Водоснабжение и водоотведение

Предмет: Водоснабжение и водоотведение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.

• Институт: Инженерно-экологического строительства и механизации (ИИЭСМ)
• Кафедра: Водоснабжения и водоотведения

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Инженерные системы и оборудования зданий ВиВ»

Содержание

Исходные данные 3
Введение 4
1. Обоснование принятых санитарно-технических систем и их основные параметры. 5
2. Система внутреннего водоснабжения 7
2.1 Выбор схемы. 7
2.2 Конструирование системы В1, В11 8
2.3 Водоразборная арматура 8
2.4 Водопроводная сеть 9
2.5 Внутриквартальные сети 9
2.6 Трубопроводная арматура 9
2.7 Установки повышения давления 10
2.8 Водомерный узел 11
2.9 Ввод 12
3. Определение расчетных расходов в системе 13
4. Водопроводная сеть 16
4.1 Гидравлический расчет водопроводной сети 16
4.2 Определение требуемого напора 17
4.3 Расчет водосчетчика 17
4.4 Подбор повысительных насосов 18
5. Система канализации 19
5.1 Выбор схемы 19
5.2 Конструирование системы 19
5.3 Канализационная сеть 20
Список литературы 23

Исходные данные

• Вариант – 9.
• Назначение здания – жилое.
• Количество зданий – 1.
• Количество секций – 2.
• Количество этажей – 10.
• Высота этажа – 2,8м.
• Высота подвала – 2,8м.
• Заселенность – 3,5чел/кв.
• Превышение отметки пола первого этажа над отметкой планировки – 0,5м.
• Диаметр городского трубопровода холодного водопровода – 400мм.
• Гарантийный напор в сети городского водопровода – 0,1МПа.
• Диаметр коллектора городской канализации – 400мм.
• Глубина промерзания грунта – 1,7м.
• Вариант генплана – 10.

Введение

Санитарно-техническое устройство и оборудование современных зданий представляет собой комплекс инженерного оборудования холодного и горячего водоснабжения, канализации, водостоков, мусороудаления, газоснабжения. Этот комплекс необходим для жизнеобеспечения населения и определяет степень благоустройства и комфорта зданий, а также городов и населенных пунктов в целом.

В нашей стране непрерывно осуществляется исключительное по своим масштабам промышленное, гражданское и жилищное строительство. Ежегодно строят более 110 млн. м2 жилой площади, свыше 2 млн. отдельных квартир, десятки и сотни новых промышленных комплексов и общественных объектов.

Огромные масштабы строительства потребовали создания мощной строительной и санитарно-технической индустрии со специализированными производственными комбинатами, заводами и фабриками.

Техника индустриального строительства зданий и оснащение их санитарно-техническими системами и оборудованием в нашей стране за последние годы достигла довольно высокого уровня. Вопросы экономии, рационального использования и борьбы с утечкой воды приобрели особое значение, имеющее существенное влияние на разработку новых конструкций санитарно-технического оборудования (арматуры, приборов и т.д.), новых схем и технологического режима.

Ряд новых актуальных задач выдвигается в области повышения надежности и экономичности внутренних систем холодного и горячего водоснабжения, канализации, особенно вопросы: гидравлической устойчивости, стабилизации напоров, ликвидации непроиз-водительных расходов, утечки, экономии воды, теплоты, энергии и др.

Научный потенциал в стране огромен и нет сомнения в том, что задачи, поставленные перед данной дисциплиной, будут выполнены.

1. ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТЫХ САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ИХ ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Исходя из назначения здания (жилое) принимаем:

Хозяйственно-питьевую систему водоснабжения (водопровод холодной воды). В связи с высокой степенью благоустройства, здание оборудуется: мойками на кухне, умывальником, унитазом со смывным бачком и ваннами.

Для поддержания окружающей территории в оптимальном состоянии предусматриваем поливочный водопровод для поливки зеленых насаждений, уборки территории и т.д.

В связи с наличием централизованного водопровода в городе и централизованного теплоснабжения в качестве водопитателя принимаем наружные сети диаметром d = 400 мм.

В связи с тем, что наружный водопровод работает стабильно, резервного водопитателя и запасно-регулирующих емкостей не предусматриваем.

Для уменьшения капитальных и эксплуатационных затрат, предусматриваем объединенную хозяйственно-противопожарную и поливочную систему холодного водоснабжения, т.к. расходы на пожаротушение составляют незначительную часть от общего потребления воды.

Система холодного водоснабжения согласно СП 30.13330.2012 прил. А должна обеспечивать подачу на хозяйственно-питьевые нужды каждому проживающему следующие цифры:

• qчВ0 = 15,6 л/час • чел;
• qсутВ0 = 250 л/сут • чел;
• qчВ1 = 15,6-10= 5,6 л/час • чел;
• qсутВ1 = 250-100= 150 л/сут • чел.

Для отвода бытовых стоков, принимаем бытовую канализацию К1, которая должна отводить сточные воды в дворовую сеть канализации и далее к уличной канализационной сети.

