Инженерные сети

Тупиковые сети используют там, где допускается перебой в водоснабжении в случае аварии. Кольцевые сети применяют, когда требуется надежная бесперебойная подача воды. Комбинированные сети устраивают в многофункциональных зданиях сложной конфигурации. Зонные (многозонные) сети представляют собой несколько раздельных сетей в одном здании. Их используют для надежного водоснабжения сложных, например высотных, зданий.

Магистральные трубопроводы в здании должны быть расположены по кратчайшим расстояниям в зависимости от технико-экономической целесообразности, режимов подачи и потребления воды, надежности снабжения, рационального размещения. В сетях с нижней разводкой горизонтальные магистрали трубопроводов располагаются в нижней части зданий (в подвале или техподполье). В сетях с верхней разводкой горизонтальные магистрали размещаются в чердачном помещении. В планировке помещений этажей сантехнические узлы и водоразборную арматуру располагают по единой вертикали друг под другом.

Для внутренней водопроводной сети используются стальные водопроводные трубы диаметром от 10 до 150 мм на резьбовых, фланцевых, сварных, клеевых соединениях и пластмассовые на сварке. Для вводов применяют чугунные раструбные трубы.

Водопроводную арматуру изготавливают из латуни, стали, бронзы, чугуна, пластмасс (краны, клапаны, сетки, вентили, смеси тело и т. д.). Запорная арматура включает в себя задвижки, запор вентили, автоматически закрывающиеся клапаны. Ее устанавливают у стояков хозяйственно-питьевой сети, на ответвлениях, на кольцевой магистральной сети, у основания пожарных стояков, при вводе в каждую квартиру, на подводках к санитарным приборам, к водонагревательным приборам и т. д.

Регулировочная арматура предназначена для регулирования расхода и для поддержания, понижения напора (регуляторы давления, регулировочные вентили). Предохранительная арматура (клапаны) позволяет поддерживать величину напора не более определенного значения, что сохраняет оборудование в случае непредвиденного повышения давления в трубопроводе. Обратные клапаны обеспечивают движение воды только в одном направлении.

Трубопроводы внутри здания крепят к строительным конструкциям на подвесках или кронштейнах. При прокладке в неотапливаемых подвалах или чердаках трубы утепляют.

Вертикальные трубы, стояки, разводящие трубопроводы и под водки к водоразборным устройствам прокладывают скрыто или открыто в зависимости от назначения и степени благоустройства зданий. Открытый способ прокладки предполагает расположение труб вдоль стен и в шахтах индустриальных сантехкабин. Скрытая прокладка обязывает проводить трубы в каналах, бороздах, блоках и панелях стен. Эти особенности прокладки коммуникаций должны быть предусмотрены в строительной части проекта здания. Скрытая прокладка предполагает устройство в панелях смотровых люков и отверстий в местах размещения вентилей и других устройств регулирования сети. Трубопроводы и приборы крепятся к стенам с помощью крюков, скоб, кронштейнов, дюбелей и т. д.

Повысительные насосные установки применяют для повышения напора воды в случае, когда гарантированный напор ниже требуемого. Для этого используют центробежные насосы. При необходимости бесперебойной работы сети устанавливают также резервные насосные агрегаты. Насосы размещают в отдельном отапливаемом помещении высотой не менее 2,2 м, расположенном под нежилыми помещениями, на специальном фундаменте со звукоизоляцией. Насосы должны быть подключены к двум независимым источникам энергии.

Регулирующие водонапорные резервуары (баки) создают запас воды на случай недостаточного напора. Для технологических нужд и пожаротушения запас воды в резервуаре целевой, неприкосновенный. Объем резервуара складывается из регулирующего и запасного объемов.

Водонапорные баки могут быть в плане круглыми и прямоугольными из листовой стали с крышками. Они создают большие нагрузки на перекрытия, требуют специального ухода, удорожают строительство.

Определение расчетного расхода воды во внутреннем водопроводе. Сети внутренних водопроводов рассчитывают по максимальному секундному расходу воды в здании. Подача нормативного расхода воды к самому высокому и удаленному диктующему водоразборному устройству должна быть обеспечена с максимальным свободным напором.

Максимальный секундный расход воды, л/с, в здании определяется по формуле

Где a— коэффициент, зависящий от общего числа приборов и вероятности их действия;

q0 — секундный расход воды  одним при 6 (в общем случае  для подачи холодной воды q0 принимают  равным 0,2 л/с).

Вероятность действия водоразборных устройств

где q — норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л;

U— число жителей в здании, которое определяют по региональному  показателю санитарной нормы  площади на одного человека, по  числу квартир в здании и  жилой площади квартиры;

N - фактическое число жителей  в здании.

