Введение.
Курсовой проект по внутреннему водопроводу и канализации зданий выполняется студентами III курса архитектурно-строительного факультета. Основанием для выполнения курсового проекта служит задание, выданное кафедрой водоснабжения и водоотведения, которое содержит перечень данных и параметров, обеспечивающих достижение поставленной цели и дополненные руководителем проекта.
Выполнение настоящего курсового проекта преследует цель:
– научиться самостоятельно проектировать и рассчитывать системы водопровода и канализации в гражданских зданиях и внутриквартальные сети;
– закрепить теоретические познания дисциплины “Водоснабжение и водоотведение”;
– закрепить навыки студентов в пользовании технической литературой, нормами строительного проектирования, таблицами, формулами и другими материалами.
А также выполнение ряда задач:
– выбор системы и схемы внутреннего водопровода;
– определение максимально-суточных, часовых, расчетных расходов по участкам сети, расчетного направления на ранее вычерченной аксонометрической схеме;
– гидравлический расчет;
– подбор водомеров и определение потерь напора в них;
– определение общего напора в системе и требуемого на вводе в здание;
– расчет повысительной установки, емкости водонапорного бака, подбор насосов при условии, если требуемый напор меньше гарантированного;
– подбор диаметров канализационных стояков и проверка их пропускной способности, расчет внутренней канализации;
– определение расчетных расходов сточных вод на выпусках и по участкам дворовой канализационной сети до места присоединения к колодцу городской канализации;
|
|
– гидравлический расчет дворовой канализационной сети.
Проектирование системы внутреннего хозяйственно-питьевого водопровода
2.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода
Выбор системы внутреннего водопровода производят в зависимости от технико-экономической целесообразности, санитарно-гигенических и противопожарных требований,а также с учетом принятой системы наружного водопровода и требования технологии производства. На выбор системы и схемы внутреннего водопровода влияют: величина напора в наружной водопроводной сети; назначение здания,его конструктивные особенности (этажность, наличие подвала, чердака).
Возможны следующие системы внутреннего водопровода:
· Без повысительных установок и водопроводного бака. Их применяют в случаях, когда свободный напор в сети наружного водопровода Нсв больше или равен требуемому напору Нтр, м.
· С водопроводными насосами. Их устраивают в случаях, когда свободный напор периодически снижается и становится недостаточым для работ внутреннего водопровода;
· С повысительными нососами. Их применяют в случаях, когда свободный напор в наружной сети постоянно или периодечски недостаточен для работы внутреннего водопровода;
· С повысительными насосами и водонапорным баком. Их устраивают в случаях, когда напор в наружном водопроводе всегда недостаточен, и когда непрерывное использование повысительного насоса не целесообразно(при большой неравномерности водопотребителя).
Схемы сетей внутренних водопроводов получаются наиболее экономичными и простыми, когда водоразборные краны и приборы сгруппированы и расположены на этажах зданий друг под другом.
|
|
Схемы сетей внутреннего водопровода бывают с верхней и нижней разводкой магистралей. При верхней разводке магистрали прокладывают на чердаке или под потолком верхнего этажа. Эта схема широко применяется в промышленных и коммунальных предприятиях. При нижней разводке магистрали прокладывают в подвале или техническом подполье на расстоянии 1 м от пола подвала. Нижняя разводка широко применяется в жилых и общественных зданиях.
Системы внутреннего водопровода по назначению – хозяйственно-питьевая [1, п.4.5], по типу сетей – тупиковая [3, п.3.1].
2.2 Гидравлический расчет внутреннего водопровода
Целью гидравлического расчета является определение наиболее экономических диаметров сети при пропуске расчетных расходов, потерь напора по участкам в системе в целом.
2.2.1 На внутреннем водопроводе необходимо предусматривать на каждые 60-70 м периметра здания по одному поливочному крану, размещаемому в нишах наружных стен здания [1, п. 10.7]. Поливочный кран устанавливается в виде ответвлений с задвижкой от магистральных сетей. В гидравлическом расчете поливочный кран учитывают как дополнительный прибор.