2. СИСТЕМА ВНУТРЕННЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Для обеспечения бесперебойности подачи воды всем потребителям в течение всего срока службы здания, принимаем схему, состоящую из: ввода, водомерного узла, водопроводной сети, трубопроводной арматуры и водоразборной арматуры.

Для определения необходимости установки насосов, для повышения давления, определяем ориентировочный требуемый напор в системе по формуле

• Нтр = 10 м + 3(nэт – 1),
• Нтр = 10 + 3(10 – 1) = 37 м.

Т.к. Нтр > Нгар, значит, необходима установка для повышения давления. Допустимое давление перед нижней водоразборной точкой, согласно п. 5.2.10 СП 30.13330.2012 не должно превышать 0,45 МПа (45 м вод. ст.). В проектируемом здании данное давление равно:

• Нниж.т. = 3 + hэт(nэт – 1) + 4,
• Нниж.т. = 3 + 2,8(10 – 1) + 4 = 32,2 м вод. ст.
• Т.к. Нниж.т. < 45 м вод. ст., то зонирование не требуется.

2.1 Выбор схемы

Принимаем однозонную схему водопроводной сети. Принципиальная схема представлена на рисунке 2.1.

2.2 Конструирование систем В1, В11

Конструирование системы – это размещение элементов системы в строительных конструкциях и на прилегающих территориях, выбор конструктивных схем элементов, подбор материалов, основного оборудования исходя из требований к системе.

2.3 Водоразборная арматура

Кухня. Устанавливаем двухвентильный смеситель. Принимаем настоль-ный смеситель на высоте 0,9 м.

В ванной комнате устанавливаем смеситель для умывальника с одной рукояткой и смеситель для ванны. Смеситель для умывальника удобен при использовании, быстро регулируется t0 и расход, возможно перекрытие воды во время процедуры, что снижает непроизвольный расход воды (экономия).

Для поддержания комфортной t0 в ванной комнате, устанавливаем полотенцесушитель, монтируемый на трубопроводе горячего водоснабжения.

В санузле устанавливаем унитаз со смывным бачком. В смывном бачке устанавливаем поплавковый клапан с подводкой 15 мм. Клапан устанавливается на высоте 0,8 м.

2.4 Водопроводная сеть

Принимаем водопроводную сеть с нижней разводкой, т.к. есть подвал, где можно разместить водопроводные сети.
Внутреннюю водопроводную сеть принимаем из водогазопроводных стальных оцинкованных труб.

2.5 Внутриквартальные сети

Прокладываются в земле ниже глубины промерзания (по заданию 1,7 м) на 0,3 м. При пересечении с фундаментом здания предусматривается отверстие на 200 мм больше диаметра трубы, т.к. это необходимо для предотвращения перелома трубы при осадке здания. Квартальные сети принимаем из чугуна.

2.6 Трубопроводная арматура

Для управления потоком и давлением воды принимаем запорную арматуру и устанавливаем её:

• перед поплавковым клапаном смывного бачка;
• на ответвлении от стояка в квартиру;
• у основания стояка;
• на ответвлении от магистрали к поливочному крану;
• на входе и выходе здания;
• в водомерном узле, до и после счетчика воды;
• в установках для повышения давления до и после насосов;
• на вводе в систему;
• на обводной линии установки для повышения давления;
• в колодцах на ответвлении от наружной сети.

У основания стояков устанавливаем спускные краны для ремонтных работ.

В качестве запорной арматуры принимаем:

• на магистралях при входе в здание задвижки чугунные;
• у основания стояков – вентили;
• на квартирных подводках – вентили.

Предохранительная арматура – обратный клапан после насосных установок.

2.7 Установки повышения давления

Для обеспечения бесперебойной работы насосной установки принимаем группу рабочих и группу резервных насосов.

Для обеспечения подачи воды при отключении электропитания, принимаем обводную линию. Принципиальная схема насосной установки приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Принципиальная схема насосной установки

Для уменьшения влияния установки на проживающих устанавливаем её в ИТП. Насосные агрегаты устанавливают на бетонных основаниях. Расстояние между агрегатами принимаем исходя из условия осмотра агрегатов и возможности их демонтажа при ремонте.

Всасывающие и напорные коллекторы принимаем из стальных труб, соединенных на сварке. Присоединения к насосными агрегатами и задвижкам – на фланцах. Для измерения давления, до и после насосов устанавливаем манометры технического класса 1,5.

2.8 Водомерный узел

Для обеспечения бесперебойной подачи воды потребителям принимаем водомерный узел с обводной линией. Схема водомерного узла приведена на рисунке 2.3.

Водомерный узел размещаем в ИТП на вводе в здание.

Трубопровод в водомерных узлах принимаем стальной со сваркой. Присоединение со счетчиком воды и арматурой – фланцевое.

Для удобства обслуживания, поверки счетчиков принимаем типовую водомерную вставку. Для обеспечения учета подачи воды потребителям, предесматриваем установку счетчиков воды в квартирах.