В зданиях с одинаковыми потребителями на расчетных участках принимают единую вероятность действия для всех водоразборных устройств.

Гидравлический расчет внутреннего водопровода. С помощью гидравлического расчета внутреннего водопровода определяют экономически выгодные диаметры труб для пропуска расчетных расходов воды и потерь напора от диктующего водоразборного устройства в здании до места присоединения ввода. На расчетной аксонометрической схеме внутренней водопроводной сети выбирают самый удаленный от ввода (расчетный) стояк в направление от диктующего устройства до места присоединения ввода к наружному водопроводу. Аксонометрическую схему разбивают на участки, в пределах которых не изменяется расход. На них устанавливают количество водоразборных устройств N. По расчетам определяют число жителей U в здании и вероятность действия водоразборных устройств Р. Для каждого участка находят произведение величин Р N, коэффициент a, секундный расход q ,л/с, и его длину. По таблицам СНиП 2.04.01-85 выбирают диаметр каждого расчетного участка при экономичных скоростях движения v= (0,9... 1,2) м/с и максимальной скорости З м/с. По диаметрам определяют потери на единицу длины. Для каждого расчетного участка вычисляют потери напора, м:

Где i - удельные потери напора на трение (принимаются в зависимости от диаметра трубопровода. материала и расчетного расхода воды); L — длина расчетного участка сети, м;

l — коэффициент. учитывающий потери напора в зависимости от длины участка,

К — коэффициент, учитывающий потери на местные сопротивление в соединениях труб и арматуре.

Напор для подачи воды (требуемый напор) в наиболее удаленную высокорасположенную точку определяют как сумму, м:

Где Нгеом — геометрическая высота подъема воды;

Нпот — сумма потерь напора в трубопроводе;

Нf свободный напор на излив.

Потери напора для всего здания определяют как сумму потерь напора от диктующего водоразборного устройства до ввода. Потери на вводе определяют как потери на участке от водомерного узла до места присоединения ввода к наружному водопроводу.

Геометрическая высота подачи воды в здание равна расстоянию по вертикали от уровня земли над местом присоединен ввода к наружному водопроводу до уровня изливного отверстия диктующего водоразборного устройства. Ориентировочно требуемый напор, м, определяют по формуле

где 10 — свободный напор для одноэтажной застройки; n — число этажей в доме.

5.3. Противопожарные  водопроводы

Противопожарные водопроводы устраивают в соответствии с требованием СНиП 2.08.01-82 в жилых зданиях выше 12 этажей и общественных зданиях определенных категорий. В жилых зданиях от 12 до 15 этажей устраивают единый хозяйственно-противопожарный водопровод, а в зданиях выше 16 этажей — раздельные противопожарный и хозяйственно-питьевой водопроводы.

Противопожарные водопроводы состоят из сети магистральных трубопроводов, пожарных кранов в, в случае необходимости, противопожарных насосов, водонапорных баков или пневматической установки. Пожарные краны размещаются в легкодоступных местах (коридорах, лестничных площадках, вестибюлях) в нишах стен размерами 855х620х270 мм на высоте 1,35 м над уровнем пола. Шкафы закрываются стеклянной дверцей. Сети противопожарных водопроводов проектируются из расчета надежности и бесперебойности работы, поэтому их делают кольцевыми в горизонтальном или вертикальном направлениях и при соединяют не менее чем двумя вводами к подающему трубопроводу. При необходимости сети противопожарного водопровода делают зонными.

Число пожарных кранов на здание рассчитывается из условий орошения всех помещений компактной частью струи, т. е. радиус действия пожарного крана с подключенным пожарным шлангом составляет 16... 26 м. Ко всем пожарным кранам вода должна подходить с расчетным вапором при условии их одновременной работы. Для подключения рукавов пожарных машин в зданиях высотой 17 этажей и более должны быть предусмотрены два выведенных наружу патрубка. Для увеличения напора воды в случае необходимости автоматически должен подключаться специально установленный протвопожарный насос. Расход воды на пожарный кран — 2,5 л/.

Различают противопожарные водопроводы ручного действия и включающиеся автоматически.

Противопожарный водопровод ручного действия состоит из пожарного вентиля диаметром 50 мм в резиново-тканевого рукава длиной 10, 15, 20 м. Все здания оборудуют рукавами стандартной длиной на концах которых находятся брандспойты с диаметрами от 16 до 50 мм для создания компактной струи с большой длиной вылета. Радиус действия пожарного крана на б м больше длины рукава.

Автоматические средства пожаротушения применяют в здании с высокой пожарной опасностью. Различают автоматические спринклерные системы (разбрызгиватели) и полуавтоматические дренчерные системы (водяные завесы).

