Проектирование системы водоснабжения и канализации жилого здания

Проектирование системы водоснабжения и канализации жилого здания

1. ВОДОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЯ

1.1 Схема и система водопровода

Жилой пятиэтажный, двух подъездный дом.

Система водопровода по назначению хозяйственно-питьевая, по способу использования воды прямоточная.

Схема водопроводных сетей тупиковая, с нижней разводкой.

1.2 Материал и арматура для водопроводной сети

Водопроводные сети из стальных труб, диаметрами 32, 40, 50 мм.

Из запорно-трубной арматуры применены задвижки, запорные вентили. 

1.3 Устройство вводов

Для устройства ввода применены чугунные водопроводные раструбные трубы диаметром 50мм.

Глубина заложения трубы ввода равна:



Диаметр отверстия для ввода в стене подвала здания 450мм. Кольцевой зазор между трубой ввода и стальной гильзой задела эластичным водогазонепроницаемым материалом слоем 20мм.



1.4 Водомерные узлы

Водомерный узел расположен в теплом и сухом нежилом помещении, в легкодоступном для осмотра месте вблизи наружной стены у ввода в здание в подвале.

На вводе внутреннего водопровода установлен турбинный счетчик калибром 65мм.

1.5 Трассировка водопроводных сетей внутри здания

Магистральный трубопровод проложен в подвале. Горизонтальный трубопровод проложен с уклоном 0,005 в сторону ввода.

1.6 Поливочные водопроводы

Для поливки территории вокруг здания и зеленых насаждений оборудованы поливочные краны. Краны выведены к наружным стенам здания на высоте 0,3м. Подводка к кранам оборудована запорными вентилями, расположенными в здании.



2. Гидравлический расчет водопроводной сети

2.1 Определение числа потребителей (чел)

,

где Fж – полезная жилая площадь (м2);

- норма площади на одного человека (12м2/чел.)

чел.

2.2 Определение максимального суточного расхода воды (м3/сут.)

,

где - норма максимального потребления воды на одного жителя, л/сут.

=300 л/сут.

U – число потребителей

Ксут – коэффициент суточной неравномерности, для жилых зданий равный 1,3 





2.3  Вычисление вероятности действия водоразборных устройств

,

где  - норма расхода воды потреблением, л/ч 

=15,6 л/ч

N – число водоразборных устройств здания

Смеситель у мойки 20

Смеситель у ванны 20

Смеситель у умывальника 20

Поливочный кран 2

N = 62

- нормативный секундный расход холодной воды диктующего прибора, л/с = 1,4 л/с

U- число потребителей, чел.



2.4  Определение максимального секундного расхода воды по всем расчетным участкам (л/с)

,



где  - нормативный расход воды диктующего прибора, л/с

=1,4 л/с

 - величина, определяемая в зависимости от общего числа водоразборных устройств на расчетном участке сети N и вероятности их действия Р.

,



л/с

2.5 Определение среднечасового расхода воды (м3/ч)



м3/ч

2.6  Определение вероятности действия водоразборных устройств в час наибольшего водопотребления



где - максимальный нормативный часовой расход воды водоразборным устройством, л/ч

=300 л/ч



2.7  Определение максимального часового расхода воды (м3/ч)



где - величина, определяемая в зависимости от общего числа водоразборных устройств N и вероятности их действия в час наибольшего водопотребления 





(м3/ч)

2.8  Подбор счетчика воды

Выбираем счетчик турбинный калибра 65

















Потери напора в счетчике, м

,

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

qB – расчетный (максимальный секундный) расход воды, л/с



Условия выполняются

2.9  Определение потерь напора.