2.9 Ввод

Прокладывают от наружной водопроводной сети диаметром 400 мм. Для обеспечения бесперебойной подачи воды, принимаем 2 ввода диаметрами 80мм. Для обеспечения долговечности ввода, прокладываемого в грунте, принимаем чугунные трубы, соедияемые в раструбах.

5. СИСТЕМА КАНАЛИЗАЦИИ

5.1 Выбор схемы

5.2 Конструирование системы

Санитарные приборы размещаем в ванной комнате (умывальник, ванна), в кухне (мойка) и в туалете (унитаз).
Гидрозатворы устанавливаем под умывальником, мойкой и ванной (унитаз имеет встроенный гидрозатвор).

Внутреннюю канализационную сеть прокладываем из чугунных канализационных труб, соединяемых с помощью раструба. Отводные трубопроводы, соединяющие санитарные приборы и стояк, прокладываем по полу с уклоном в сторону стояка.

Для обеспечения незасоряемости трубопровода, диаметры отводных трубопроводов конструктивно принимаем равными наибольшему диаметру выпуска присоединенного прибора.

Стояк располагаем в шахте за унитазом, диаметр его принимаем равным 100 мм.

Горизонтальные трубопроводы, объединяющие стояки, прокладываем с уклоном в сторону выпуска, а их диаметр принимаем равным 100 мм.

Вытяжную часть выводим выше кровли здания на 0,3 м, т.к. кровля не эксплуатируемая. Для уменьшения числа проколов в кровле, которые являются местами протечек, объединяем все стояки в одной секции вытяжным коллектором с одной вытяжной частью. Диаметр вытяжной части принимаем равным 100 мм.

Устройства для прочистки устанавливаем на первом, последнем этажах и через каждые 2 следующих этажа. На горизонтальных участках предусматриваем прочистки перед выпуском из здания и на концевых участках. Диаметр выпуска принимаем d = 100 мм.

Домовую канализационную сеть монтируем из труб L = 2 м и фасонных частей. Чугунные раструбы заделываются смоляным канатом и сверху цементным раствором.

5.3 Канализационная сеть

Дворовую сеть прокладываем по кратчайшему пути с уклоном в сторону уличной. Выпуск из здания производится под углом 900. В местах поворотов трубопроводов, а также на прямых участках более 40 м, предусматриваем смотровые колодцы. Контрольный колодец размещаем на расстоянии 1-1,5 м от красной линии застройки. Сеть прокладываем из труб d = 150 мм. Глубина прокладки трубопроводов должна исключать возможность замерзания воды.

5.3.1 Расчет сети

Расчет производим отдельно для вертикальных и горизонтальных трубопроводов. Расчетный расход на стояке равен
qстК1 = qстВ0 + q0К1,

• где q0К1 – расход прибора с наибольшим секундным расходом водоотведения (унитаз), q0К1 = 1,6 л/с;
• qстВ0 = 5αq0,
• α = f(P • N),
• где N – количество приборов, присоединенных к стояку, N = 40.
• α = f(0,01264 × 40) = f(0,5056) = 0,692;
• qстВ0 = 5 × 0,692 × 0,3 = 1,038 л/с;
• qстК1 = 1,6 л/с + 1,038 л/с = 2,638 л/с.

Согласно п. 8.3.3 СП 30.13330.2012, максимальная пропускная способность стояка диаметром 100 мм составляет 3,2 л/с. В связи с тем, что расчетный расход по стояку меньше допустимого, диаметр принят правильно и он будет пропускать расчетный расход без срыва гидрозатвора.

Расчет горизонтальных трубопроводов производим по расчетному направлению от самого удаленного стояка по горизонтальным объединяющим трубопроводам до стены здания, далее по выпуску до колодца дворовой сети, по трубопроводам дворовой сети до городского контрольного колодца.

Для обеспечения незасоряемости должны выполняться следующие условия согласно п. 8.3.2 СП30.13330.2012:

1). 0,3 < h/d; 2). Скорость должна быть > 0,7 м/с;
3). Коэффициент незасоряемости К = υ h/d > 0,6.

Результаты расчета приведены в таблице 5.1.

В таблице 5.1 Ks – коэффициент, принимаемый по табл. 1 СП30.13330.2012. qs1 – расход, л/с, значение которого вычисляется в зависимости от числа санитарно-технических приборов, присоединенных к расчетному участку трубопровода, и длины этого участка трубопровода в м, по формуле, взятой из п.4.12 СП 30.13330.2012
qs1=qmaxчас/3,6+Ks•q02.

Список литературы

1. Кедров В.С., Ловцов Е.Н. «Санитарно-техническое оборудование зданий». Учебник для вузов – М.: Стройиздат, 1989.
2. СНиП 2.04.01 – 85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».
3. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. «Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб». Справочное пособие – М.: Стройиздат, 1984.
4. «Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского». Справочное пособие – М.: Стройиздат, 1987.
5. Каталог насосов Grundfos® – версия WinCAPS 7.52.