Водопровод холодной воды.

Введение.

В современных социально-экономических условиях системы

водоснабжения являются системами жизнеобеспечения.

Современные системы водоснабжения обеспечивают подачу воды со значительными потерями, достигающими приблизительно 50%, что неблагоприятно отражается на окружающей среде, истощая природные водные ресурсы и загрязняя их избыточным количеством сточных вод.

Значительные расходы воды и её потери приводят к перегрузке очистных сооружений и ухудшению качества воды, что отрицательно сказывается на здоровье населения.

При разработке проекта я должна применить современные ресурсосберегающие системные и схемные решения, а также оборудование, позволяющее рационально использовать питьевую воду.

Обоснование и выбор систем водоснабжения и водоотведения

Исходя из назначения здания - жилое и потребителей воды-людей, предусматриваем хозяйственно-питьевую систему водоснабжения.

В связи с высокой степенью благоустройства здания, оборудованного ваннами, унитазами со смывными бачками, кухонными мойками, раковинами для умывания предусматриваем хозяйственно-питьевой водопровод холодной воды (В1).

В качестве водопитателя принимаем наружные сети городского водопровода диаметром 250 мм.

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

Система холодного водоснабжения, согласно СНиП 2.04.01-85 (прил.3) должна обеспечивать подачу на хозяйственно-питьевые нужды каждому проживающему:

q_о^В1 = 0,2 л/с;

q_о._ч._u ^В1==15,6л/ч*чел;

q_о._сут._u^В1 = 180 л/сут*чел.

Для отвода хозяйственно-бытовых сточных вод из жилого здания предусматриваем устройство системы хозяйственно-бытовой канализации (К1), которая должна отводить от каждого потребителя сточные воды с расходом:

q_о^К1 =1,6 л/с;

q_о._ч._u ^К1 = 15,6 л/ч*чел;

q_о._сут._u^К1 = 300 л/сут*чел.

Система хозяйственно-бытовой канализации микрорайона присоединяется централизованно к уличной канализационной сети диаметром 350 мм централизованной городской канализации.

Для отвода дождевых и талых вод с плоской кровли здания предусматриваем внутренний водосток с открытым выпуском дождевых вод на отмостку около здания.

Водопровод холодной воды.

3.1. Обоснование и выбор схемы системы водоснабжения.

Для обеспечения бесперебойной подачи воды всем потребителям в течение всего срока службы здания принимаю схему, состоящую из:

1) водоразборной арматуры,

2) водопроводной сети,

3) трубопроводной арматуры,

4) водомерного узла,

5) ввода.

Для определения необходимости установки для повышения давления (насоса) вычислим ориентировочный требуемый напор в системе:

H _геом =h _эт *(n-1)+h _пр +(z₁-z₂)

H = H _геом +∑h_l+h _мс +h _вв +h _вод +h _p = 42 м.

 

Т.к. гарантийное давление в сети городского водопровода меньше требуемого (23 м < 42 м), то предусматриваем установку для повышения давления.

Допустимое давление перед нижней водоразборной точкой, согласно п. 6.7. СНиП 2.04.01-85, не должно превышать 45 м водяного столба (0,45 МПа).

Для обеспечения бесперебойной подачи воды принимаю водомерный узел с обводной линией, а также установки для повышения давления с резервными агрегатами и обводной линией.

Общая схема водопровода холодной воды приведена на рис. 1.

 

1) Водоразборная арматура (смесители)

2) Внутренняя водопроводная сеть

3) Трубопроводная (запорная) арматура (для отключения отдельных участков цепи)

4)Водопроводный ввод(граница между наружной и внутренней сетью, проходящая через фундаментную трубу)

5) Наружная водопроводная сеть

6) Водомерный узел

7) Установка повышения давления (насос)

8) Водопитатель (ГВК)

3.2. Конструирование систем В1, В2, В11.

Конструирование - это процесс размещения элементов системы в строительных конструкциях и на прилегающей территории, выбор конструктивных схем элементов, подбор материалов, основного оборудования, исходя из требований к системе.

а). Водоразборная арматура предназначена для обеспечения подачи воды потребителям на санитарно-гигиенические процедуры и хозяйственные нужды. Водоразборную арматуру устанавливаем совместно с санитарно-техническими приборами.

На кухонной мойке устанавливаем смеситель с одной рукояткой, что обеспечит удобство пользования и экономию воды. Смеситель для умывальника и ванны также принимаем с одной рукояткой.

