Водоснабжение и водоотведение жилого дома

  Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Пензенский Государственный Университет Архитектуры и Строительства

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

к курсовому проекту

 

на тему: «Водоснабжение и водоотведение жилого дома»

 

 

 

Автор работы:                                                   Войнов И.Н   .   .

Специальность:                                               группа: СТР-35/з

Обозначение:                            

Руководитель работы:                                            Титов Е.А.                   

                                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пенза 2015

 Содержание

Введение…………………………………………………………………………..3 

1. Исходные данные………………………………………………………………4

2. Проектирование внутреннего  водопровода здания ………………….……...5

2.1. Выбор системы и  схемы внутреннего водопровода……………………5

2.2. Определение расходов  воды на участках водопроводной  сети………..7

2.3. Гидравлический расчет сети холодного водопровода ……..……………8

2.4. Подбор счетчиков  воды……..…………………………………………...10

2.5. Определение требуемого  напора в сети.………………………………..11

3. Проектирование внутренней  канализации…………………………………...12

3.1. Выбор системы и  схемы канализации……………………………….….12

3.2. Расчет внутренней  канализации……………………………………...….12

4. Дворовая канализация…………………………………………………………14

4.1. Проектирование сети  дворовой канализации…………………………..14

4.2. Расчет сети дворовой  канализации …………………………………..…14

4.3. Определение начального заглубления сети дворовой канализации......15

4.4. Профиль сети дворовой канализации…………………………………...17

5. Спецификация ………………………………………………………………...18

Список использованной литературы…………………………………………....20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В данном курсовом проекте необходимо запроектировать системы холодного водоснабжения и канализации жилого двухсекционного четырёхэтажного дома.

Жилой дом квартирного типа оборудован водопроводом, 
канализацией, централизованным горячим водоснабжением с 
общей нормой расхода воды наибольшего водопотребления qut равной 300л/сут.чел.

В каждой квартире установлены следующие санитарно-технические приборы:

1. Ванна чугунная эмалированная 1700x700 мм с отдельным 
   смесителем, ГОСТ 1154-80.
2. Мойка стальная эмалированная 600x600  мм с сифоном 
   бутылочным пластмассовым, ГОСТ 24843-81.
3. Унитаз тарельчатый с низко располагаемым    смывным 
   бочком и косым выпуском, ГОСТ 22847-79.
4. Умывальник  полукруглый   керамический  600x400   мм   с 
   сифоном бутылочным пластмассовым, ГОСТ 23759-85.

Общее количество приборов - 192 шт. остальные данные приведены в задании.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные

1. Поэтажный план здания и генплан участника (прилагаются).
2. Число этажей – 6 
3. Высота этажа -3 м
4. Толщина междуэтажного перекрытия - 0,4 м
5. Высота подвала -2 м
6. Отметка пола 1-го этажа – на 1,0 выше м. абс.
7. Число жителей в квартире – 5 чел.
8. Общая     норма     водопотребления     на     1  человека qutot=300 л /сут.

 

Характеристика наружного водопровода в месте подключения ввода:

1. Гарантийный напор – 36 м
2. Диаметр городского водопровода – 200 мм
3. Отметка поверхности земли –106,00 м.абс.
4. Глубина заложения водопровода – 2,10 м 
5. Глубина промерзания грунта - 1,60 м  

 

Характеристика наружной канализации в месте подключения дворовой сети:

1. Диаметр городской канализации 300 мм
2. Отметка поверхности земли у колодца уличной канализации 106,00 м.абс.
3. Отметка лотка колодца дворовой канализации – на 3,7 м ниже отм. п. з.

 

 

 

 

 

 

 

2. Проектирование  внутреннего водопровода здания

2. 1. Выбор системы  и схемы внутреннего водопровода

Система хозяйственно-питьевого водоснабжения предназначена для обслуживания U = 120 человек, проживающих в доме, и подачи воды к N=96 приборам.

Гарантированный напор в сети городского водопровода в месте подключения ввода - 36 м.

Следовательно, принимается простейшая система, при которой гарантийный напор в наружной водопроводной сети обеспечивает нормальную работу внутреннего водопровода, то есть подачу воды к самой удаленной от ввода и высоко расположенной водоразборной точке.

Внутренний водопровод состоит из следующих элементов: ввода, водомерного узла, водопроводной сети и арматуры.

Для жилого здания проектируются тупиковая водопроводная сеть с нижней разводкой магистралей, поскольку здание малоэтажное и допускается временное прекращение подачи воды.

