Водоснабжение и водоотведение жилого дома

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9134

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации


Государственное Образовательное Учреждение
Высшего Профессионального Образования
Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет


Строительный факультет



Кафедра водоснабжения и водоотведения






Пояснительная записка

к курсовому проекту

«Водоснабжение и водоотведение жилого дома»













Выполнил:
студент группы
ПГС-1-08 Черных П.В.


Проверил:
преподаватель
Щелочкова А.А.










Волгоград 2010 г.



Содержание
стр.
Введение 3
1 Проектирование водоснабжения здания 4
1.1 Выбор системы и схемы внутренней водопроводной сети. 4
1.2 Трассировка и устройство внутренней водопроводной сети 4
1.3 Водомерный узел 5
2 Расчёт водопроводной сети 5
2.1 Определение расчётных расходов 5
2.2 Гидравлический расчёт водопроводной сети 6
2.3 Подбор водомера 8
3 Проектирование канализационной сети 9
3.1 Основные принципы проектирования внутренней канализации 9
3.2 Внутренняя канализация 9
3.3 Расчёт внутренней канализационной сети 10
3.4 Расчёт дворовой канализационной сети. 10
Литература 12



























Введение

Системы внутреннего водопровода (хозяйственно-питьевого, производственного, противопожарного назначения) устраивают с целью обеспечения водой производственных, вспомогательных, жилых и общественных зданий, оборудуемых соответствующими системами канализации.
Оборудование домов водопроводом и канализацией улучшает санитарное состояние урбанизированных территорий, позволяет создать систему очистки загрязненных коммунально-бытовых стоков, не допустить загрязнения воды и почвы.
Обеспечение населения водой питьевого качества повышает уровень благоустройство городов, а также улучшает их санитарное и экологическое состояние и предохраняет людей от эпидемиологических заболеваний, распространяющихся через воду.
В соответствии с заданием кафедры, запроектированы внутренний водопровод и канализация, представлены их аксонометрические схемы, планы типового этажа и подвала здания и генплан на одном листе формата
К проекту прилагается пояснительная записка, включающая следующие разделы:
-внутренняя водопроводная сеть
-внутренняя канализационная сеть
-дворовая канализационная сеть














1. Проектирование водоснабжения здания

Проектирование систем внутреннего водоснабжения зданий проводится в соответствии со СНИП 2.04.01-85.
В состав систем внутреннего водоснабжения хозяйственно - питьевого назначения входят: ввод, водомерный узел с повысительной установкой, разводящая магистраль, стояки, подводки к санитарным приборам, водоразбор¬ная, запорная, смесительная и регулирующая арматура, а также ус¬тановки для повышения напора в сети.

1.1 Выбор системы и схемы внутренней водопроводной сети.

Для здания принята система хозяйственно-питьевого водоснабжения по тупиковой схеме с одним вводом и нижней разводкой магистрали. Тупиковые схемы имеют наибольшее распространение и проектируются во всех случаях, когда допустим перерыв в подаче воды.
Водомерный узел располагается на вводе в здание в помещении подвала.
Схема с нижней разводкой магистралей экономичнее, более удобно в эксплуатации и монтаже. Обычно проектируются в зданиях высотой до 10-12 этажей (жилые здания).
Ориентировочно величину требуемого напора обеспечивающего работу внутреннего водопровода жилого здания можно определить по формуле:
Нт=10+(n-1)*4=10+4*4=26 м
При Hг=23 м, принимается система с насосными установками.

1.2. Трассировка и устройство внутренней водопроводной сети.

