Инженерные сети

 

 

4.7. Очистка и обеззараживание  воды

Качество воды характеризуется физическими, химическими и бактериологическими свойствами.Физические свойства воды температура, цветность, мутность, привкус, запах. Химические свойстваводы активная реакция (рН), жесткость, окисляемость, содержание растворенных солей.Бактериологические свойства воды определяются степенью загрязненности бактериями, которые попадают в нее из сточных вод, с осадками, от животных и т. д Различают бактерии патогенные (болезнетворные) и сапрофитные (не опасные). Загрязнение патогенными бактериями оценивают по наличию количества кишечной палочки. Для этого пользуются следующим и показателями:

• коли-титр объем воды, в котором содержится одна кишечная палочка (см3)

• коли-индекс — число кишечных палочек в 1 л воды.

К качеству питьевой воды предъявляются требования, обязательные для всех хозяйственно-питьевых систем централизованного водоснабжения и для прочих систем водоснабжения при наличии в них очистных сооружений. К качеству производственной воды предъявляются требования, зависящие от характера производства. Основные показатели качества питьевой воды содержатся в ГОСТ Р51232—98. В нем приведены критерии оценки по запаху и привкусу, активной реакции (концентрация ионов водорода), мутности (количеству взвешенных частиц), оптимальной температуре, коли-индексу, коли-титру, цветности, жесткости, примесям железа, фтора, свинца, урана, хлора. Чтобы привести качество воды к требуемым нормативам, необходимо провести комплексные мероприятия по ее очистке. Способы очистки выбираются в зависимости от состава воды в источнике и от ее назначения. Наиболее распространенными считаются методы осветления и обеззараживания.

Осветление воды осуществляют отстаиванием и фильтрацией а также ее коагулированием, в результате чего взвешенные частицы оседают на дно.

Обеззараживание воды освобождает ее от патогенных бактерий с помощью хлорирования, озонирования и бактерицидного облучения.

Специальная обработка воды изменяет ее химический состав, удаляя ненужные примеси, газы. При необходимости проводят также ее умягчение, обезжелезивание, стабилизацию, обессоливание и охлаждение.

4.8. Гидравлический расчет  водопроводной сети

Все элементы наружных водопроводных сетей, экономически выгодные диаметры труб, достаточные для пропуска заданных расходов воды, и потери напора в сети определяют гидравлическим расчетом. Пропускную способность элементов водопровода подбирают на весь расчетный срок его действия. Расчетный расходопределяют как расход воды в часы максимального водоразбора для суток с наибольшим водопотреблением.

Расчетный суточный расход воды средний за год на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте:

Где qж — норма водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды по СНИП 3.05.04-85;

N — расчетное число жителей.

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего потребления:

где Kmax сут и Kmin сут — максимальный и минимальный коэффициенты суточной неравномерности режима водопотребления по сезонам, дням недели, Kmax сут =1,1 ... 1,3 и Kmin сут = 0,7 ... 0,9.

Расчетные часовые расходы воды:

где Kmax ч и Kmin ч — максимальный и минимальный коэффициенты часовой неравномерности.

Где a— коэффициент, зависящий от степени благоустройства зданий и режима работы предприятия (amax = 1,2... 1,4; amin = 0,4.0,6);

b - коэффициент, зависящий от числа жителей в городе (bmax =1…4,5; b min=0,01…1,00)

Для расчета сети принимают, что водоразбор воды на промышленные предприятия происходит в виде сосредоточенных расходов, а на нужды населения — равномерно по длине сети.

Удельный расход qуд— это расход воды, л/с, приходящийся 1 м длины сети:

гдеQ — общий расход воды на хозяйственные нужды, равномерно распределенный по сети;

S L— общая длина магистральных линий.

Транзитный расход воды Qтр, -вода, которая полностью проходит через данный участок и поступает на следующий.

Путевой расход воды Qп — расход воды, разбираемой потребителем на каждом участке:

Расчетный расход воды Qр на участке сети равен сумме транзитного и путевого расходов. Расчетный расход получают так же, как половину путевого на данном участке, т. е. между двумя узловыми точками сети.

На практике диаметры труб определяют, пользуясь таблицами гидравлического расчета Ф. А. Шевелева.

4.9. Водоснабжение фонтанов

Фонтаны — важный элемент инженерного благоустройства городских территорий. Они имеют большое санитарно-гигиеническое и архитектурное значение. Существуют две схемы водоснабжения фонтанов: прямоточная и оборотная.