Ввод положен в центральную часть здания (водопотребители расположены равномерно по обе стороны) на расстоянии 1,5 м от несущей стены уклоном 0,005 к городскому водопроводу с целью выпуска из него воды при опорожнении. Ввод предусматривается из чугунных напорных труб диаметром 65 мм, ГОСТ 9583-76.

В месте присоединения ввода к наружной сети водопровода устраивается колодец с запорной арматурой.

После пересечения вводом стены здания устанавливается водомерный узел с обводной линией на высоте 1 м от пола подвала. Водомерный узел состоит из водосчетчика - устройства для измерения количества расходуемой воды, запорной арматуры, контрольно-спускного крана, соединительных фасонных частей и патрубков из стальных водо-газопроводных труб

Планы типового этажа и подвала, аксонометрическая схема представлены в прил. 1.

Диктующим прибором является душевая сетка, установленная на Ст.В1-3 верхнего этажа. Расчетные точки обозначены в местах ответвления трубопроводов, т.е. там, где изменяется расход воды.

Расчетные расходы на участках водопроводной сети qc,л/с, определяются по формуле

qc =5*q0c*α

где  q0c - секундный расход холодной воды прибором.( 0,2 л/с)

а - величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Рс.вычисляемой согласно формуле:

Pc =

,

 

Pc=

Расчет по участкам сети сводим в табл. 1

Основная магистраль прокладывается ниже потолка подвала на 0,4 м с уклоном 0,002 в сторону ввода, чтобы при опорожнении сети обеспечить выпуск воды.

К магистральной линии присоединены стояки и поливочные краны.

Стояки монтируют в санитарных кабинах рядом с канализационным стояком около унитаза.

От стояков вода разводится к каждому прибору, установленному в квартире.

Подводки к санитарно-техническим приборам прокладывают на высоте 0,4 м от пола и вертикальными трубопроводами соединяют с водоразборной арматурой.

Для поливки дворовой территории (цветников, газонов) вокруг здания на внутреннем водопроводе предусматриваются поливочные краны 25 мм. Устанавливаются 2 поливочных крана, размещаемых в нишах наружных стен здания.

Внутренняя водопроводная сеть монтируется из стальных водо-газопроводных оцинкованных труб, ГОСТ 3262-75*.

Магистрали и подводки к стоякам в пределах подвала изолируются изделиями из минеральной ваты для предотвращения образования конденсата. В качестве водоразборной арматуры применяются смесители, так как в здании принята система горячего водоснабжения.

На водопроводной сети для управления потоком предусматривается установка запорной арматуры. Задвижки 50 мм установлены в водомерном узле. Вентили размещают на ответвлениях магистральной линии, у основания каждого стояка, на вводе в каждую квартиру, перед смывным бачком и поливочным краном.

 

2.2.  Определение  расхода воды на участках водопроводной сети

На аксонометрической схеме намечается расчетная линия от места присоединения ввода к сети городского водопровода до самого удаленного и высоко расположенного прибора. Проставляются номера расчетных точек. Нумерацию производят, начиная от наиболее удаленной и высокой точки водоразбора в направлении против движения воды до точки присоединения ввода к городскому водопроводу.

Рассмотрим участок 1-2.

Количество приборов N = 4 шт., тогда

По [2, прил. 8] находим α=0,254.

Расход воды на участке 1-2 будет следующим:

=5·0,254·0,2=0,254 л/с.

Таким образом вычисляется расчетный расход холодной воды на всех участках водопроводной сети.

Расчет сводится в таблицу 1.

 

 

 

 

 

Таблица 1 - Определение расчетных расходов воды на расчетных участках

№ участка	Число приборов на участке N, шт.	Расход одним прибором  q0с, л/с	Число потребителей U, чел.	Макс. часовой расход  , л/ч	Вероятность действия прибора Pс	Pc·N	α	Расчетный расход qc, л/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1-2	4	0,2	5	5,6	0,0097	0,0388	0,254	0,254
2-3	4		5			0,0388	0,254	0,254
3-4	8		10			0,0776	0,315	0,315
4-5	12		15			0,1164	0,362	0,362
5-6	16		20			0,1552	0,405	0,405
6-7	20		25			0,194	0,443	0,443
7-8	24		30			0,2328	0,479	0,479
8-9	48		60			0,4656	0,655	0,655
9-ВУ	96		120			0,9312	0,932	0,932

 

 

2.3. Гидравлический  расчет сети холодного водопровода

По расчетным расходам на каждом участке водопроводной сети определяются диаметры и потери от ввода до диктующей точке.

