СОДЕРЖАНИЕ

 
 
 
     1 ВЫБОР СИСТЕМЫ И СХЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА

     Для данного жилого двадцати четырех квартирного четырехэтажного дома выбрана хозяйственно-питьевая система водоснабжения (в соответствии с [1]). Сеть внутреннего водопровода состоит из магистральных и распределительных трубопроводов, а также из подводок к водоразборным устройствам. Сеть внутреннего водопровода тупиковая с нижней разводкой.

     Ввод  устроен один и расположен в середине здания. Внутренний водопровод оборудован поливочными кранами (2 кранами), которые используются при поливе территорий вокруг зданий. Эти краны размещены у наружных стен (цоколя) здания, в нишах на высоте 0,3м от поверхности земли. Диаметр труб поливочных кранов 20мм.

 
 
 
     2 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ВНУТРЕННЕЙ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ И ВВОДА

     2.1 Ввод

     Для устройства ввода использованы стальные оцинкованные трубы диаметром 32мм (диаметр трубы ввода определен путем расчета п. 4.6).

     Глубина заложения трубы ввода составляет 2,4м, что ниже глубины промерзания грунтов на 0,5м, поэтому использована теплоизоляция из рулонного минераловатного материала, покрытого слоем толи, закрепленного на трубопроводе проволокой.

     Ввод  уложен с уклоном 0,005 в сторону наружной сети, для обеспечения свободного стока воды при ремонте системы. Ввод прокладывается под прямым углом к стене в средней части здания, для этого в стене фундамента предусматривается отверстие диаметром не менее 300мм, в которое заделывается стальной патрубок, зазор между трубой ввода и патрубком заделывается с применением сальникового уплотнения. Отметка ввода 97,100мм, на 700мм ниже отметки пола подвала. К городскому водопроводу ввод присоединяется с помощью седелки. В месте присоединения ввода к сети наружного водопровода устраивается колодец диаметром 700мм, в котором размещается запорная арматура, используемая для отключения ввода во время ремонта. Схема ввода показана на рис.1а.

     2.2 Водомерный узел

     Водомерный  узел расположен непосредственно за наружной стеной здания в подвале в легко доступном для осмотра месте. Используется водомерный узел с обводной линией, так как в здании один ввод. На обводной линии предусмотрена установка вентиля, запломбированного в обычное время в закрытом положении. С каждой стороны счетчика устраиваются прямые участки трубопроводов и вентилей. Запорная арматура нужна для возможности замены или проверки правильности показаний счетчика, а также отключения внутренней водопроводной сети от ввода и ее опорожнения.

     Для спуска воды из сети внутреннего водопровода, контроля давления и проверки правильности показаний счетчика, между счетчиком и вторым (по направлению движения воды) вентилем устанавливается спускной кран. Водомерный узел устраивается выше отметки пола подвала на 1500мм для удобства обслуживания и снятия показаний счетчика. Водосчетчик предусмотрен крыльчатого типа, 32-го калибра (тип и калибр определены путем расчёта п. 4.7). Схема водомерного узла показана на рис.1б.  

     

       а) 
 

     

     

     

     б)

       
 
 
 

     Рис.1. Схема ввода и водомерного  узла.

     1 – первый запорный вентиль;

     2 – устройство для измерения расхода воды;

     3 – контрольно-спускной кран; 4 –  второй запорный вентиль;

     5 – обводная линия;

     6 – опломбированная задвижка 

     2.3 Внутренняя водопроводная  сеть

     Внутренняя  водопроводная сеть устраивается из стальных оцинкованных труб ГОСТ 3262-75. Диаметр трубы принимаем согласно расчета. Магистральные трубопроводы устраивается с уклоном 0,005 в сторону ввода и изолируются от конденсата мастикой из алебастра в два слоя по 25 мм., по войлоку и картону. На магистральной сети устанавливаются стояки, подающие воду к водоразборным кранам. Горизонтальные участки подводящих труб располагаются над полом, на высоте 0,2 м. с уклоном 0,005. На магистральных трубах, стояках, на ответвлениях в каждую квартиру устанавливается запорная арматура - вентили.

 
 
 
     3 АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ВНУТРЕННЕЙ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ И ВВОДА

     Аксонометрическую схему внутреннего водопровода  вчерчиваем в масштабе 1:100. Горизонтальные и расположенные в плоскости  чертежа трубы на аксонометрической схеме параллельны нижнему краю листа, а расположенные в плоскости перпендикулярной листу - под углом 45⁰ к нижнему краю в том же масштабе.

