Водоснабжение и водоотведение жилого дома

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В современных зданиях и сооружениях предусматриваются системы внутреннего водоснабжения и водоотведения. Системы внутреннего водопровода (хозяйственно-питьевого, производственного, противопожарного, поливочного) устраивают с целью обеспечения водой жилых, общественных и производственных зданий. Так же данные сооружения оборудуются системами канализации.

Внутренний водопровод - это система трубопроводов и устройств, обеспечивающая подачу воды к санитарно-техническим приборам, пожарным кранам и технологическому оборудованию, обслуживающая одно здание или группу зданий и сооружений, имеющая общее водоизмерительное устройство от сети водопровода населенного пункта или промышленного предприятия.

Внутренняя канализация - система трубопроводов и устройств в объеме, ограниченном наружными поверхностями ограждающих конструкций и выпусками до первого смотрового колодца, обеспечивающая отведение сточных вод от санитарно-технических приборов и технологического оборудования и при необходимости локальными очистными сооружениями, а также дождевых и талых вод в сеть канализации соответствующего назначения населенного пункта или промышленного предприятия.

Системы внутреннего водоснабжения и канализации следует предусматривать во всех зданиях, возводимых в канализованных районах.

Хозяйственно - питьевые водопроводы должны обеспечивать подачу воды высокого питьевого качества.

Выбор системы зависит от технико-экономического целесообразия, санитарно-технических и гигиенических требований, противопожарных требований и т.д.

Цель данного курсового проекта:

1. Научиться самостоятельно проектировать и рассчитывать системы водопровода и канализации в гражданских зданиях, а также внутриквартальные сети;
2. Закрепить теоретические познания дисциплины «Водоснабжение и водоотведение»;
3. Закрепить навыки использования технической литературы, норм строительного производства, таблиц, формул и других материалов.

 

 

2. Исходные данные для проектирования

 

1	Количество зданий	1
2	Количество этажей	7
3	Назначение и степень благоустройства здания	ЦГВ
4	Гарантированный напор в наружной сети водоснабжения, м	20,00
5	Диаметр наружной сети водоснабжения, мм	550
6	Глубина заложения наружной (уличной) сети водоотведения, м	4,50
7	Диаметр наружной (уличной) сети водоотведения, мм	500
8	Глубина промерзания грунта, м	1,70
9	Высота междуэтажного перекрытия, м	0,35
10	Высота этажа, м	3,00
11	Высота подвала, м	1,70
12	Высота расположения пола первого этажа относительно поверхности земли, м	1,20
13	Количество проживающих в одной квартире (среднее значение), чел	4

 

 

 

 

 

 

3. Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

 

Выбор системы внутреннего водопровода произведен в зависимости от технико-экономической  целесообразности, санитарно-гигиенических 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).

Здание – жилой семиэтажный жилой дом, состоящий из двух подъездов, оборудованных внутренним водопроводом и канализацией с централизованным водоснабжением.

Классификация системы внутреннего водопровода:

• По назначению:  хозяйственно-питьевой водопровод, т.к. количество этажей менее 12.
• По оборудованию: с повысительными насосами, т.к. 
  

  .

• По надежности: тупиковая сеть, II категория надежности. Перерыв в подаче воды 6 часов, снижение напора на 3 суток.
• По расположению магистрали: схема сети внутреннего водопровода с нижней разводкой – магистрали прокладывают в подвале. Нижняя разводка широко применяется в промышленных и коммунальных предприятиях.

 

 

 

1. Гидравлический расчет внутреннего водопровода

 

   Гидравлический  расчет внутреннего водопровода  заключается в определении расчетного  расхода, по которому подбирают  диаметры трубопроводов, а также  скорость движения воды в трубопроводах и гидравлических уклон.

   Гидравлический  уклон – это потери напора  на единицу  длины.

   Максимальный секундный  расход q, л/с, определен по формуле:

q = 5 ∙q0 ∙α

q0 =0,2 л/с- расход одним прибором с максимальным водопотреблением[1, приложение 3].

а-коэффициент, принимаемый в зависимости от произведения общего числа приборов (N) на расчетном участке сети на вероятность действия приборов (Р)[1, приложение 3].

   Вероятность действия приборов (Р), обслуживающих одинаковых потребителей холодной воды, определена по формуле:

где qhru=5,6 л/ч - норма расхода воды одним потребителем, л/час, максимального водопотребления[1, приложение 3];

U –общее количество потребителей в системе водопровода;

N – общее число приборов, обслуживающих U потребителей.

При выполнении гидравлического расчета необходимо соблюдать следующие условия:

1. скорости движения воды в трубах должны быть экономическими, т.е. в пределах V = 0,7 -1,5 м/с;
2. минимальный диаметр стояков 20 мм.

Потери напора на участках сети Н,м, определяются по формуле:

H=i∙l∙(1+Kм)

где i - удельные потери напора, м., на один метр длины участка;

Kм- коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления, для систем хозяйственно-питьевого водопровода Kl= 0,3.

Общие потери напора в системе составляют сумму потерь напора на участках.