Прямоточное водоснабжение используют для сравнительно не больших фонтанов с расходом воды до 3... 5 л/с. Оборотное водоснабжение применяют для фонтанов с большим водопотреблением. Это замкнутая сеть. Фонтанные струи воды получают требуемый напор от насосов, которые устанавливают в специальном помещении — машинном зале.

Система водоснабжения фонтанов включает в себя распределительную сеть трубопроводов, фонтанные насадки, запорную и регулирующую арматуры, подающий и циркулирующий трубопроводы, выпуск, насосную установку, приемный резервуар. Распределительную сеть рассчитывают на максимальный расход воды. Фонтанные насадки влияют на высоту, форму и траекторию полета струи. Необходимый напор перед фонтанной насадкой определяют расчетом.

5.ВОДОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЙ

5.1. Системы и схемы  водоснабжения

Одним из необходимых условий городского благоустройства является водоснабжение. Все сооружения населенных пунктов, расположенные в канализованных районах или имеющие местную канализацию, оборудуют системами холодного и, все чаще, горячего водоснабжения. Системы водоснабжения зданий должны обеспечивать все объекты сети водой в требуемом количестве, определенного качества и под необходимым давлением. Качество подаваемой воды зависит от назначения систем водоснабжения.

Система водопровода учитывает количество потребителей и норму потребления воды. для разных категорий потребителей существуют свои нормы. Населению вода требуется для удовлетворения физиологических потребностей: приготовления пищи, под держания гигиены, хозяйственно-бытовой деятельности. Норма потребления воды одним человеком в сутки колеблется в зависимости от степени благоустройства города. Для населения крупных городов, обеспеченного холодным и горячим водоснабжением, норма потребления воды на 1 чел. составляет около 400 л/сут. В эту норму входит расход воды на нужды предприятий коммунального обслуживания населения (бани, парикмахерские, прачечные, предприятия общественного питания и т. д.). Другой потребитель - промышленные предприятия, почти в каждом из которых технологический процесс связан с расходом большого количества воды.

В городе также учитывается расход воды на пожаротушение, полив зеленых насаждений и, в зависимости от климатических условий, на обводнение городской территории.

Система водоснабжения здания или объекта — это совокупность технических устройств, обеспечивающих подачу воды под напором ко всем конкретным потребителям из наружных водопроводных сетей. Сети внутреннего водопровода питаются от наружных водопроводных сетей. Система внутреннего водопровода (холодного водоснабжения) состоит из ввода (или вводов), водомерного узла (узлов), сети магистральных и распределительных трубопроводов, водозаборных устройств, арматуры. В настоящее время назрела необходимость установки водомерных устройств для каждого конкретного потребителя. В некоторых случаях в систему включаются я повышающие напор установки (для зданий большой этаж и местные установки для очистки вольт, где вода фильтруется, обесцвечивается, обеззараживается хлором, озоном или ультрафиолетовыми лучами, опресняется и отстаивается.

Различают системы водоснабжения централизованные и использующие местные источники водоснабжения (подземные и поверхностные).

При прокладке водопроводных труб очень важно предусмотреть сохранение в них необходимой температуры воды — вода не должна чрезмерно охлаждаться и нагреваться. Поэтому в СНиП 3.05.04—85 рекомендуется водопроводные сети укладывать под землей. Но при технологическом и технико-экономическом обоснованиях допускаются и другие виды прокладки. Чтобы исключить переохлаждение и промерзание водопроводных труб, глубина их заложения, считая до низа, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины промерзания грунта. Для предупреждения нагревания воды в летнее время года глубину заложения трубопроводов следует принимать не менее 0,5 м, считая до верха труб. Глубину заложения производственных трубопроводов необходимо проверять из условия предупреждения нагревания воды лишь в том случае, если нагревание недопустимо по технологическим соображениям. Расположение линий водопровода на генеральных планах, а также минимальные расстояния в плане от наружной поверхности труб до сооружений и инженерных сетей должны приниматься в соответствии со СНиП 2.07.01-89*.

Водопроводные сети делают кольцевыми и в редких случаях тупиковыми, так как они менее удобны при ремонте и эксплуатации и в них может застаиваться вода.

Диаметр труб водопровода, объединенного с противопожарным, для городских районов составляет не менее 100 мм и не более 1000 мм. В водопроводной сети поддерживается свободный напор не менее 10 м вод. ст., что обеспечивает возможность использовать водопроводную сеть для тушения пожаров. Для этой цели на всей протяженности водопроводной сети через 150 м устанавливают специальные устройства для подключения пожарных шлангов — гидрантов. Нормами предусмотрено, что для наружно го пожаротушения необходим расход воды 100 л/с.