     Подвод  к точкам водоразбора и санитарно-техническим  приборам показаны только для верхнего этажа, для других они выполнены аналогично.

     На  чертеже показываем всю запорную арматура и все расчетные участки  водопроводной сети пронумерованные  по узловым точкам. Проставляем абсолютные отметки пола этажей, оси труб ввода, магистрали, водомерного узла, поливочных кранов.

 
 
 
     4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВНУТРЕННЕЙ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

     4.1 Разбивка сети на расчетные участки

     На  аксонометрической схеме сети выбираем расчетное направление от счетчика до наиболее высоко расположенной и удаленной водоразборной точки. Для установленных в нашем доме 72 санитарных приборов (24 мойки, 24 душевые сетки, 24 унитаза), диктующим [табл.1, 2] является смеситель ванны общий с умывальником, имеющий удельный расход воды

     общий q_о = 0,3 л/с

     холодной воды q_о = 0,2 л/с

     Данная  диктующая водоразборная точка  находится на 4-м этаже на стояке Ст.В1.

     Вся сеть делится на участки, на которых  расход воды и диаметр трубы не изменяется. Производим нумерацию расчетных  участков от диктующего устройства по направлению к вводу и определяем длины расчетных участков между узловыми точками.

     4.2 Расчетные расходы воды

     Определяем  по принятому расчетному направлению  в соответствии с указаниями [4].

     Максимальный  секундный расход воды (л/сек) определяется по формуле:

      ,

     где  q_o – расход одним прибором, определяем по табл.1 [1];

            a – величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р.

     При установке на расчетном участке  сети приборов c  различными типами значений q_o принимаем по прибору с наибольшим расходом (ванна со смесителем, общим для ванны и умывальника), q_o=0,2 л/сек.

     Значение a=f(N·P) определяем по таблице 2[1].

     

     

     Вероятность действия водоразборных устройств Р находим по формуле:

      ,

     где  Q_ч.хол – норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольшего потребления, л. (Для жилых домов с централизованным горячим водоснабжением и ванными Q_ч.хол=5,6л).

     U – общее число жителей (потребителей) в здании,

     U= ,

     где  F – жилая площадь здания, F = 712 м²;

     f – санитарная норма на одного человека, f=12 м²;

     N – общее число приборов в здании, N=72 шт.

     

     Значение  Р определяется для всего здания в целом, не учитывая изменения соотношения U/N на отдельных участках сети:

     

     4.3 Определение диаметров труб

     Диаметры  труб внутренних водопроводных сетей  назначаем исходя из расчета наибольшего  использования гарантийного напора в наружной водопроводной сети. Согласно [4], скорость движения воды в магистралях и стояках не должна превышать 1,5 м/с, в подводках к водоразборным устройствам 2,5 м/с.

     Диаметр трубы принимаем по формуле:

                

     полученный  результат округляем до ближайшего стандартного значения.

     4.4 Определение потерь напора на трение по длине расчетного направления

     Потери  напора на трение по длине расчетного участка определяем по уравнению:

                

     где i – гидравлический уклон (потеря напора на единицу длины), определяем по [таблице 5, 2].

     l – длина расчетного участка, м.

     Все расчеты, начиная с определения  расчетного и до определения потерь напора на трение, представляем в виде таблицы 1.

     Суммарные потери напора на трение Σh_дл получаем сложением потерь напора по длине всех расчетных участков от диктующей водоразборной точки до счетчика водомера: Σh_дл = 6691 мм. 

 

Таблица 1

     4.5 Определение местных потерь напора

     Местные потери напора в сети внутреннего  водопровода принимаем в процентах  от потерь напора на трение по длине  труб. Для сетей хозяйственно-питьевого  водопровода они составляют 30% и равны:

     

     4.6 Расчет ввода

     Полный  расход воды (л/с) на вводе определяется по формуле:

     

     где q_o^общ – расход одним прибором, величина которого принимается по таблице 1 [1]  по прибору с наибольшим расходом (q_o^общ =0,3 л/сек);

     a_общ – величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р_общ.

     Значение a_общ=f(NP_общ) определяется по таблице 2 [1]. Вероятность действия водоразборных устройств Р_общ находится по формуле:

      ,

     где Q_ч.общ – норма расхода горячей и холодной воды одним потребителем в час наибольшего потребления, принимается по таблице 3 [1] (для жилых домов с централизованным горячим водоснабжением и ваннами Q_{ч. общ}=15,6л).

     U – общее число жителей (потребителей) в здании, U =60;

     N – общее число приборов в здании (72 штук);

      .

