Водоснабжение и водоотведение жилого здания. 3

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Оренбурский государственный университет

Архитектурно-строительный факультет

Кафедра общих и специальных дисциплин

 

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

 

по дисциплине «Водоснабжение и водоотведение»

 

ГОУ ОГУ 270105.6409.25.О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель работы

____________Соколов В.Ю.

«___»______________2009г.

 

Исполнитель

студент гр.05-ГСХ-2/з

__________Хисматуллина Г.Ф.

«___»______________2009г.

 

 

 

Кумертау 2009

 

Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«ОРЕНБУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Архитектурно-строительный факультет

 

Кафедра гидромеханики и теплотехники

 

Утверждаю зав.кафедрой:

«____»_____________200_г.    __________________/Мансуров Р.Ш./

 

Расчетно-графическое задание

Вариант ____25__________

Студенту гр.___05-ГСХ____

Тема задания:  «Водоснабжение и водоотведение жилого здания»

Исходные данные:

1. Наименование объекта    «Жилой дом»__________________________________________
2. Номер варианта генплана _____________________________________________________
3. Номер варианта типового этажа _5_____________________________________________
4. Количество секций ____2_____________________________________________________
5. Количество потребителей воды в квартире ___3__________________________________
6. Высота этажа (от пола до пола), толщина перекрытия 0,3 м ___2.9__________________
7. Высота подвала, м ___2.5_____________________________________________________
8. Абсолютная отметка поверхности земли у здания, м ____56.9______________________
9. Абсолютная отметка пола 1-го этажа, м _____57.5________________________________
10. Абсолютная отметка верха трубы городского водопровода, м ____54.1_______________
11. Абсолютная отметка лотка колодца «А» городской канализации _____53.7___________
12. Глубина промерзания грунта, м _______1.9____________________________________
13. Гарантийный напор, м _________22____________________________________________
14. Диаметр трубы городской канализации, мм __150________________________________
15. Расстояние от красной линии до здания , м ____8.0_______________________________
16. Расстояние от здания до городского канализационного колодца «А», м ___14.0________
17. Расстояние от здания до городского водопровода, м ____12.0_______________________

 

Дата выдачи задания ________________________

 

Срок защиты _______________________________

 

Руководитель:

«___»________________2009г.    _________________/Гамова Т.М.

 

Студент: ______________________________ 
Содержание

Аннотация…………………………………………………………………..2

Введение. Цель и задачи работы……………………………………………..3

1. Общая часть……………………………………………………………..4
2. Внутренний водопровод……………………………………………….6

1. Гидравлический расчет…………………….………………………….8

2. Подбор счетчика воды……………………………………………….11
3. Насосные установки………………………………………………….12

3. Внутреннее водоотведение……………………………………………13

1. Расчет сети водоотведения……………………….…………………..14

Список использованных источников………………………………………..18

 

Аннотация

Данный курсовой проект по водоснабжению и водоотведению жилых зданий и сооружений включает в себя расчетно-пояснительную записку и графическую часть.

Расчетно-пояснительная записка состоит из введения и четырех основных пунктов, которые включают в себя 17 страниц, 3 таблицы, 14 формул.

Графическая часть состоит из двух листов формата А1, которые включают в себя: генеральный план жилого квартала (М 1:500), план этажа (М1:100), аксонометрическую схему холодного водопровода (М 1:100), аксонометрическую схему стояка внутренней системы водоснабжения (М1:100), продольный профиль внутриквартальной системы водоотведения (М1:500) и спецификацию на материалы, арматуру и оборудования для одного здания.

 

Введение. Цели и задачи работы

Новое строительство связано с устройством санитарно-технических систем жилых, общественных и производственных зданий.

Современные системы водоснабжения, водоотведения и санитарная техника зданий и отдельных объектов представляют собой сложные инженерные сооружения, устройства и оборудование. Их техническое совершенство в значительной степени определяют уровень благоустройства зданий и населенных пунктов.