В санузле устанавливаем унитаз со смывным бачком. В смывном бачке предусматриваем поплавковый клапан с подводкой d=15 мм, размещаемый на высоте 0,65 м от пола.

б). Водопроводную сеть принимаем с нижней разводкой с расположением основных магистралей в подвале здания, стояков - в шахтах или расположенных открыто, подводок от стояков к водоразборной арматуре, размещаемой в санузлах, кухнях, подсобных помещениях и т.д.

На плане подвала размещаем поливочные краны из условия: 1 поливочный кран на 60 м периметра.

Внутренние водопроводные сети принимаем из стальных оцинкованных водогазопроводных труб (ГОСТ 3262-75).

в). Дворовые сети прокладываем в земле ниже глубины промерзания на 0,3 - 0,5 м.

Нпромерз.⁼1,7 м => h= 1,7 +0,5=2,2 м.

При пересечении трубопровода с фундаментом здания предусматриваем отверстие на 200 мм больше диаметра трубы, что необходимо для предотвращения перелома трубы при осадке здания.

Дворовые сети выполняем из чугунных напорных трубопроводов (ГОСТ 9583-75).

г). Трубопроводная арматура предназначена для управления потоком и давлением воды в системе, а также отключения отдельных участков сети для их ремонта. Предусматриваем трубопроводную запорную арматуру и устанавливаем ее:

1) перед поплавковым клапаном смывного бачка;

2) на ответвлении от водоразборного стояка в помещение;

3) у основания водоразборного стояка;

4) на ответвлениях от водопроводной магистрали к поливочным кранам;

5) на входе водопроводной магистрали в здание;

6) в водомерном узле до и после счетчика воды, а также на обводной
линии;

7) в установке для повышения давления до и после насосов, а также на
обводной линии;

8) в колодце (ГВК) на ответвлении от наружной городской водопроводной
сети.

д). В качестве предохранительной арматуры предусматриваем обратные клапаны, размещаемые после насосных установок.

е). В качестве регулирующей арматуры предусматриваем регуляторы давления, устанавливаемые на вводе в здание.

ж). Установка для повышения давления.

В качестве установки для повышения давления принимаем насосные установки с центробежными насосами типа К.

Для обеспечения бесперебойной работы насосной установки предусматриваем группу рабочих и группу резервных насосов. Для обеспечения подачи воды при отключении энергопитания предусматриваем обводную линию.

Принятая схема насосных установок приведена на рис. 2.

 

 

Для уменьшения влияния шума на окружающих размещаем насосные установки в помещении ЦТП. Насосные агрегаты размещаем на бетонных основаниях, которые опираются на пол через пружинные амортизаторы. Амортизаторы состоят из пружин, которые через шайбу опираются на перфорированные резиновые прокладки. Расстояние между агрегатами принимаем исходя из условия осмотра агрегата и возможности демонтажа равным 1,0 м.

Всасывающие и напорные коллектора, а также обводные линии принимаем из стальных электросварных труб, соединяемых при помощи сварки. Присоединение трубопроводов к задвижкам и насосным агрегатам производим при помощи фланцев.

Для контроля давления воды до и после насосов устанавливаем манометры технические класса 1,5.

З). Водомерный узел.

Для обеспечения бесперебойной подачи воды потребителям предусматриваем водомерный узел с обводной линией.

Водомерный узел размещаем на вводе в систему в помещении ЦТП.

Схема водомерного узла приведена на рис. 3.

 

 

Трубопроводы водомерного узла стальные электросварные, соединяемые при помощи сварки. Присоединения к счетчику воды и арматуре фланцевые.

Для удобства обслуживания и поверки счетчиков воды предусматриваем типовую водомерную вставку. Для обеспечения учета воды потребителями предусматриваем установку счетчиков воды в каждой отдельной квартире (см. аксонометрическую схему).

И). Ввод.

Ввод прокладываем в земле от наружной городской водопроводной сети диаметром 250 мм до здания ЦТП.

Для обеспечения долговечности ввода, прокладываемого в земле, принимаем к использованию чугунные напорные трубопроводы.

Глубину заложения трубопровода водопроводного ввода принимаем на 0,3 - 0,5 м ниже глубины промерзания грунта для предотвращения его промерзания и разрушения. Трубопровод водопроводного ввода прокладываем параллельно поверхности земли. Глубина заложения трубопровода составит 2,0 - 2,2 м.