Одна спринклерная насадка рассчитана на площадь 9 м Автоматические спринклерные системы пожаротушения никогда не совмещают с хозяйственно-питьевыми.

6.КАНАЛИЗАЦИЯ И  САНИТАРНАЯ ОЧИСТКА ПОСЕЛЕНИЙ

6.1. Классификация  сточных вод и системы канализации

Необходимой формой очистки населенных мест от сточных вод является канализация. Ее задача — удаление воды, жидких отходов, образующихся в результате хозяйственно-бытовой деятельности населения городов в поселков и работы промышленных предприятий. Вместе с поверхностными водами (поливочными, атмосферными, грунтовыми), оказавшимися на поверхности городских и поселковых территорий, жидкие отходы представляют собой загрязненную жидкость и называются сточными водами. В них присутствуют химические, биологические и органические составляющие. Их необходимо удалять, очищать, дезинфицировать и направлять в ближайшие водоемы. Для этого служат канализационная система и водостоки.

Сточные воды подразделяют на следующие категории:

• бытовые или хозяйственно-бытовые — из домов, производственных зданий, образующиеся в результате жизнедеятельности людей. Содержат органические, минеральные, бактериальные загрязнения;

• производственные — из промышленных предприятий, образующиеся в результате технологических процессов. Содержат органические, минеральные, ядовитые загрязнения;

• атмосферные — с территорий города, крыш домов, дождевые воды, талые воды. Содержат минеральные, химические загрязнения.

Системы водоотведения зависят от состава сточных вод. Степень загрязнения характеризуется количеством загрязнения в единице объема. Концентрация загрязнений зависит от нормы потребления воды в населенном пункте, характера производства места сбора осадочных вод, их количества. Система канализации сточных вод обеспечивает прием, транспортировку, очистку, обеззараживание, утилизацию полезных веществ в отведение в водоем. Существуют два вида канализации: вывозная и сплавная.

Вывозная канализация основана на вывозе отдельных объемов жидкости на поля аэрации.

Сплавная канализация состоит из системы подземных трубопроводов и устройств, транспортирующих сточные воды на очистные сооружения. Эта система наиболее распространена в больших населенных пунктах. Для ее устройства необходимо наличие внутреннего водопровода с нормой потребления не менее 60 л/сут на одного человека

Система сплавной канализации состоит из внутренних устройств, наружных сетей, насосных станций перекачки, очистных сооружений и устройств выпуска сточных вод.

Сплавная канализация в зависимости от того, как решен вопрос отведения сточных вод, подразделяется на ливневую, фекальную (хозяйственно-бытовую), общесплавную, раздельную (полную, неполную), полураздельную и комбинированную.

Общесплавная канализация осуществляет отвод одной системой трубопроводов ливневых сточных вод, которые поступают после дождя с городских территорий через дождеприемные решетки, и хозяйственно-фикальных, поступающих из жилых домов и производственных зданий. При раздельной канализации применяются две независимые системы отвода сточных вод: ливневая канализация (водосток) и хозяйственно-фекальная. Сточные воды промышленных предприятий отводятся отдельной системой для очистки их от специфических загрязнений. В настоящее время раздельная система канализации наиболее применима.

6.2. Наружные канализационные  сети

Наружная канализация состоит из подземных трубопроводов, по которым из домов самотеком отводятся воды к насосным станциям. Внутриквартальная сеть присоединяется к уличной. В местах соединения сооружают контрольные колодцы, располагаемые у красных линий улиц. Канализуемая территория города разбивается на отдельные бассейны по границе водоразделов. Уличная канализация объединяется в пределах одного бассейна и направляется в главный коллектор. В пониженных участках коллекторов устраивают насосные станции для подъема сточных вод и обеспечения дальнейшего самотечного их сплавления (напорный коллектор). Коллекторы большого диаметра называются каналами.

Канализационные сети проектируют на основании генплана. По абсолютным горизонталям находят на рельефе местности границы бассейнов канализования по водоразделам и направления укладки главных коллекторов с естественным уклоном. Затем проектируют присоединения к ним и внутриквартальные сети.

Схемы канализования выбирают в зависимости от условий рельефа: перпендикулярная, пересеченная, параллельная, зонная (поясная), радиальная.

Трассу канализации выбирают с помощью технико-экономической оценки возможных вариантов. При параллельной прокладке нескольких напорных трубопроводов расстояния между наружной поверхностью труб до сооружений в инженерных коммуникаций должны приниматься в соответствии со СНиП 2.04.03-85 исходя из условий защиты смежных трубопроводов и производства работ.