Потери напора на трение по длине каждого расчетного участка (м)

,

где i – потери напора на единицу длины

l – длина расчетного участка трубопровода, м

Местные потери напора, м







Данные по гидравлическому расчету водопроводной сети

Расчетный участок

Длина участка,м

Число водоразборных устройств, N

Вероятность действия водоразборных устройств, Р

NP

Значение α

Расчетный расход воды

Диаметр d,мм

Скорость V,м/с

Потери напора



















На единицу длины i

На участке

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1-2

2

10

0,004

0,04

0,256

1,792

32

1,69

0,298

0,596

2-3

1,3

15



0,06

0,289

2,023

40

1,61

0,182

0,236

3-4

3,2

20



0,08

0,318

2,226

40

1,77

0,224

0,717

4-5

0,6

30



0,12

0,3654

2,5578

50

1,2

0,073

0,044

5-6

5,0

62



0,248

0,491

3,438

50

1,62

0,1317

0,658

∑hl =

3,844

Суммарные потери напора по расчетному направлению, м



где hвв – потери напора на трение в вводе, м

hl – потери напора на трение по расчетному направлению от водомерного узла до диктующего водоразборного устройства, м

hсч – потери напора в счетчике воды, м

hm – потери напора на преодоление местных сопротивлений, м





2.10    Определение общего напора, требуемого для внутреннего водопровода, м





где Hgeom – геометрическая высота, подачи воды от отметки гарантированного напора в наружной сети водопровода до отметки расположения диктующего водоразборного устройства, м

Геометрическая высота подачи Hgeom, м, 

Hgeom = hпл + (n – 1)hэт + hпр,

Где hпл – превышение отметки пола 1-ог этажа над поверхностью земли

n – число этажей в здании,

hэт – высота этажа здания,

hпр – высота расположения диктующего водоразборного устройства над полом

hпр =0,8м

htot – потери напора во внутренней сети, вводе и водомерном узле,

Hf – рабочий напор, диктующего водоразборного устройства.

Hf =4м

Hgeom = 0,6 + (5 – 1) 3 + 0,8=13,4 м.

Hтр= 13,4 + 5,178 + 4 =22,578 м.

2.11    равнение гарантированного напора с требуемым.

Hq =34м > Hтр= 22,578 м

условие выполняется, следовательно, установка насосов не требуется.



3. Канализация здания

3.1 Система внутренней канализации и их основных элементов

В зависимости от характера загрязнения отводимых сточных вод система канализации бытовая, предназначенная для отвода бытовых сточных вод от моек, ванн, душей.

Система внутренней канализации состоит из элементов: приемник сточных вод, сетей трубопровода (отводной линии, стояков, коллектора, выпусков).

3.2 Материалы и оборудование для систем внутренней канализации

Для устройства сети применяются чугунные трубы.

Для обеспечения надежной и бесперебойной работы сети внутренней канализации на ней предусмотрены ревизии и прочистки. На стояках ревизии установлены через этаж. 

Приемниками сточных вод служат санитарные приборы, сливы, лотки, воронки.

В жилом здании располагаются санитарные приборы: ванны, мойки, унитазы.

Ванны оборудуют выпуском, переливом и напольным сифоном.

Унитазы оборудуют выпуском, сифоном и промывным устройством – смывным краном. 

3.3 Трассировка и устройство сети внутренней канализации

Сеть внутренней канализации, состоящей из отводных трубопроводов от приборов (приемников сточных вод), стояков, коллекторов (горизонтальных трубопроводов, объединяющих несколько стояков), вытяжных труб, выпусков и внутриквартальной сети, проложены следующим образом:

Отводные трубопроводы проложены по стенам выше пола по кратчайшему расстоянию к стояку с установкой на концах и на поворотах прочисток.

От ванн, моек и умывальников отводные трубы проложены диаметром d=50мм. От унитаза отводная труба запроектирована d=100мм с уклоном 0,010. Отводные трубопроводы присоединены к стояку с помощью косых крестовин и тройников. Сеть трубопроводов монтируется с применением чугунных труб на расстоянии 10см.

Канализационные стояки, транспортирующие сточные воды от отводных линий в нижнюю часть здания, размещены вблизи приемников сточных вод (в туалетах).

Приемники сточных вод присоединены к трубам с установкой между ними гидравлических затворов (сифонов).

Стояки размещены, открыто – у стен. Ревизии на стояке установлены на 1м выше места присоединения отводной линии верхнего этажа.