 

4. Определение расчетных расходов воды в системах водоснабжения и водоотведения

1. Максимальные суточные расходы воды:

1.1. Максимальный суточный расход общей воды:

= q_о._сут.^во *U*10 [м /сут], где

q_о._сут.^во –норма расхода общей воды на одного человека в сутки максимального потребления;

U-число людей в доме;

U= , где

- заселенность

= 300*259,2*10 =77,8 (м /сут)

1.2. Максимальный суточный расход холодной воды:

= q_о._сут.^В1 *U*10 [м /сут],

= 180*259,2*10 =46,7 (м /сут)

2. Максимальный часовой расход общей воды:

2.1. Максимальный часовой расход общей воды:

q_ч ^ВО=0,005* q_о._ч^ВО [м /ч], где

-коэффициент одновременности срабатывания водоразборной арматуры;

q_о._ч^ВО - максимальный расход воды одним водоразборным прибором

=f(P *N ^ВО )

N- число водоразборных или санитарно-технических приборов в здании

= , когда число водоразборных санитарно –технических приборов

N ^ВО =

N ^ВО = q_о._ч^ВО N ^В1 ; N ^ВО N ^Т3

P ^ВО =3600*P ^ВО* q_о.^ВО / q_о._ч^ВО

P - вероятность использования санитарно-технических приборов для всей системы в целом (часовая вероятность);

P ^ВО - секундная вероятность; вероятность действия на участках сети санитарно-технических приборов;

q_о.^ВО - максимальный расход общей оды одним прибором;

P ^ВО = q_о._ч.u ^ВО *U/ (q_о.^ВО *N ^ВО *3600)=15,6*259,2/(0,3*288*3600)=0,013

q_о._ч.u ^ВО - норма расхода общей воды на одного человека в час наибольшего водопотребления;

P ^ВО =3600*0,013*0,3/300=0,049;

=f(0,049*288 )=f(13,48) =5,103

q_ч ^ВО=0,005*5,103*300=7,65 (м /ч)

2.2. Максимальный часовой расход холодной воды:

q_ч ^В1=0,005* q_о._ч^В1 [м /ч]

P ^В1 =q_о._ч.u ^В1 *U/ (q_о.^В1 *N ^В1 *3600)=5,6*259,2/(0,2*288*3600)=0,007

P ^В1 =3600*P ^В1* q_о.^В1 / q_о._ч^В1 = 3600*0,007*0,2/200=0,025

=f(P ^В1*N ^В1 ) = f(0,025*288) =3,307

q_ч ^В1=0,005*3,307*200=3,307 (м /ч)

3. Максимальные секундные расходы воды

3.1. Максимальный секундный расход общей воды:

q_ч ^К1=q_ч^В0 [м /ч]

q^В0=5* q_о^В0

=f(P ^В0*N ^В0 ) = f(0,013*288) =2,102

q^В0=5*2,102*0.3=3,15 (м /сек)

3.2. Максимальный секундный расход холодной воды:

q^В1=5* q_о^В1

=f(P ^В1*N ^В1 ) = f(0,007*288) =1,437

q^В1=5*1,437*0,2=1,437 (м /сек)

q^К1= q^В0+ q_о ^К1 =3,15+1,6=4,75

q_о ^К1 -расход стоков от санитарно-технических приборов с наибольшим водоотведением (q_о ^К1 =1,6 л/сек )

 

 

5. Расчет элементов водоснабжения.

Расчет элементов системы производим на наихудший случай: на пропуск максимальных секундных расходов воды.

5.1.Наружная водопроводная сеть.

Рассчитываем на пропуск максимального секундного расхода общей воды ^ВО.

Длина ввода составляет 120(см.генплан). Потери напора на наружной водопроводной сети определим по формуле:

(м)

По таблицам для гидравлического расчета водопроводных труб (чугунных) подбираем диаметр ввода равным 65 мм. При этом скорость течения воды в трубопроводе составляет 0,92 м/с. Значит:

(м)

5. 2. Водомерный узел (расположенный в здании ЦТП).

Рассчитываем на пропуск максимального секундного расхода общей воды.

Диаметр водосчетчика подбираем по среднечасовому расходу общей воды ( ^ВО=3,15), который должен быть меньше или равен эксплуатационному расходу счетчика.

Принимаем к установке турбинный счетчик воды диаметром условного прохода 65мм. Гидравлическое сопротивление счетчика S=0,081 (см. СНиП табл.4).

Потери напора в водосчетчике определим по формуле:

м

Потери напора в турбинном водосчетчике не должны превышать 2,5 м.

5.3 Водопроводная сеть холодной воды (внутренняя и наружная).