Задача курсового проекта – запроектировать системы внутреннего холодного водоснабжения и водоотведения для обеспечения водой и отведения стоков жилого квартала, состоящего из жилых домов квартирного типа, оборудованных умывальниками, мойками и ванной длиной до 1700 мм с душами.

Жилой квартал снабжается холодной питьевой водой из колодца городского водопровода (КВ1-Г). Сточные воды из зданий отводятся самотеком по внутриквартальной сети водоотведения в колодец городской сети водоотведения (КК1-Г).

 

1.2 Характеристика  санитарно-технического оборудования

Снабжение водой населения и предприятий обеспечивается централизованно – комплексом инженерных сооружений и сетей, образующих систему водоснабжения и водопровод.

Холодное водоснабжение запроектировано от внутриквартального коллектора водоснабжения с одним вводом. Вода на каждую секцию подается по внутридомовому магистральному трубопроводу, расположенного в подвальной части здания, который изолируется и покрывается алюминиевой фольгой.

Главным фактором при проектировании водопровода является расход воды, который определяется по установленным СНиП нормам расхода воды и коэффициенту неравномерности ее потребления в течении суток. Нормативные величины расхода существенно различны не только для зданий различного назначения, но даже для зданий одного типа, но с различным инженерным оборудованием. В домах, оборудованных водопроводом, канализацией и горячим водоснабжением суточное потребление воды на одного жителя составляет 250-300 л/сут.

Канализация предназначается для приема, отвода, очистки и сброса в водоемы сточных вод. Различают ливневые (атмосферные), хозяйственно-бытовые (от санитарных приборов) и производственные сточные воды.

Канализация бывает внутренняя (внутридомовая) и наружная. Внутреннюю составляют приборы и домовые сети, наружную – наружные сети, состоящие из дворовых (внутриквартальных) и городских сетей, очистные и водосборные сооружения.

В данном проекте канализация выполняется внутридворовая с врезкой в колодцы внутриквартальной канализации.

Внутренняя канализация в здании проектируется как хозяйственно-бытовая.

Приемками сточных вод в здании служат санитарные узлы. Все приемники снабжаются смывными устройствами от водопровода. Сточные воды уходят в канализационную сеть через гидравлический затвор – сифон, который представляет собой U-образную трубу, заполненную водой. Гидравлический затвор препятствует прохождению газов из канализационной сети в помещение. Сифон обычно объединен с ревизией – отверстием со съемной крышкой для прочистки труб при засорах. Все приемники подсоединяют с помощью различных фасонных частей (отводов, колен, тройников, крестовин и т.д.) к стокам. Канализационные стояки монтируются из раструбных труб, которые выполняют из чугуна, асбестоцемента или пластмасс. При стыковании прямой конец трубы вставляют в раструб, а стык герметизируют. Выше чердачного перекрытия канализационный стояк продолжается как вытяжная труба, выходящая выше покрытия на 0,5 м и исключающая попадание газов в помещения.

 

2 Внутренний водопровод

Системой водоснабжения здания называют совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружного водопровода и подачу ее под напором к водоразборным устройствам, расположенным внутри здания. При выборе системы водоснабжения учитываем технологические, противопожарные и санитарно-технические требования, а также технико-экономические соображения. В данном курсовом проекте пятиэтажное здание, устраиваем хозяйственно-питьевой водопровод.

Для выбора системы внутреннего водоснабжения устанавливаем обеспеченность здания напором. Так как напор в наружной сети недостаточен для работы внутреннего водопровода (гарантийный напор меньше требуемого напора), то применяем систему с насосами для повышения давления.

Сети внутренних водопроводов состоят из магистральных и распределительных трубопроводов, а также из подводок к водоразборным устройствам. Схемы сетей внутренних водопроводов бывают тупиковыми, кольцевыми, комбинированными, а по расположению магистральных трубопроводов – с нижней и верхней разводкой. В данном проекте предусмотрена тупиковая сеть внутренних водопроводов. Схемы сетей внутреннего водопровода выбираем с учетом размещения водоразборных устройств в планах каждого этажа, режимов подачи и потребления воды, надежности снабжения потребителей водой, а также технико-экономической целесообразности. Схему внутреннего трубопровода разрабатываем начиная с ввода в здание.