Для вентиляции сетей внутренней канализации устроены вытяжные трубы, являющиеся продолжением канализационных стояков. Вытяжные трубы выходят через кровлю на высоту 3м (от эксплуатируем кровли).

Диаметр вытяжных труб принят равным диаметру канализационного стояка и присоединен к стояку ниже перекрытия чердака.

Выпуски, отводящие сточные воды от стояков за пределы здания во внутриквартальную сеть, уложены с обеспечением плавных присоединений к стоякам.

Длина трубы выпуска от наружной стены до смотрового колодца 5 м (грунт сухой).

Глубина заложения трубы выпуска определена с учетом:

границы промерзания грунта (низ трубы расположен выше границы промерзания на 0,3м)

hзал. = HПР – 0,3 = 1,9 – 0,3 = 1,6 м

Для прокладки трубы выпуска в стене фундамента оставлен проем, обеспечивающий зазор вокруг трубы не менее 0,2м. Зазор заделан с установкой сальников.

Внутриквартальная сеть канализации проложена параллельно наружным стенам здания, по кратчайшему пути к уличному коллектору. 

Смотровые колодцы выполнены из сборных железобетонных элементов диаметром 1м, и расположены в местах присоединения выпусков.



4. Гидравлический расчет сети внутренней канализации

4.1  Определение расчетного расхода сточных вод (л/с)



где qtot – водопотребление арматурой, обслуживающей приемники, отводящие сточные воды по расчетному участку канализационной сети,

 - нормативный удельный расход стоков от приемника с максимальным водоотведением, л/с



4.2  Определение скорости движения сточных вод и наполнения

Скорость движения сточных вод для трубопроводов диаметром 100мм принимаем V=0,99м/с.

Наполнение h/d для трубопроводов для диаметра 100мм принимаем h/d = 0,4

Канализационные выпуски из здания и сборные линии проверяются на выполнение условия

≥k

где k=0,6 – для трубопроводов из чугуна

≥ 0,6



4.3  Определение уклонов

По номограммам определяем уклон трубопроводов диаметром 100мм и принимаем равным i = 0,1

; 



5. Гидравлический расчет внутриквартальной сети канализации

5.1  Выбор на генплане расчетного направления от колодца на городской сети до диктующего смотрового колодца.

5.2  Определяется расчетный расход стоков на всех расчетных участках.



где  - водопотребление арматурой, обслуживающей приемники, отводящие сточные воды по расчетному участку канализационной сети.

л/с

5.3  Определение диаметра, уклона скорости и расчетного наполнения

Уклон дворовой сети при диаметре труб 150мм – 0,015.

Скорость движения сточных вод определяется:











где, w – модуль скорости, м/с

i – уклон трубопровода

Модуль скорости w, а также наполнение h/d принимаются в зависимости от диаметра 150мм и модуля расхода К

Модуль расхода К (л/с) определяется:



где qs – расчетный расход сточных вод на расчетном участке









Расчетный участок

Длина участка, м

Диаметр, мм

Расход сточных вод, qк, л/с

Уклон трубы i

Скорость течения V, м/с

Расчетное наполнение h/d

Отметка участка, м

Глубина участка, м























земли

лотка трубы























начало

конец

начало

конец

начало

конец

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

КК1-КК2

12

150

2,558

0,01

0.63

0,3

76,4

76,4

74,75

74,63

1,65

1,77

КК2-КК3

13

150

3,438



0,663

0,333

76,4

76,4

74,63

74,5

1,77

1,9

КК3-ГКК

25,5

150

3,438



0,663

0,333

76,4

76,4

74,5

74,24

1,9

2,16



6. Внутренние водостоки

6.1 Схемы внутренних водостоков

Водостоки предназначены для отвода дождевых и талых вод с крыш зданий.

Система внутреннего водостока состоит из следующих основных элементов: водосточных воронок, отводных трубопроводов (стояков, коллекторов, выпусков) и устройств. Для осмотра и прочистки (ревизий, прочисток, смотровых колодцев).

Схема сети внутренних водостоков перпендикулярная – каждый стояк оборудуется отдельным выпуском.

6.2 Водосточные воронки

Для здания с плоской эксплуатируемой кровлей применяют воронки Вр10 условным проходом 150мм.