Внутреннюю водопроводную сеть выполняют из стальных водогазопроводных оцинкованных труб, в среднюю часть здания под прямым углом к торцевой стене здания. Грунты принимаю сухими, следовательно, пересечение ввода со стенами подвалов следует выполнять с зазором 0,2 м между тру¬бопроводом и строительными конструкциями с заделкой отверстия в стене эластичными водогазонепроницаемыми материалами – битумной мастикой.
Сеть минимизирована, запроектирована с наименьшим диаметром труб для удобства в эксплуатации и монтаже, имеет эстетический вид для помещений, состоит из стальных оцинкованных труб, проложенных скрытым способом.
В квартирах стояки располагают в туалете (у задней стены) и в ванной комнате.
Магистральный трубопровод прокладывается в подвале вдоль внутренней стены на расстоянии 300 мм от потолка. Водомерный узел располагается около внутренней стены подвала на высоте 1000 мм от пола, оборудуется обводной линией, запорной арматурой, контрольно-спускным краном, манометром и обратным клапаном после счетчика. Водомерный узел крепится кронштейнами, а стояки скобами и крючками.
Подводки к приборам выполняется над полом на высоте 50 см с вертикальным подъемом труб к каждой водоразборной точке.
Ввод в здание осуществляется по кратчайшему пути, перпендикулярно фасаду здания. Предусмотрен поливочный водопровод из поливочных кранов, которые подключены к хозяйственно-питьевой сети и расположены в нише цоколя на высоте 340 мм от отмостки. Они используются для полива зеленых насаждений, мойки тротуаров и внутриквартальных проездов. Подводка к поливочным кранам производится от магистрали в подвале с уклоном 0,005 в сторону спуска воды. Поливочные краны устанавливаются из расчета один кран на каждые 60-70 м периметра здания.



1.3. Водомерный узел.

Для учета потребления воды в здания устраивают водомерный узел, в состав которого входят: счетчик расхода воды (крыльчатый), контрольно-спускной кран, запорная арматура (вентиль), соединительные патрубки.
Водомерный узел располагаю внутри здания за наружной стеной в удобном и легкодоступном месте с искусственным освещением и температурой не ниже 5 °С.
При наличии одного ввода в здание у счетчика воды обязательно устраивается обводная линия, на которой устанавливается задвижка, запломбированная в обычное время в закрытом положении.


2. Расчет водопроводной сети.

При расчете сети хозяйственно-питьевого водопровода следует обеспечивать необходимые напоры воды у приборов, расположен¬ных наиболее высоко и в наибольшем удалении от ввода.
Гидравлический расчет сетей внутренних водопроводов холод¬ной воды необходимо проводить по максимальному секундному расходу.
Диаметры труб внутренних водопроводных сетей назначены из расчета наибольшего использования гарантийного напора в наружной водопроводной сети. Скорости движения воды в стальных трубах внутренних водопроводных сетей диаметром до 400мм при хозяйственно-питьевом водоразборе не превышает: в магистралях, стояках и подводках к водоразборным точкам – 3м/с.

Расчет системы выполняем в следующей последовательности:
 по аксонометрической схеме намечаем расчетную точку и расчетное направление движения воды от ввода до расчетной точки;
 расчетное направление разбиваем на расчетные участки;
 определяем расчетные расходы воды, поступающей к потребителям в расчетных точках;
 по расчетному расходу подбираем диаметр трубопровода, учитывая рекомендуемые скорости в трубопроводах;
 по расчетному расходу и диаметру определяем потери напора во всех элементах систем;
 сравниваем потери напора с давлением, имеющимся в наружной сети, и определяем необходимость установки повысительных насосов.

2.1. Определение расчетных расходов.

Секундный расход воды , л/с водоразборной арматурой, отнесенный к одному прибору, следует определять различными приборами, обслуживающими одинаковых потре¬бителей на участке тупиковой сети
л/с
Максимальный секундный расход воды на расчетном участке
сети, следует определять по формуле , где α- коэффициент, зависящий от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их дей¬ствия Р.
Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети при одинаковых водопотребителях в здании без учета изменения соотношения U/N следует определять по формуле:

где л - норма расхода воды (холодной), в час наибольшего водопотребления; U=1.2 1122/9=150 - общее число водопотребителей (жителей), определяемое из жилой площа¬ди помещений и нормы жилой площади на одного жителя; N = 122 -число санитарно-технических приборов, обслуживающих U потре¬бителей.





