здания и равномерном размещении санитарных узлов на планах целесообразно выполнять ввод водопровода в центре здания. В этом случае сокращаются расстояния до наиболее удаленной (диктующей) водоразборной точки.

Вводы водопровода  следует выполнять из чугунных или  полимерных (ПНД, ПВХ) труб диаметром не менее 50 мм. Непосредственно через наружную стену здания, а также при пересечении капитальных стен внутри здания трубопроводы прокладывают перпендикулярно в гильзах. Размеры отверстий и гильз, а также способы их заделки зависят от диаметра ввода и уровня грунтовых вод [5].

Глубина заложения  трубопроводов холодной воды должна превышать глубину замерзания грунта не менее чем на 0,5 м. Вводы укладывают с уклоном 0,005 в сторону наружной сети для возможного его опорожнения и удаления воздуха через санитарные приборы. В месте присоединения ввода к наружной сети, на расстоянии не более 6 м от места врезки, устанавливают отключающую задвижку.

При размещении задвижки на газонах допускается  ее установка в колодце, при размещении задвижки на проезжей части или тротуаре следует устанавливать бесколодезную задвижку.

Домовые водомерные узлы, как правило, устанавливают  в подвале здания.

Водомерный  узел оборудуется счетчиком воды, фильтром грубой очистки (для удаления механических загрязнений), задвижками для возможного ремонта или замены счетчика, прямолинейными патрубками и до, и после счетчика (длина прямолинейного трубопровода до счетчика – не менее 5 диаметров трубы, после счетчика – не менее 2).

Поливочные  краны dy 25 мм размещают в нишах наружных стен здания (размер ниш 200×300 мм) на высоте 0,3–0,4 м от отмостки. Общее количество поливочных кранов для здания определяется из расчета установки одного крана на 60–70 м периметра здания. Если поливочный кран разместить в нише наружной стены невозможно, то его размещают в коверах вблизи здания. По периметру располагаем 2 поливочных крана на одинаковом расстоянии друг от друга.

Запорная  арматура на внутренней водопроводной  сети обязательно устанавливается в следующих местах:

– у основания  стояков хозяйственно-питьевой или  производственной сети

в зданиях 3 этажа и более;

– на ответвлениях от магистральных линий водопровода;

– ответвлениях в каждую квартиру;

– ответвлениях разводящей сети для обеспечения  возможности отключения

ее отдельных  участков;

– подводках  к сливным бачкам;

У основания  стояков и на ремонтных участках магистральной сети следует предусматривать установку сливных кранов для опорожнения трубопроводов при их ремонте.

Магистральные трубопроводы в подвале прокладывают, как правило, под потолком с расстоянием в свету от строительных конструкций и между трубами 0,10–0,15 м. Высотное расположение трубопроводов различного назначения, как правило, должно соответствовать температуре транспортируемой жидкости («горячие» трубопроводы Т1, Т3 располагаются выше, «холодные» В1, В2, Т4 – ниже). Магистральный трубопровод и все горизонтальные участки прокладываются с уклоном 0,003…0,005 в сторону ввода или устройства, обеспечивающего слив воды из системы при ремонте.

Трубопроводы  крепятся к стенам или укладываются на специальные полки вдоль проходов. Квартирные разводки при открытой прокладке следует размещать над полом выше канализационных труб. Полимерные трубы прокладываются скрыто в штробах или специальных каналах. При скрытой прокладке трубопроводов ме-

ста размещения арматуры и соединений должны находиться в доступном месте в лючках.

При использовании  стальных, полипропиленовых или ПВХ  труб чаще всего применяется последовательная разводка.

3. Проектирование внутренней канализации

Системы внутренней канализации проектируются для  отвода сточных вод из зданий в наружные сети водоотведения и, в зависимости от назначения здания, могут быть следующими:

-бытовыми – для отвода сточных вод от санитарных приборов в жилых, общественных и производственных зданиях;

- производственными – для отведения производственных стоков;

- объединенными – для отведения бытовых и производственных сточных вод при условии возможности их совместной очистки.

-внутренние водостоки – для отведения дождевых и талых вод с кровли зданий.

Все системы  внутренней канализации состоят  из следующих элементов – приемников сточных вод, отводящих линий, стояков, коллекторов, вытяжных труб, выпусков (для отвода стоков в дворовую канализацию), местных установок перекачки или предварительной очистки сточных вод.