Водосточные воронки устроены с таким расчетом, чтобы максимальное расстояние между ними было 17м.

6.3 Материалы и устройства внутренних водостоков

Водостоки приняты чугунные. 

Для прочистки водосточной сети применяются ревизии и прочистки, конструкции которых аналогичны применяемым во внутренней канализационной сети. 

Водосточные стояки проложены в отапливаемых помещениях лестничных клеток.

Выпуски отводят воду от стояка на отмостку около здания. Заделка выпуска в фундаменте здания выполнено аналогично заделке канализационного выпуска.



7. Расчет внутренних водостоков

7.1  Определение расчетного расхода дождевых вод с водосборной площади (л/с)

Для плоских кровель



где F – водосборная площадь, м2

q20 – интенсивность дождя, л/с с 1 га, продолжительностью 20 мин при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году.



7.2  Определение пропускной способности системы



l=16,305

H=15,295

где H – напор в системе, равный разности отметок кровли у воронки и оси выпуска или оси самотечного трубопровода, м

S0 – полное сопротивление системы, равное сумме сопротивлений воронки и выпуска, м*с2/л2





где Аl – удельное сопротивление по длине трубопроводов

l – длина трубопроводов, м

Ам – удельное местное сопротивление (ξ=1), принимаемое в зависимости от диаметра трубопровода

∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений.

 м×с2/л2

л/с

Величина Q должна быть не меньше притока воды к воронке, т.е. 

Q ≥ Qрасч

5,52 ≥ 0,66



8. Спецификация систем водопровода и канализации

Обозначение

Наименование

Ед. Измерения

Количество

1

2

3

4

Водопровод

ГОСТ 3262-75 с изм.

Трубы стальные водо-газопроводные

d = 15 мм

d = 32 мм

d = 40 мм

 d = 50 мм

м

м

м

м

м



ГОСТ 8943-75

Трубы чугунные водопроводные d = 50 мм

м



ГОСТ 8706-83

Задвижка чугунная фланцевая d = 50 мм

шт.



ГОСТ 19681-94

Вентиль запорный 

d = 15 мм

d = 32 мм

d = 40 мм

 d = 50 мм

шт.

шт.

шт.

шт.



ГОСТ 19861-94

Поливочный кран d = 15 мм

Компл.



ГОСТ 19861-94

Кран спускной d = 50 мм

шт.



ТУ 25.03.1364-68

Водомер турбинный 65 кал.

Компл.



т.п. 901-9-8

Колодец ж/б d = 1500 мм

шт.



ГОСТ 3634-61

Люк «Т»

шт.



Канализация

ГОСТ 6942.19-80

Трубы чугунные канализационные 

d = 50 мм

d = 100 мм

м

м



ГОСТ 286-82

Трубы керамические канализационные 

d = 150 мм

м



ГОСТ 1154-80 с изм.

Мойка стальная

Компл.



ГОСТ 1154-80 с изм.

Ванна эмалированная

Компл.



ГОСТ 1154-80 с изм.

Умывальник фаянсовый

Компл.



ГОСТ 1154-80 с изм.

Унитаз «Компакт»

Крмпл.



т.п. 902-9-1

Колодец ж/б d = 1000 мм

шт.



ГОСТ 3634-61

Люк «Т»

шт.





Список литературы.

1. Калицун В.И., Кедров В.С., Ласков Ю.М. Гидравлика, водоснабжение и канализация. -- М: Стройиздат, 2003.

2. Строительные нормы и правила. Внутренний водопровод и канализация зданий СНиП 2.04.01- 85*

3. Строительные нормы и правила. Водоснабжение. СНиП 2.04.02-84

4. Строительные нормы и правила. Канализация. Наружные сети и сооружения. СНиП 2.04.03 - 85

5. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. Справочное пособие. - М.: Стройиздат, 1984

6.Бухаркин Е.Н., Овсянников В.М., Орлов К.С. и др.: Под ред.Соснина Ю.П.. Инженерные сети, оборудование зданий и сооружений. –М.; Высшая школа, 2001