Согласно [1,пп.7.5,7.6], диаметры труб внутренних водопроводных сетей назначаются из расчета наибольшего использования гарантийного напора воды в наружной водопроводной сети и рекомендуемых скоростей движения воды в трубопроводах сетей v<3,0м/с.

Оптимальное значение скорости принимается:v= 0,8... 1,2 м/с.

По расчетному расходу и назначенной скорости подбираются диаметр трубопровода мм потери на единицу длины, уточненная скорость v, м/с.

Длины расчетных участков приняты в соответствии с планами типового этажа и подвала, аксонометрической схемой сети в М(1:100).

Потери напора на участках трубопровода определяются по формуле

Hltot=i*l(I+Kl)

Где Kl - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях. В сетях хозяйственно-питьевого водопровода жилых и общественных зданий Кl=0.3 ,[I, п.7.7].

На участке 1-2, при расходе qc=0,254 л/с, учитывая оптимальное значение скорости, находим: d = 20мм;  i  = 0,0958 м; V = 0,74 м/с.

Потери напора на участках трубопровода , м, определяются по формуле

где l – длина расчетного участка, м;

      Кl – коэффициент, учитывающий потери напора в местных

             сопротивлениях. В сетях хозяйственно-питьевого  водопровода

             жилых и общественных зданий  [1, п.7.7].

На участке 1-2 потери напора будут следующими:

 

        

 

Гидравлический расчет сети сводится в таблицу 2.

 

 

№ участка	Длина расчетного участка l, м	Расчетный расход qc, л/с	Диаметр труб d, мм	Скорость V, м/с	Удельные потери напора i	Потери напора по длине i·l, м	Коэффициент местных сопротивлений Кl	Потери на участке сети , м
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1-2	3,7	0,254	20	0,74	0,096	0,355	0,3	0,462
2-3	3	0,254	20	0,74	0,096	0,288		0,374
3-4	3	0,315	20	0,88	0,134	0,402		0,523
4-5	3	0,362	20	1,03	0,179	0,537		0,698
5-6	3	0,405	20	1,18	0,229	0,687		0,893
6-7	3	0,443	25	0,79	0,079	0,237		0,308
7-8	7,4	0,479	25	0,88	0,095	0,703		0,914
8-9	9,6	0,655	25	1,14	0,155	1,488		1,934
9-ВУ	2,1	0,803	32	0,8	0,055	0,116		0,15
ВУ-ввод	16,4	0,932	65	0,25	0,003	0,049		0,064

 

 

 

 

2.4. Подбор счетчиков  воды

Для учета количества воды на вводе предусмотрена установка счетчика воды.

Счетчик воды подбирается, исходя из среднечасового расхода воды, который не должен превышать эксплуатационный расход. Средний часовой расход воды qct М3/ч, за сутки максимального водопотребления определяется по формуле:

 

 

где qtotu - норма расхода холодной воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления (300 л);

U -число водопотребителей в здании,чел.;

Т - расчетное время потребления воды, ч (в жилых зданиях Т=24ч).

При qct =0,9 м3/ч подбирается счетчик с диаметром условного расхода dy =15 мм и эксплуатационным расходом qЭKC = 1,2 м3/ч

Счетчик с принятым диаметром условного прохода надлежит проверить на пропуск максимального (расчетного) расхода qc , л/с, при котором потери напора в крыльчатых счетчиках не должны превышать 5 м.

Потери напора hw, м, определяются по формуле:

hw=S*(qc)2

где S - гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л/с)2.

при dy=15мм,

hw =14,5*(0,932)2=12,595> 5м,

Подбирается водомер dy =20мм с сопротивлением, равным:

Тогда

 

hw=5,18*(0,932)2=4,499м

Принимается крыльчатый счетчик холодной воды ВСХ-20 c диаметром условного прохода dy =20 мм.

 

2.5.  Определение требуемого  напора в сети

Требуемый напор присоединения ввода к наружному водопроводу определяется по формуле по формуле

где Hgeom- геометрическая высота подъема воды, м, равная разности отметок диктующего водоразборного прибора Z2 (душевая сетка) и оси Z1 трубопровода в месте присоединения ввода к городскому водопроводу:

∑Нtotl - сумма потерь напора по длине и на местные сопротивления (см.табл.1)

hw - потери напора в водомере, м

Нf - свободный напор, м, у диктующего водоразборного прибора, принимаемый по [I,прил.2 ]. Для ванны со смесителем Hf =3м.