Благодаря свободному напору в водопроводной сети не менее 10 м вод. ст. здания небольшой этажности обеспечиваются водой без дополнительного насоса. В зданиях повышенной этажности создается дополнительный напор местными насосами.

Для удобства эксплуатации и ремонта предусматривают установку различной арматуры, которая располагается на водопроводных сетях в смотровых колодцах. Их выполняют из сборного железобетона или из местных материалов. При расположении уровня грунтовых вод выше дна колодца предусматривают гидроизоляцию дна и стен колодца на 0,5 м выше уровня грунтовых вод.

Водопроводные трубы для полива, заполнения открытых бассейнов, функционирования фонтанов действуют только летом, поэтому их разрешается прокладывать на глубине 0.5 м.

Горячее водоснабжение устраивают в городах с высоким уровнем благоустройства. Горячей водой здания снабжают квартальные системы централизованного горячего водоснабжения от отдельно стоящих центральных тепловых пунктов (ЦТП), которые, как правило, располагают в центре обслуживаемого участка. Тепловую мощность ЦТП выбирают с учетом перспективного строительства.

Сеть горячего водоснабжения рассчитывают при централизованной системе водоснабжения на два режима работы: режим водоразбора горячей воды в часы максимального водопотребления; режим циркуляции воды в часы минимального водоразбора.

Для сетей горячего водоснабжения используют водогазопроводные оцинкованные трубы, соединяемые на резьбе или сваркой. Уклон трубопроводов принимают не менее 0,002. Трубы изолируют для уменьшения теплопотерь. Наружные сети горячего водоснабжения прокладывают в отдельных каналах или бесканальным способом (непосредственно в грунте), или в каналах совместно с тепловыми сетями.

5.2. Элементы внутреннего  водопровода

В зависимости от назначения системы водоснабжения делятся на следующие виды:

• хозяйственно-питьевая — для подачи воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ Р51232-98, для использования в жилых, общественных и производственных помещениях (для приготовления пиши, умывания, купания, хозяйственных нужд);

• производственная система — для подачи воды на технические нужды;

• противопожарная система — для тушения пожаров.

В зависимости от потребностей того или иного объекта системы внутреннего водоснабжения могут быть объединенными или раздельными. Однако соединение в одном водопроводе воды хозяйственно-питьевой с водой не питьевого качества недопустимо.

По конструкции различают следующие системы внутреннего водопровода для производственных зданий: с прямоточным водоснабжением: с оборотным водоснабжением; с повторным использованием воды. На выбор конструктивного решения влияют назначение, техническая целесообразность, требование экономичности, противопожарные, санитарно-гигиенические требования. При этом надо стремиться к уменьшению строительных и эксплуатационных расходов.

Внутренний водопровод зданий включает в себя следующие устройства (рис. 9.1):

Рис. 9.1. Элементы внутреннего водопровода:

1 — ввод; 2 — водомерный  узел; З — магистральный трубопровод; 4 — распределительный трубопровод (стояк); 5 — подводки (ответвления); б — водоразборные краны и другие приборы

• водопроводный ввод — участок трубы на наружной сети от ближайшего смотрового колодца до здания. Прокладывается из тех же труб, что и наружные сети, с минимальным уклоном 0,005 от здания. Минимальная глубина заложения больше глубины промерзания на 0,5 м;

• водомерный узел с обводной линией или без нее. Состоит из задвижки, фильтра, водомера, спускового тройника, опломбированной задвижки. Водомерный узел с обводной линией устраивается в случае бесперебойной подачи воды, т. е. когда противопожарный водопровод соединен с хозяйственно-питьевым

• магистральные трубопроводы;

• стояки — вертикальные трубы;

• подводки к приборам;

• водоразборная арматура — смесители, водоразборные краны

Основная водоразборная арматура устанавливается в кухнях, санузлах и ванных комнатах, которые предпочтительно устанавливают компактно, линейно. Аксонометрическая схема размещения расстановки элементов внутреннего водопровода выполняется на основании строительных планов этажей и разрезов в масштабе. На ней условно показываются все элементы сети и водоразборные приборы, вертикальные отметки. По ней можно рассчитать число всех элементов, длину труб, число подводок.

На вводе в здание требуемый напор должен обеспечить подачу нормативного расхода воды к самому высокому (диктующему) водозаборному устройству. Минимальный напор воды в месте присоединения ввода называется гарантийным. В случае недостатка напора в наружной сети для здания устанавливаются повысительные насосные установки, водонапорные баки, пневматические установки.

Схемы сетей внутренних водопроводов в зависимости от режима водопотребления, требований и назначения объекта бывают тупиковыми, кольцевыми, комбинированными, зонными.