Результаты расчетов сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Гидравлический расчет внутреннего водопровода

№ расчетного участка	Длина  расчетного участка l, м	Количество приборов на участке, N	Вероятность действия прибора, P	Величина N · P	Величина α	Расход воды одним прибором q0, л/с	Расчетный расход воды на участке, q=5q0α, л/с	Диаметр трубопровода d, мм	Скорость движения воды V, м/с	Потери напора м вод. ст.
										На 1 пог. м, i	На расчетный участок,
1-2	3,0	4	0,0216	0,0864	0,326	0,2	0,326	20	1,01	0,182	0,7082
2-3	3,0	8		0,6912	0,798		0,798	25	1,51	0,279	1,0881
3-4	3,0	12		0,2592	0,501		0,501	25	0,94	0,113	0,4407
4-5	3,0	16		0,3456	0,569		0,569	25	1,07	0,145	0,5653
5-6	3,0	20		0,432	0,632		0,632	25	1,19	0,177	0,6896
6-7	3,0	24		0,5184	0,691		0,691	25	1,30	0,209	0,8150
7-8	1,8	28		0,6048	0,745		0,745	25	1,41	0,243	0,5693
8-9	19,7	56		1,2096	1,076		1,076	32	1,13	0,111	2,8323
9-10	1,8	84		1,8144	1,356		1,356	32	1,43	0,173	0,4056
10-11	21,5	112		2,4192	1,644		1,644	40	1,31	0,121	3,3708

∑Н =11,4849 м

 

 

 

 

2. Расчет и подбор водомеров

 

Водомеры подобраны исходя из среднечасового расхода воды, который должен быть не более эксплуатационного[1, таблица 4]. Водомеры установлены для учета количества воды на ответвлениях в квартиру, вводах в здания.

Среднечасовой расход (для установки на вводе в здание) определяется по формуле:

м3/час

При м3/час,  qэксп=1.20 м³/час, диаметр водомера равен 15 мм, а гидравлическое сопротивление S=14.5 м/(л/с)².

Подобрав водомер, определяем потери напора в нем по формуле:

,

где S – гидравлическое сопротивление

q – расчетный расход, л/с

Должно соблюдаться условие: .

При d=15 мм м > 5,00 м – не подходит;

При d=20 мм м > 5,00 м – не подходит;

При d=25 мм м>5,00 м – не подходит;

При d=32 мм м < 5,00 м – на вводе в здание принимаем крыльчатый счетчик согласно СНиП 2.04.01-85*, п. 11.3.

Аналогично подбираем водомер для одной квартиры.

 м3/час

При м3/час,  qэксп=1,2 м³/час, диаметр водомера равен 15 мм, а гидравлическое сопротивление S=14,5 м/(л/с)².

Подобрав водомер, определяем потери напора в нем по формуле:

 м

 

3. Определение требуемого напора

 

Требуемый напор – напор необходимый для подачи воды к диктующему прибору и учитывающий все потери в системе.

Диктующий прибор - наиболее высоко и далеко расположенный прибор.

,

где - геометрическая высота подъема воды от поверхности земли у ГВК до расчетной точки (диктующего прибора);

- потери напора по длине  и местные в сети внутреннего  водопровода, включая потери на  вводе; м вод.ст.(таблица 1);

-потери напора в водомерах.

-минимальный свободный напор перед диктующим прибором, м вод.ст. [1, приложение 2].

 м

 м

 м

=20,9+11,48+3,51+2=37,89 м

 

4. Подбор насоса

 

Насос подбирается по требуемому напору насоса и необходимой подаче насоса.

Требуемый напор насоса определяется по формуле: ,

где - свободный напор в сети наружного водопровода, м

 м

Необходимая подача насоса л/с.

Насос выбирается так, чтобы фактические параметры были больше требуемых параметров: и .

Принимаем два насоса К8/18, один рабочий и один запасной.

Технические характеристики:

• подача
• напор
• мощность 0,9 кВт
• КПД 53%

 

3. Проектирование сетей водоотведения

 

Внутридомовая сеть водоотведения состоит из отводных трубопроводов, стояков и выпусков. Отводные трубопроводы от приборов прокладывают по полу и диаметры их составляют 50 мм после моек, ванн и умывальников; уклон принимается 0,025 при подключении унитаза диаметр труб 100 мм, стояки диаметром 100 мм.

Стояки объединяют в выпуски и отводят сточные воды в колодцы дворовой сети, диаметр выпусков равен 100 мм с уклоном не менее 0,02.

 

1. Гидравлический расчет внутридомовой канализационной сети

 

Для расчета внутридомовой канализационной сети составляют схему. Расчетные участки включают выпуски внутри здания до колодцев дворовой канализации.

Максимальный секундный расход сточных вод qs, л/с, на расчетных участках определяют по формуле:

где qtot- определяется как в системе внутреннего водопровода;

=1,6 л/ч - наибольший секундный расход от прибора [1, приложение 2].

Вероятность действия санитарных приборов определена по формуле:

qhru= 15,6 л/ч- норма общего расхода воды в час наибольшего водопотребления [1, приложение 3].

q0=0,3 л/с - общий расход холодной и горячей воды в системе;

При расчете необходимо соблюдать следующие условия:

-скорость v≥ 0,7 м/с;

-наполнение 0,3 ≤ h/d ≤ 0,6;

-v ≥ К, где К=0,6;

-0,02 ≤ i≤0,15

 

Таблица 2 – Гидравлический расчет внутридомовой сети

№ участка	N	P	N·P	α	, л/с	, л/с	Расчетный расход	Диаметр d, мм	Уклон, i	Скорость V, м/с	Наполнение, h/d
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1-3	28	0.014	0.392	0,6036	0.3	1.6	2,5054	100	0.02	0,8045	0,4181	0,5202
2-3	28		0.392	0,6036			2,5054			0,8045	0,4181	0,5202
3-4	56		0,784	0,8512			2,8768			0,8305	0,4506	0,5575