В качестве промежуточного звена между прибором – приемником сточных вод и канализационной сетью служит гидравлический затвор или сифон, предотвращающий проникновение газов из сети в помещение.

Отвод и транспортирование  сточных вод производятся по самотечным раструбным канализационным трубам (чугунным или пластмассовым), соединенным посредством раструбных фасонных частей (тройники прямые и переходные, отводы и т. п.).

 

 

3.1 Конструирование сети

Отводные  линии от приборов к стоякам следует  прокладывать прямолинейно над полом  вдоль стен, под потолком ниже расположенного нежилого общественного помещения  в виде подвесных линий, в междуэтажном перекрытии, если конструкция и толщина его позволяют это сделать. На первых этажах зданий при отсутствии подвалов отводные трубопроводы и коллекторы прокладывают в специальных каналах. Изменение направления прокладки производится с применением специальных фасонных деталей.

Канализационные стояки (рис. 1) устанавливают в местах размещения групп санитарных приборов и по возможности ближе к унитазу или кухонной мойке. Стояки размещают открыто – у стен и перегородок или скрыто – в монтажных шахтах, блоках, кабинах. Стояки выполняют по возможности прямолинейными без отступов. Устройство отступов на канализационных стояках возможнолишь при отсутствии поэтажных подключений ниже отступа.

Канализационные стояки должны быть выведены выше кровли здания на высоту:

не более 0,5 м – для неэксплуатируемой  кровли;

2,5–3,0 м –  от эксплуатируемой кровли;

не менее 0,1 м – от обреза сборной вентиляционной шахты.

Флюгарки  на канализационных стояках не устанавливаются [1].

Для обеспечения  надежности и бесперебойности работы сети внутренней канализации на ней устанавливают ревизии или прочистки. На стояках ревизии устанавливают в верхних и нижних этажах и выше отступов. В жилых зданиях высотой 5 этажей и более дополнительные ревизии устанавливаются не реже чем через три этажа. На стояках ревизии устанавливаются на высоте 1 м от пола.

На горизонтальных участках сети ревизии или прочистки  устанавливают в местах изменения направления движения жидкости, в местах объединения потоков, а также на прямолинейных участках сети на расстоянии от 6 до 25 м друг от друга в зависимости от диаметра трубопроводов и характера загрязнений сточных вод. На подвесных линиях устанавливают ревизии или прочистки, которые могут выводиться в помещения вышерасположенного этажа.

Выпуски, отводящие  сточные воды от стояков за пределы  здания в дворовую (внутриквартальную) канализационную сеть, укладывают с  обеспечением плавных присоединений к стоякам, используют два отвода по 45°. В один выпуск можно объединить 2–3 стояка, обеспечив при этом надлежащее расположение ревизий и прочисток в доступных местах. На выпуске у наружной стены следует устанавливать дополнительные ревизию или прочистку. Диаметр выпусков следует проверять расчетом на соблюдение условия (14). Выпуски из здания монтируют прямыми, без изломов. Выпуски направляют за пределы стен дворовых фасадов, а не на главный фасад здания. Наибольшая допустимая длина трубы выпуска от прочистки до оси смотрового колодца зависит от диаметров труб выпуска: при диаметре 50 мм – 8 м, при диаметре 100 мм – 12 м. Наименьшая длина трубы выпуска от наружной стены до смотрового колодца принимается в зависимости от грунтов: для твердых грунтов – 3 м, для макропористых просадочных грунтов – 5 м.

 

3.2 Определение расчетных расходов  и 

проверка пропускной способности  выпуска.

Диаметры  канализационных трубопроводов  принимаются из условия незасорямости работы канализационной сети при пропуске расчетного расхода.

При этом диаметр  трубопровода на последующем участке  сети должен быть больше или равен  диаметру трубопровода на предыдущем участке по ходу движения жидкости. Горизонтальные участки сети надлежит проверять на выполнение

условия:

v √h/d ≥ K ,       (14)

где: v – скорость движения сточной жидкости в трубопроводе, м/с; h/d – наполнение

трубопровода; K = 0,5 – для пластмассовых труб и K = 0,6 для чугунных.

Если условие (14) выполнить невозможно (по причине малого расхода стоков), трубопроводы следует прокладывать с уклоном 0,03 при диаметре 50 мм и уклоном 0,02 при диаметре 100 мм.