Вводы водопровода проектируется под прямым углом к стене здания с наименьшей длиной, в среднюю часть здания или подземную пристройку к зданию, где размещают повысительные насосы. Диаметр ввода определяем расчетом. В месте присоединения ввода к сети наружного водопровода монтируем колодец диаметром не менее 700 мм, в который размещаем запорную арматуру для отключения ввода на ремонт. Глубину заложения ввода с уклоном 0,005 в сторону наружной сети принимаем с учетом глубины заложения труб городского водопровода и глубины промерзания грунта.

Ннв=Нн+0,5м

Расстояние по горизонтали в свету между вводом и выпуском должно быть не менее 1,5м при диаметре ввода до 200мм. Диаметр стальной гильзы в отверстии для ввода в стене фундамента или подвала здания должен быть на 400 мм больше диаметра трубы ввода. В сухих грунтах зазор между гильзой и трубой заделывается эластичным водогазонепроницаемым материалом в следующем порядке, начиная от наружной стены: смоляной прядью (100 мм), мятой глиной цементным раствором марки 300 слоем 20-30 мм.

Проверяем на промерзание:

Нпром =1,900 м

1,900+0,500=2,400 м

Отметка ввода:

ΔС=(ΔВ-r)

ΔС=54,100-0,200=53,900

ΔД=ΔС+il

ΔД=53,900+0,005∙12=53,96

Отметка на вводе 53,96

После того, как определена система и схема внутреннего водопровода, приступаем к выполнению графической части проекта, вычерчиваем план здания с водопроводной сетью и аксонометрическую схему внутреннего водопровода, на основании которых выполняем гидравлический расчет.

 

2.1 Гидравлический расчет

Основным назначением этого расчета является определение наиболее экономичных диаметров трубопроводов для пропуска расчетных расходов воды ко всем потребителям в необходимом количестве и с наименьшими потерями напора.

Последовательность гидравлического расчета:

- на аксонометрической  схеме сети выбираем расчетное  направление от диктующего (самого  удаленного и нагруженного водоразборного  устройства) до места присоединения  ввода к наружной сети и  назначаем расчетные участки, нумеруя  их по узловым точкам. Длины  расчетных участков определяем, руководствуясь размером высоты  этажа и высоты присоединения  подводок к стояку над полом;

- определяем расчетные  расходы на всех расчетных  участках по формуле:

q=5∙q0 ∙λ, л/с

где: q0 – расход воды водоразборным устройством, имеющим наибольшую пропускную способность на данном расчетном участке (например, если по расчетному участку вода подается на умывальник, смывной бачок и ванну, q0 следует принимать по расходу ванны);

λ – величина, зависящая от числа водоразборных точек N на расчетном участке сети и от вероятности их действия Р:

λ=f(N∙P)

Вероятность действия приборов Робщ и Рхол для участков сети, обслуживающих в здании или сооружениях группы одинаковых потребителей, следует определять по формуле:

Робщ и Рхол=Qч∙U/3600∙q0∙N

где: Qч – норма расхода воды, л, одним потребителем в час наибольшего водопотребления, которую следует принимать по таблице СНиП 2.04.01-85, Qхол=5,6 л/ч, Qобщ=15,6 л/ч.

U – общее число одинаковых потребителей в здании, U = 120 ч;

N – общее число приборов, обслуживающих U потребителей, N=160.