Гидравлический расчет сети и насосов без регулирующих емкостей необходимо производить по максимальному секундному расходу.
Максимальный секундный расход q, л/с, определяют по формуле
q=5q0α, (1)
где q0 – расход диктующим прибором на участке тупиковой сети. Принимают по прил. 2 [1];
q0c =0,2 – расход холодной воды (диктующий прибор – ванна со смесителем);
|
|
q0H = 0,2 - расход горячей воды;
q0tot =0,3 - общий расход холодной и горячей воды, принимается при определении общего расхода воды, при подборе счетчика, а так же при расчете канализации (диктующий прибор – унитаз со смывным бочком);
α – величина, определяемая в зависимости от произведения общего числа приборов (N) на расчетном участе сети на вероятность их действия (P) [1, прил. 4, таб. 2].
Вероятность действия приборов P(Ptot,Pc) [1, п.3.4], обслуживающих одинаковых потребителей в здании, определяют по формуле
где qhr uc = 5,6, qhr utot = 15,6 – норма расхода воды, л/ч, максимального водопотребления. Принимают по [1, прил.3];
U – общее число потребителей в системе водопровода;
N – общее число приборов, обслуживающих U потребителей.
Общее число потребителей в здании U, чел, определяют из условия, что в квартире проживает три человека или по формуле
U= 4·Nкв·Nэт·Nд=4·6·5·4=480 чел,
где N – число приборов;
Nкв – количество квартир на этаже,
Nэт – количество этажей,
Nд – количество домов,
N=3·Nкв·Nэт·Nд=3·6·5·4=360
Результаты расчетов сводят в таблицу 1.
| Номер участка | Длина участка, l, м. | Кол-во приборов, N | Вероятность, pc | N*P | α | q0, л/с | q=5q0α, л/с | d, мм | V, м/с | Потери напора | |
| На 1 м.п., i | На расчетный участок I*l*(1+Km,l) | ||||||||||
| 1-2 | 3,1 | 0,009 | 0,027 | 0,23 | 0,2 | 0,23 | 0,93 | 0,153 | 0,62 | ||
| 2-3 | 3,1 | 0,009 | 0,054 | 0,28 | 0,2 | 0,28 | 0,93 | 0,153 | 0,616 | ||
| 3-4 | 3,1 | 0,009 | 0,081 | 0,32 | 0,2 | 0,32 | 1,24 | 0,263 | 1,0598 | ||
| 4-5 | 3,1 | 0,009 | 0,108 | 0,355 | 0,2 | 0,355 | 1,24 | 0,263 | 1,0598 | ||
| 5-6 | 3,56 | 0,009 | 0,135 | 0,384 | 0,2 | 0,384 | 0,75 | 0,748 | 3,462 | ||
| 6-7 | 4,11 | 0,009 | 0,27 | 0,51 | 0,2 | 0,51 | 1,13 | 0,159 | 0,849 | ||
| 7-8 | 10,89 | 0,009 | 0,405 | 0,617 | 0,2 | 0,617 | 0,74 | 0,49 | 6,938 | ||
| 8-9 | 4,42 | 0,009 | 0,54 | 0,704 | 0,2 | 0,704 | 0,84 | 0,063 | 0,362 | ||
| 9-10 | 0,009 | 0,81 | 0,872 | 0,2 | 0,872 | 0,95 | 0,078 | 1,521 | |||
| 10-11 | 0,009 | 1,62 | 1,283 | 0,2 | 1,283 | 1,11 | 0,088 | 3,432 | |||
| 11-12 | 0,009 | 1,62 | 1,283 | 0,2 | 1,283 | 1,11 | 0,088 | 1,716 | |||
| 12-13 | 3,1 | 0,009 | 3,24 | 1,954 | 0,3 | 2,931 | 0,85 | 0,027 | 0,1088 |
Таблица1. Гидравлический расчет внутреннего водопровода
При расчете должны соблюдаться следующие условия:
· Скорости движения воды в трубопроводах не должны превышать в магистралях и стояках 1,5 м/с, в подводках к приборам – 2,5 м/с; минимальная скорость – 0,7 м/с;
· Минимальный диаметр стояка 20 мм, подводок к приборам – 15 мм [1, прил.2].