 

Hgeom= Z2- Z1= 124-103,8= 20,2м;

 

 
       

Гарантийный напор больше  требуемого, значит, проектируется схема внутреннего водопродова без повысительных установок.

 

 

 

 

 

 

 

3. Проектирование внутренней канализации

3.1. Выбор системы  и схемы канализации

В здании принимается хозяйственно-бытовая канализация (К1) для отвода загрязненных вод от моек, умывальников, ванн, унитазов, установленных в квартирах (N =96).

Система канализации состоит из дворовой и внутренней сетей, санитарно-технических приборов и гидравлических затворов.

Внутренняя канализационная сеть запроектирована из чугунных канализационных труб и фасонных частей, ГОСТ 6942.1-30-82.

В здании принято 4 стояка, объединенных в 2 выпуска.

Конструктивно принят диаметр стояка 100 мм, так как к нему присоединяются унитазы, диаметр которых 100 мм.

Стояки монтируют в санитарных кабинах рядом с унитазом.

Основание стояков расположено ниже пола подвала на 0,2 м.

Диаметр выпуска, к которому присоединены стояки, принят 100мм.

На стояке, на высоте 1 м от пола, установлены ревизии на первом и четвертом этажах.

На выпусках и отводных трубопроводах, где возможны засорения, установлены прочистки.

Вытяжная часть стояка выведена выше кровли на 0,3 м.

Диаметр вытяжной части равен диаметру стояка (100 мм).

Мойки и умывальники оборудованы бутылочными сифонами.

 

3.2. Расчет внутренней  канализации

В проекте для расчета принят Ст.К1-1, к которому отведены стояки от следующих санитарно-технических приборов унитаза, ванны, умывальника и мойки.

К Ст.К1-1 присоединены 24 приборf. Расчетный расход, л/с, у основания стояка вычисляется по формуле

qs=qs0+qtot,

 

Где qs0 - расход стоков, л/с, от прибора с наибольшим водоотведением (унитаз)=1.6 л/с

qtot    -расчетный расход в системе общего (холодного и горячего) водоснабжения, л/с, который определяется по формуле

qtot=5*q0tot*α

Для определения величины вычисляется вероятность действия приборов

При NP tot=48*0,018=1,344; α = 0,896 [1,прил.4,табл.2];

qs=5*0,3*0,896 + 1,6=2,944л/с.

 

Аналогичным образом считаем все остальные участки. Все полученные данные сводим в таблицу 3.

 

Номер участка	Число приборов на участке N, шт.	Расод одним прибором, q0tot, л/с	Число потреби телей U, чел.	Общая норма расхода воды , л/ч	Вероятность действия прибора	N· ptot	α	л/с	Прибор с наибольшим расходом		Расчетный расход, л/с
									Наименование	Рас ход  , л/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1-2	48	0,3	60	15,6	0,018	0,864	0,896	1,344	унитаз	1,6	2,944
2-3	96	0,3	120	15,6	0,018	1,728	1,317	1,976		1,6	3,576
3-4	96	0,3	120	15,6	0,018	1,728	1,317	1,976		1,6	3,576

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Дворовая канализация

4.1. Проектирование сети  дворовой канализации

Выпуски К1-1 и К1-2 из подвала здания  присоединяются к сети дворовой канализации.

Трубопроводы сети дворовой канализации прокладываются на расстоянии 20 м от фундамента и параллельно зданию (см.прил.5).

Отвод сточных вод осуществляется самотеком по кратчайшему направлению к контрольному колодцу, а затем - в уличный коллектор наружной канализации города.

Основными элементами сети являются трубопроводы и колодцы. Дворовая сеть канализации принята из керамических раструбных труб 150 мм, ГОСТ 286-82.

Колодцы 1,2,3 устанавливаются в местах присоединения двух выпусков из здания. Колодцы 4 промежуточные. Для контроля качества сточных вод, сбрасываемых в городскую канализационную сеть, и устройства перепада в конце дворовой сети на расстоянии 2 м от границы участка (красной линии застройки) устанавливается контрольный колодец .

В месте подключения дворовой сети канализации к городской устраивается колодец. Отметки земли, лотка и диаметр городской сети канализации приведены в задании на проектирование.

 

4.2.  Расчет сети дворовой канализации

На сети дворовой канализации намечается расчетное направление движения сточных вод от диктующего колодца 1 городской сети канализации 4

На каждом расчетном участке дворовой сети расход сточных вод определяется в зависимости от количества приемников сточных вод N, коэффициента и вероятности α действия приборов Ptot по формуле. Расчет сведен в табл.3.