Рхол=5,6∙120/3600∙0,2∙160=0,0058

Робщ=15,6∙120/3600∙0,3∙160=0,01

Определив расчетные расходы по участкам непосредственно, приступаем к выполнению гидравлического расчета сети, т.е. определения диаметров труб и потерь напора по пути движения воды от ввода до диктующей точки. При назначении диаметров труб учитываем, что скорость движения воды в магистралях и стояках не должна превышать 1,5 м/с, в подводках и пожарных кранах 2,5 м/с, причем наиболее экономичной является скорость в пределах 0,9-1,2 м/с. Диаметры труб внутренних водопроводных сетей назначаем из расчета наибольшего использования гарантийного напора в наружной водопроводной сети. Определяем диаметры труб по таблицам Ф.А.Шевелева.

Таблица 1 – Гидравлический расчет водопроводной сети

№	L, м	N	P	P∙N	α	qв	d	v	i	hl
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1-2	0,6	2	0,0058	0,012	0,2	0,2	15	1,18	0,361	0,22
2-3	2,9	6	0,0058	0,035	0,247	0,3	20	0,94	0,155	0,45
3-4	2,9	9	0,0058	0,053	0,276	0,3	20	0,94	0,155	0,45
4-5	2,9	12	0,0058	0,07	0,304	0,3	20	0,94	0,155	0,45
5-6	2,9	15	0,0058	0,087	0,327	0,3	20	0,94	0,155	0,45
6-7	11,2	20	0,0058	0,116	0,361	0,4	20	1,25	0,261	2,92
7-8	4,9	60	0,0058	0,348	0,565	0,6	25	1,12	0,156	0,76
8-9	0,7	65	0,0058	0,377	0,588	0,6	25	1,12	0,156	0,11
9-10	7,6	80	0,0058	0,464	0,652	0,7	25	1,31	0,210	1,6
10-11	1	95	0,0058	0,551	0,711	0,7	25	1,31	0,210	0,21
11-12	11,5	160	0,0058	0,928	0,927	0,9	40	0,72	0,039	0,85
ввод	21,9	160	0,0058	0,928	0,927	0,9	40	0,72	0,039	0,85

∑9,32

 

 

 

Потери напора по длине каждого расчетного участка определяем по формуле:

hl=i∙L

где: hl – потери напора на трение;

i – удельные потери напора на трение;

L – длина.

Определяем суммарные потери напора по расчетному направлению:

∑hпот=hвв+hl +hсч +∑hм

где: hвв – потери напора при вводе, hвв=0,85 м;

hl – потери напора на трение в трубопроводе по расчетному направлению от водомерного устройства, hl=9,32-0,85=8,47м;

hсч – потери напора в счетчике воды;

hм – потери напора на преодоление местных сопротивлений.

hм= hl∙0,3=8,47∙0,3=2,54

hсч=S∙q2= 142∙2,64=2,55 м

∑hпот= 0,85+2,55+8,47+2,54=14,41 м

где: q – расчетный расход воды;

S – гидравлическое сопротивление счетчика.

Определяем общий напор, требуемый для внутреннего водопровода:

Нтр=Нг+∑hпот+ Нр

Нг=hпл+(n-1) hэт+hр=3,54+(5-1)∙2,9+1,05=16,19

где: Нг – геометрическая высота подачи воды от отметки гарантийного напора в наружной сети водопровода до отметки расположения диктующего водоразборного устройства;

hпл – превышение пола первого этажа над отметкой гарантийного напора в наружной сети водопровода, м; hпл=57,5-53,96=3,54 м;

n –количество этажей, n=5;

hэт – высота этажа, м; hэт=2,9м;

hр – высота расположения диктующего прибора над полом; hр=1,05.

∑hпот – суммарные потери напора по расчетному направлению, включая потери в счетчике;

Нр – рабочий напор перед диктующим водоразборным устройством, обеспечивающий преодоление сопротивления в арматуре и создающий минимальный нормативный расход q0, Нр=3.