Потери напора по длине на каждом участке определяют по формуле
hl=i·l,
где l – длина трубопровода, м.
При расчете внутренних водопроводных сетей следует дополнительно учитывать потери напора на местные сопротивления. Которые принимаются в процентах от величины потерь по длине трубопровода [1, п.7.7].
Общие потери напора в сети внутреннего водопровода hl,m, м, определяются как сумма потерь напора по длине и местных:
hl,m=∑i·l·(1+KM).
2.3 Расчет и подбор водомеров
Водомеры устраивают для учета количества и расхода воды на ответвлениях в квартиру, вводах в здания, в центральном тепловом пункте или на сосной станции [1, изменение №2, п.9].
Подбор водомеров для изменения количества водя производят исходя из среднечасового расхода воды qTtot,c, м3/час, за период потребления (сутки), который не должен превышать эксплуатационный, принимаемый по [1, таблица 4].
qTtot,c≤Qэкс,
qTtot,c= 
,
где qu,mtot,c – норма расхода воды потребителем,
qu,mtot = 250 л/чел·сут, qu,m,c = 145 л/чел·сут – из [ 1, прил. 3]
U = 4,чел – количество потребителей в квартире.
Счетчики с принятым диаметром условного прохода проверяют на пропуск расчетного максимального секундного расхода воды q, при этом потери напора в счетчиках воды не должны превышать: 5,00 м – для крыльчатых и 2,50 м – для турбинных счетчиков [1, изменение №2, п.10].
Потери напора в счетчиках hвод, м, определяют по формуле
hвод =S · q2,
где S - гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л/с)2, [1, изменение №2, п.11].
q(qtot,qc) - максимальный расход воды, л/с (табл. 1),
qTtot,c= 
,
подбираем водомер
d = 15, крыльчатый, ВК-15, Q = 1.2, S = 14.4.
hвод = 14,4·(0,23)2 = 0,762.
2.4 Определение требуемого напора для системы внутреннего водопровода
Требуемый напор – H тр – это напор, необходимый для подачи воды к диктующему прибору (наиболее далеко и высоко расположенный). Этот напор учитывает все потери от точки подключения к городскому водопроводу до диктующего прибора.
Свободный напор – Hсв – остаточный напор в системе водоснабжения при поступлении воды из городского водопровода.
Hтр = Hг +∑Hl,m + ∑hвод + Hf (м),
где Hf – минимальный свободный напор перед диктующим прибором, [1, прил. 2];
∑hвод - потери напора в водомерах;
∑Hl,m – потери напора по длине и местные в сети внутреннего водопровода,включая потери на вводе, (табл. 1);
Hг - геометрическая высота подъёма воды от поверхности земли у ГВК до расчетной точки (диктующего прибора).
Hг = h1 + (Nэт – 1)·Hэт + h2 ± h,
h 1 =0,6 – превышение пола первого этажа над поверхностью земли (по заданию), м.
Nэт = 5 – количество этажей,
Hэт = 3,1 – высота этажа вместе с перекрытием, м;
h2 = 0,2 – высота расположения подводок от стояка, м;
h – разница отметок от точки подключения к городскому водопроводу до точки подключения ввода в диктующий дом.
Hг = 0,6 +(5-1)·3,1+ 0,2 + 1,2 = 14,4, м;
Hтр = 14,4 + 21,74 + 0,762 + 3 = 39,9, м.
Подбор насосов производится по [3].
Насос подбирают:
1) По Qчасmax = q·3.6 = 2.931·3.6 = 10.55, м3/час
q = 2,931 – расход воды в системе внутреннего водопровода с учетом устройства ЦТП для подогрева воды принимается общий расход холодной и горячей воды (На вводе от В1 до ЦТП).
2) Hн = Hтр – Hсв
Нтр = 39,9
Нсв = 28,5
Нн = 39,9 – 28,5 = 11,4
Подбираем насос по [прил.13]
К20/18б
Номинальная подача = 15,1 м3/ч
Полный напор – Н = 12, м.