Гидравлический расчет дворовой сети канализации состоит в

 

определении диаметров трубопроводов на расчетных участках, уклонов i, скоростей движения сточных вод v, м/с, и направления в трубах H/D по расчетным расходам.

На каждом участке определяются условия незасоряемости:               

Из-за недостаточной величины расхода (см. прил.З) при прохождении сточных вод по трубам Ø 150 мм эти условия не выполняются. Следовательно , участки дворовой сети канализации будут без расчетными, и для труб Ø 150 мм принимается уклон 0,0010, (в промилях - 10% ) и скорость v>0.7м/с.

4.3. Определение начального  заглубления сети дворовой канализации

Начальное заложение сети дворовой канализации зависит от следующих условий: глубины промерзания грунта, длины и глубины выпусков, сохранности трубопровода от механического воздействия наземного транспорта.

Минимальная глубина заложения сети дворовой канализации , м, определяется по формуле

h=hпром-0.3

где hпром- глубина промерзания фундамента, равная 1,6 м (по заданию);

h =1.6-0.3=1,3 м.

К диктующему колодцу 1 присоединен выпуск K1-1 со стояками K1-1,К1-2.

 

Отметка Zвнст.к1-2 основания стояка Ст.К1-3 как наиболее удаленного от колодца 1 равна:

 

                                      Z1=Zп.п.-0,2=104,6-0,2=104,4м,

где Zп.п. – отметка пола подвала, м.

 

Отметка лотка трубы, м, в конце участка определяется по формуле:

 

                                        Zлвк= Zлвн-hl,                                     (11)

 

где Zлвн  - отметка лотка в начале расчетного участка, м;

         hl – падение трубопровода, м, на участке:

 

                                            hl=i·l,                                              (12)

 

здесь i – уклон трубопровода, равный 0,02;

          l – длина расчетного участка от основания стояка до колодца 1, м.

 

Отметка лотка трубы, м, в начале участка 1-2 дворовой сети канализации:

 

                                   Z1-2вн=Zлвк-∆h,                                        (13)

 

где ∆h - разница в диаметрах труб в сети дворовой канализации d=150

             мм и выпуска d=100 мм, м (соединения труб “ шелыга в

             шелыгу”).

Глубина заложения трубопровода, м, в начале расчетного участка определяется по формуле:

 

                                    Hвн=Zпзвн-Zлвн,                                       (14)

 

в конце расчетного участка:

 

                                        Hвк=Zпзвк-Zлвк                                        (15)

 

где Zпзвн, Zпзвк - отметка поверхности земли, соответственно, в начале

                         и в конце участка;

      Zлвн, Zлвк –  отметка лотка трубы, соответственно, в начале и в

                         конце участка.

В данном случае:

Z2=104,4-0,02·12,5=104,15 м;

Z3=104,15-0,05=104,1 м;

Hвн =106,00-104,1 =1,9 м;

Hвк =106,00-103,865=2,135м.

Аналогично вычисляем для остальных участков. Полученные данные сводим в таблицу 4.

 

 

 

Таблица 4 – Гидравлический и геодезические расчеты дворовой сети

                     канализации

Номер участка	Расчетный расход qs, м	Длина участка l, м	Скорость V, м/с	Уклон i, м	Падение участка, ∆h, м	Диаметр D, мм	Наполнение H/D	Геодезические отметки, м				Глубина заложения трубопровода H, м
								Поверхности земли Zп.з.		Лотка трубы Zл
								в начале	в конце	в начале	в конце	в начале	в конце
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1-2	2,944	23,5	-	0,01	0,235	150	0,3	106	106	104,1	103,865	1,9	2,135
2-3	3,576	26	0,792		0,26			106	106	103,865	103,605	2,135	2,395
3-4	3,576	5	0,792		0,05			106	106	102,9	102,85	2,234	3,15
											102,5		3,5

 

 

4.4.  Профиль сети дворовой  канализации

Профиль сети дворовой канализации строится в масштабе 1 : 1 00 по вертикали и 1 :500 по горизонтали.

Расчетные участки, длина 1,м, отметки поверхности земли Zп.з. в узловых точках расчетных участков, м, определяются по генплану (см. прил.5).

По расчетному расходу на участках (см. табл. 3) и заданному диаметру Ø150 мм определяются скорость v; уклон i; наполнение Н/Д [б;8].