Нтр=16,19+14,41+3=33,6

 

2.2 Подбор счетчика воды

Внутри здания на вводе устраивают водомерный узел, который состоит из устройства для измерения количества расходуемой воды, запорной арматуры, контрольно спускного крана, соединительных фасонных частей и патрубков. Различают водомерные узлы простые (без обводной линии) и с обводной линией, на который устанавливается опломбированная задвижка. Водомерный узел проектируется в сухом нежилом помещении в легкодоступном для осмотра месте вблизи наружной стены у ввода в здание. В данном проекте водомерный узел спроектирован в подвале средней секции на лестничной площадке. Для измерения количества воды на вводах внутреннего водопровода устанавливается скоростной крыльчатый счетчик воды.

При подборе счетчика руководствуемся СНиП 2.04.01-85. Подобранный счетчик работает нормально при пропуске через него расхода, составляющего 40-50% его максимальной предельной пропускной способности (характерного расхода).

Минимальный расчетный расход воды, составляющий примерно 6-8% среднечасового или 1/10-1/15 максимального расчетного расхода, не должен быть меньше предела чувствительности счетчика или минимального допустимого расхода.

Для удлинения срока службы счетчика средней часовой расход воды пропускаемой через него, не должен превышать 4% максимального суточного водопотребления.

Потери напора в счетчике следует определять по формуле:

hсч=S∙q2=142∙2,64=2,55

Принимаем крыльчатый счетчик, калибр (диаметр условного расхода) 32.

 

2.3 Насосные установки

Насосы присоединяют к сети после водомерного узла. Так как размещение насосных установок не допускается под жилыми квартирами, детскими комнатами, больничными помещениями, аудиториями учебных заведений и другими подобными помещениями, то выбираем бесшумный насос без проведения мероприятий по звукоизоляции.

Подбор насоса производят по недостающему напору и расчетному расходу воды, напор насоса определяют как разность наибольшего требуемого напора во внутреннем водопроводе и наименьшего напора в наружной сети.

Нн= Нтр- Нгар=33,6-20=13,6

Принимаем консольный водопроводный насос К 8/18 (1,5К-6), подача Q=8 м3/ч, напор Нн=13,6

 

3 Внутренняя система водоотведения

Внутренние системы водоотведения от жилого дома проектируют для отвода бытовых сточных вод от санитарных приборов в дворовую, а затем в городскую водоотводящую сеть.

Внутренняя водоотводящая сеть состоит из санитарно-технических приборов (умывальников, моек, ванн, унитазов и т.д.), отводных трубопроводов, присоединяющих к гидрозатворам (сифонам) стояков, вытяжной части, выпусков, устройств для прочистки.

Отводные трубы служат для отвода сточной жидкости от санитарных приборов. Прокладывают их прямолинейно по стенам выше пола с уклоном 0,035 (при диаметре труб 50 мм), и 0,02 (при диаметре 100 мм) в сторону стояка. В данном курсовом проекте предусмотрен уклон 0,02. Диаметры отводных труб принимаются в зависимости от вида присоединяемых к ним приборов. Отводные трубы от унитазов принимаются – 100 мм, а от остальных приборов – 50 мм. Отводные трубы присоединяются к стоякам системы водоотведения при помощи фасонных частей (тройников, крестовин).

Двухстороннее присоединение отводных труб от ванн к одному стояку на одной отметке допускается с применением косых крестовин. В подвалах следует применять крестовины и тройники косые. Применять прямые крестовины в горизонтальной плоскости не допускается. Гидравлические затворы предназначены для предотвращения попадания газов из системы водоотведения в помещения. Их устанавливают под санитарными приборами.

Стояки, транспортирующие сточную воду от отводных трубопроводов в нижнюю часть здания, размещают в санузлах вблизи приемников сточных вод открыто, у стен или в нишах внутренних стен здания, рядом со стояком холодной воды. По всей высоте стояки должны иметь одинаковый диаметр, равный наибольшему диаметру поэтажного отвода или отводного патрубка присоединяемого приемника сточных вод (наибольший диаметр отводного патрубка диаметром 100 мм имеет унитаз).