     И в результате получаем q_вв = 5·0,3 ·0,900=1,35 л/сек.

     Далее определяем диаметры трубы ввода, принимая скорость течения υ_пред = 1,5 м/с (как для магистралей и стояков) и зная общий расход воды на участке q_общ, по формуле:

     d = = ,

     d =1,13 мм.

     На  основании расчёта принимаем диаметр вводящей трубы 32мм.

     Далее по таблице 5 [1], определяем гидравлический уклон: 1000·i = 167,8.

     На  основании этих данных, потери напора на трение на вводе определяем по уравнению:

     

     

     где  i – гидравлический уклон, определяем по таблице 5 [1];

       l_вв – длина ввода (l_вв=24,9м).

     4.7 Расчет водомерного узла и подбор водомера

     Калибр  счетчика подбираем из условия проверки его на пропуск расчетного и минимального расхода воды, в данном случае принимается счетчик калибром 40 мм. Минимальный расход здания составляет 1/10..1/15 часть от расчетного расхода воды. Минимальный расход должен быть выше предела чувствительности прибора. Номинальный часовой расход на водосчетчике должен превышать максимальный часовой расход в здании. Максимальный часовой расход q_ч.макс для жилого здания определяют по формуле:

               , 

     где: Q₀ – часовой расход воды прибором, принимаемый для жилых зданий по прибору с максимальным часовым расходом Q₀ = 300 л/ч, принимаем в соответствии с требованиями [3];

           a_ч = f(P_чN) -  значение величины, принимаем по [таблице. 2, 2], в зависимости от общего количества приборов N = 72 и вероятности их использования P_ч :

               , 

      = 0,04334

     определяем a = f(3,1208)  = 1,8866

              q_{МАХ Ч} = 5·300·1,8866 = 2829,9 л/ч = 2,830м³/ч

     По  [таблице 7, 1] выбираем водосчетчик крыльчатого типа калибром 32 мм, номинальный расход q_cч= 4,0 м³/ч.

     Далее выполняем проверки на допустимость применения данного счетчика

     а) проверка условия q_вв.≤  q_мах.

     q_вв = 1,35 л/с < q_max = 1,40 л/с – условие выполняется

     б) по порогу чувствительности проверка условия q_{min зд.} ≥ q_{min сч.}

     q_min.зд.=(1/15…1/10)q_вв = 0,1 · 1,35 = 0,135≥ q_{min сч} = 0,07 – условие выполнено.

     в) потери напора в крыльчатом водосчетчике, учитывающем расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, не должен превышать 2,5 м.

     Проверка  условия  h_вод. ≤ 2,5м

     Потери  напора в водосчетчике определяем по формуле:

               , ()

     где: S – гидравлическое сопротивление счетчика м·с²/л² находим по [таблице 7, 2], S = 1,265 м·с²/л²

           q - расчетный расход воды, л/с , q_вв. = 1,35 л/с

              h_вод = 1,265·1,35² = 2,31 м < 2,5м - условие выполнено.

     Если  потери напора в счетчике составляют меньше 20% допустимых величин, следует  принять счетчик меньшего калибра. В нашем случае потери составляют 92% от допустимых.

     Проверка  условия h_вод. ≥ 0,2·2,5 = 0,5 м ; так как h_вод. = 2,31 м > 0,5м условие выполнено.

     Окончательно принимаем крыльчатый водосчетчик калибра 32 мм. Основные его характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2

     4.8 Определение общих потерь напора по расчетному направлению

     Общие потери напора по расчетному направлению (мм) равняются сумме всех потерь напора (на вводе, в счетчике и внутренней водопроводной сети):

     h_общ= + + + =4178,22+2310+6691+2007,3=15177,52 мм.

     4.9 Определение требуемого напора

     Необходимый напор в сети городского водопровода (м), обеспечивающий бесперебойное водоснабжение, определяем  по формуле:

              H_тр = H_г + h_общ + H_р, ()

     где H_г – геометрическая высота подачи воды от земли до диктующего водоразборного устройства, мм.

           h_общ – общие потери напора по расчетному направлению, мм.

           H_р – рабочий напор у диктующего водоразборного устройства, обеспечивающий излив воды с расчетным расходом, мм. Принимаем по [таблице1,2], H_р = 3000 мм

     В результате вычислений получаем

              H_тр = 13900 + 15177,52 + 3000 = 32077,52 мм.

     В данном случае, требуемый напор Н_тр = 32,08 м превышает гарантийный Н_гар = 26.5 м более чем на 2 м, следовательно, применяют повысительные насосные установки.