Расчет водопроводной сети ведется на пропуск максимального секундного расхода холодной воды в направлении от водомерного узла, по магистрали жилого здания до самого удаленного водоразборного стояка (Ст.В1-4), далее по стояку до самого удаленного и высокорасположенного смесителя, расположенного на 9-м этаже.

Результаты расчета водопроводной сети приведены в таблице.

 

номер участка	L,м	Nв1,шт.	Рв1	Nв1*Рв1	α	Qв1	d,мм	V,м/с	потери напора, на 1 м	потери напора по всей длине, м
1-2	1,4	1	0,007	0,007	0,2	0,2	15	1,18	0,3505	0,473
2-3	1,2	2	0,007	0,014	0,2	0,2	15	1,18	0,3505	0,421
3-4	4,3	4	0,007	0,028	0,233	0,233	20	0,78	0,1106	0,475
4-5	3,3	8	0,007	0,056	0,283	0,283	20	0,94	0,1550	0,512
5-6	3,3	12	0,007	0,084	0,323	0,323	20	0,94	0,1550	0,512
6-7	3,3	16	0,007	0,112	0,355	0,355	20	1,09	0,2064	0,678
7-8	3,3	20	0,007	0,140	0,389	0,389	20	1,25	0,2655	0,874
8-9	3,3	24	0,007	0,168	0,420	0,420	20	1,25	0,2655	0,874
9-10	3,3	28	0,007	0,196	0,444	0,444	25	0,84	0,0913	0,301
10-11	3,3	32	0,007	0,224	0,467	0,467	25	0,84	0,0913	0,301
11-12	11,73	36	0,007	0,252	0,493	0,493	25	0,93	0,1109	1,3
12-13	1,1	72	0,007	0,504	0,671	0,671	25	1,21	0,1806	0,198
13-14	11,06	108	0,007	0,756	0,838	0,838	32	0,89	0,0692	0,765
14-15	1,2	144	0,007	1,008	0,995	0,995	32	1,05	0,0936	0,112
15-16	11,06	180	0,007	1,26	1,096	1,096	32	1,15	0,1119	1,234
16-17	1,1	216	0,007	1,512	1,215	1,215	40	0,95	0,0661	0,727
17-18	10,8	252	0,007	1,764	1,328	1,328	40	1,03	0,0768	0,083
18-ЦТП	25	288	0,007	2,016	1,437	1,437	40	1,15	0,0941	2,352
										∑=9,954

 

Требуемое давление в системе составит:

м

Здесь:

-геометрическая высота подъема воды, м

H_раб=3 м- свободный напор у водоразборного прибора (СНиП прилож.2).

5.4.Подбор повысительных насосов.

л/с

Н_гар=23 м- гарантийный напор в сети городского водопровода.

Принимаем к установке два насоса (один рабочий и один резервный) марки АЦМС 10-30: подачей 10 м³/ч, напор 24 м и мощностью 1,1 кВт каждый.

 

6. Хозяйственно-бытовая канализация.

6.1. Выбор схемы хозяйственно-бытовой канализации.

Система, внутренней хозяйственно-бытовой канализации принята централизованной. Схема хозяйственно-бытовой канализации включает:

санитарно-технические приборы, гидрозатворы, внутреннюю канализационную сеть, вытяжную часть, устройства для прочистки сети, выпуск, дворовую канализационную сеть наличную наружную канализационную сеть.

Схема хозяйственно-бытовой канализации

Условные обозначения:

1- санитарно-технические приборы;

2- гидрозатворы;

3- внутренняя канализационная сеть;

4- устройства для прочистки сети;

5- вытяжная вентиляционная часть;

6- канализационный выпуск;

7- дворовая канализационная сеть;

8- уличная наружная канализационная сеть.

6.2. Конструирование системы.

а) Санитарно-технические приборы.

В комнате для приема пищи устанавливаем мойку из нержавеющей стали в комплекте со смесителем и гидрозатвором. Высота борта мойки составляет 0,90 м.

В умывальных комнатах и санузлах устанавливаем раковину для умывания из глазурованной керамики в комплекте со смесителем и бутылочным гидрозатвором. Борт раковины размещаем на высоте 0,85 м. Крепится раковина на стене консольно. Для увеличения устойчивости раковину устанавливаем на постаменте.

В ванных комнатах устанавливаем чугунные эмалированные ванны в комплекте с душевой сеткой и гидрозатвором.

В санузлах устанавливаем тарельчатый унитаз из керамики в комплекте со смывным бачком.