Сеть бытовой внутренней системы водоотведения должна вентилироваться через стояки, вытяжная часть которых выводится через кровлю на высоту от плоской неэксплуатируемой кровли на 0,3м соединение вытяжной сети стояков водоотведения с вентиляционными системами и дымоходами запрещается. Диаметр вытяжной части стояка равен диаметру сточной части стояка.

Количество выпусков от одного здания применяется обычно равным числу подъездов в здании. Выпуски водоотведения следует по возможности располагать с одной стороны здания перпендикулярно наружным стенам.

Для устранения засорений на сети водоотведения необходимо предусматривать устройства для прочистки (ревизий и прочистки). Ревизии служат для прочистки сети в обоих направлениях и представляют собой люк в патрубке с крышкой и резиновой прокладкой. Прочистки позволяют прочищать трубу лишь в одном направлении, выполняется в виде косого тройника 450 и отвода 1350 или двух отводах 450 , раструб закрывается заглушкой.

 

3.1 Расчет сети водоотведения

Сеть дворовой канализации со всеми смотровыми колодцами, включая поворотные и контрольные, наносят на ситуационный план. Согласно СНиП 2.04.01-85 дворовую сеть канализации проектируют параллельно зданию, на расстоянии не менее 3 м от фундамента для твердых грунтов и не менее 5 м для макропористых просадочных грунтов. Дворовая канализация в данном проекте прокладывается из керамических безнапорных труб ГОСТ 286-82. Дворовая канализация к городскому коллектору присоединяется шелыга в шелыгу.

Глубина заложения трубопровода от поверхности земли до низа трубы в верхней диктующей точке определяется по формуле:

h= hпр – 0,3 + d

h=1,9-0,3+0,15=1,75 м

где: hпр – глубина промерзания земли, м;

d – наружный диаметр трубы, м.

Диаметры дворовой бытовой канализационной сети должны быть не менее 150 мм.

Расчет дворовой канализации следует начинать с определения расчетных расходов по участкам сети. Расчетный расход хозяйственно-фекальных стоков в жилых зданиях при общем секундном расходе воды q≤8 л/с в сетях холодного водопровода следует определять по формуле:

q = q+qок, л/с

где: q – расчетный расход в сети, определяемый по формуле:

q=5∙q0 ∙α, л/с

где: q0 – расход воды через водоразборный кран, имеющий наибольшую пропускную способность, q0=0,3;

α – коэффициент, численное значение которого находят по таблице приложения в зависимости от величины Робщ (общая вероятность действия приборов) и N (число приборов);

qок - расход стоков от приборов с максимальным водоотведением, значение определяется по таблице приложения, qок=1,6.

Таблица 2 – Определение расходов сточных вод от наиболее удаленного выпуска до колодца городской канализации

Наименование участка	Число водоразборных устройств N	Общая вероятность действия водораз. устр-в Робщ	N∙Робщ	α	Расчетный расход воды q, л/с	Расчетный расход стоков qк, л/с
1	2	3	4	5	6	7
КК1-1- КК1-2	80	0,016	1,28	1,11	1,665	3,265
КК1-2- КК1-3	160	0,016	2,56	1,652	2,478	4,078
КК1-3- КК1-4	160	0,016	2,56	1,652	2,478	4,078

 

После расчета расходов по участкам производится гидравлический расчет трубопровода с целью определения скорости движения воды, уклона трубопровода, отметок и глубины его заложения. Средняя скорость протекания сточной жидкости в трубопроводах должна быть не менее самоочищающей скорости (при которой не происходит выпадение осадка из сточной жидкости). Для бытовых сточных вод движения стоков для трубопроводов диаметром до 150 мм включительно следует принимать не менее 0,7 м/с. Наполнение h/d (отношение высоты слоя жидкости к диаметру трубы) для трубопроводов диаметром 50 и 100 мм следует принимать не менее 0,3 и не более 0,5, диаметром 125, 150 и 200 мм – не менее 0,3 и не более 0,6 высоты.