     4.10 Подбор насосов

 

     Насос подбирают по недостающему напору и расчетному расходу воды [1, с. 348]. Напор насоса равен разности между требуемым и гарантийным напорами:

     

     Также подача насоса должна соответствовать  расчетному расходу воды:

       м³/ч.

     По  этим данным подбираем два насоса (один резервный): 1,5К- 8/19а (1,5К-6а), с подачей 5 м³/ч, напором 16 м, с частотой вращения 2900 . Мощность 1,5 кВт. 

 
 
 
     5 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКТИВНОГО  РЕШЕНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ

     Сеть  внутренней бытовой канализации  монтируется из чугунных труб ГОСТ 69423-80. Диаметр определяется расчетом. Стояк располагается за унитазом и имеет диаметр 20 мм. Стояки заканчиваются вытяжной трубой из пластмассы.

     Выпуск  укладывается с уклоном 0,02 с плавным присоединением к стоякам. На поворотах и через каждые 10 м. на прямолинейных участках устанавливаются ревизии ГОСТ 694224-69. Стояков и отводные трубопроводы крепятся с помощью кронштейнов.

     5.1 Приемники сточных вод

     5.1.1 Ванны

     Ванны чугунные ВЧ-1500 ГОСТ 18297-96 (рис.2). Ванны оборудуются выпуском, переливом и напольным сифоном. Холодная и горячая  вода подается в ванну через комбинированную смесительную арматуру со стационарной  душевой сеткой на гибком шланге.

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.2. Ванна.

     5.1.2 Умывальники

     Умывальники овальные фарфоровые со спинкой ГОСТ 30493-96 (рис.3). Умывальники устанавливают  на высоте 0,8 м от пола.

                             

       
 
 
 
 
 
 

     Рис.3. Умывальник.

     5.1.3 Унитазы

     Унитазы фарфоровые тарельчатые с косым выпуском с цельноотлитой полочкой ГОСТ 30493-96 (рис.4). Устанавливают унитазы так, чтобы их борт был на высоте 0,4-0,42м над полом.

     

       
 

     Рис.4. Унитаз.

     Смывной бачок для унитаза низкорасполагаемый с фаянсовым корпусом ГОСТ 21485. Емкость  бачка 7,5л.

     5.1.4 Мойки

   мойки эмалированные из стали со сливной полкой ГОСТ 18297-96 (рис.5). 

                   

 
 
 
 
 
 
 
 

    
 
 
 
 
 
 
 
 

     Рис.5. Мойка.

     5.2 Расчет внутренней канализации

     Сеть  внутренней бытовой канализации  монтируют из чугунных канализационных труб ГОСТ 69423-80. Глубина заложения труб выпуска может быть на 0,3 м меньше глубины промерзания грунта. Наибольшая длина трубы выпуска от стояка до оси смотрового колодца дворовой канализации при диаметре 150 мм - 10 м.  При длине выпуска более указанной необходимо предусматривать устройство прочисток (внутри здания) или дополнительного смотрового колодца (за его пределами).

     Для обеспечения бесперебойной работы канализационной сети  на ней  должны быть ревизии и прочистки. На стояках ревизии устанавливают  через три этажа, на верхнем и  нижнем этажах.

     В сети принимаем восемь стояков диаметром  100мм, к которым с помощью отводных трубопроводов присоединяем унитазы, ванны, умывальники и мойки.

     Отводящие трубы, которые принимают сточную  жидкость от унитазов, ванн, умывальников и моек, устраиваем из труб диаметром 50мм.

     Для прокладки выпускных труб в фундаменте предусматривается отверстие диаметром 200мм, на случай осадки здания. Зазор заделывается жирной глиной и цементным раствором на 1/3 к наружной поверхности.

     Расчет  ведем от самого высокого водоприемника, разбивая канализационную сеть на участки; стояк Ст. К1-1: Трубы внутренней канализации рассчитываем в соответствии с требованиями [3]. Максимальный секундный расход сточных вод q_к на участках канализационной сети в здании определяем по формуле:

              q_к = q + q_ок ()

              q = 5·a· q_oк ()

     где: q_oк – наибольший сток от одного прибора [таблица 1, 2], равен 1,1л/с;

           a=f(NP_К) – величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р;

           P_К - вероятность совместного действия приборов [таблица 4, 2] P_К = 0,0029;

           N - число приборов на расчетном участке;

     Относительное наполнение (h/d) принимаем равным 0,5, а скорость движения жидкости не менее 0,7 м/с для обеспечения самоочистки труб. Сеть разбиваем на участки, и результаты расчета сводим в таблицу 4

 

Таблица 4