2.2. Гидравлический расчет водопроводной сети.
Гидравлический расчет сетей внутренних водопроводов холод¬ной воды ведется на случай пропуска максимального секундного расхода. При расчете водопроводную сеть разбиваю на расчетные участки (с постоянным расходом). Расчет веду последовательно по расчетным участкам от наиболее удаленного и высокорасполо-женного от ввода водоразборного прибора (диктующая точка) до точки присоединения водопровода к уличной сети. При этом в диктующей точке должен обеспечиваться необходимый по
СНИП 2.0401-85 свободный напор ( м)
Расчет сводится к определению диаметров труб для пропуска максимального
секундного расхода воды; расчету потерь напора на расчетных участках сети; расчету требуемого напора для обеспече¬ния нормальной работы во всех водоразборных точках сети. Диа¬метры труб внутренних водопроводов следует назначать из расчета наибольшего использования гарантированного напора в наружной водопроводной сети. Диаметры труб рассчитываются на расчетных участках в зависимости от величины расхода (q) и скорости (v) в интервале допустимых значений как
Скорость движения воды в трубах внутренних водопроводов не должна превышать 3 м/с.
Диаметры водоразборных стояков в секционном узле выбираются по расчетному расходу воды в стояке, определенному с коэффициентом 0,7.
Потери напора на участках трубопроводов систем холодного водоснабжения хозяйственно-питьевого назначения следует определять по формуле
где l - длина расчетного участка, м; i - удельные потери напора на трение при расчетном расходе, определяемые по таблицам для гидравлического расчета систем холодного водоснабжения или по формулам для железобетонных, чугунных и стальных труб.
при v > 1,2 м/с,
при v ≤ 1,2 м/с.
Гидравлический расчет проектируемой водопроводной сети представлен в следующей таблице:

№ расчетного участка Общее число приборов N Вероятность действия приборов pc Значения Расчетный расход, л/с Диаметр Ø, мм Скорость V, м/с Длина расчетного участка l, м Удельные потери напора 1000•i, мм Линейные потери напора Hl = i•l, м
N•pc α л/с
1-2 2 0,015 0,015 0,2 0,3 0,3 20 0.94 0,50 154,9 0,08
2-3 3 0,03 0,237 0,336 20 1,0 0,30 192 0,05
3-4 4 0,06 0,287 0,434 25 0,82 3,50 85,6 0,30
4-5 8 0,12 0,367 0,55 25 1,03 2,90 132,5 0,38
5-6 12 0,18 0,43 0,645 25 1,2 2,90 178,2 0,52
6-7 16 0,24 0,485 0,728 25 1,36 2,90 227 0,67
7-8 20 0,3 0,534 0,8 32 0,84 3,20 61,9 0,20
8-9 41 0,615 0,749 1,12 32 1,17 3,90 115,7 0,45
9-10 61 0,915 0,924 1,386 40 1,1 7,20 86,6 0,62
10-ввод 122 1,815 1,363 2,14 40
50 1,62
0,69 3.40
12,62 185
16,9 0,63
0,21
ΣHl = 4,15м.
Таблица расчета внутренней водопроводной сети




H=1,3*4,15 = 5,40 м

Общие потери напора в сети определяются как сумма потерь на расчетных участках. Общие потери напора на трение не должны превышать 1 м на каждый этаж здания (с отклонением не более 10 %).


2.3. Подбор водомера (счетчика воды).

Диаметр условного прохода счетчика воды выбираю исходя из среднечасового расхода воды за период потребления(2,14 л/с = 7,34 м³/ч), ко¬торый не должен превышать эксплуатационный, принятый по таблице. Счетчик проверяется на пропуск максимального (рас¬четного) секундного расхода воды на хозяйственно- питьевые нуж¬ды, при котором потери напора в крыльчатых счетчиках не должны превышать 2,5 м, а в турбинных -1м.
Для труб диаметром условного прохода 50 мм принимаю крыльчатый водомер.
qэкспл = 12,0 >7,34
Потери давления в счетчиках h = Sq² =0,143 * 2,14²=0,66 м < 5 м
где S - гидравлическое сопротивление счетчика.
Требуемый напор для обеспечения нормальной работы водо¬провода определяется по формуле:
Нтр= Нг + Н + h + Hf
где Нг, м -геометрическая высота подъема воды от точки подсоедине¬ния к уличной водопроводной сети до отметки диктующего прибо¬ра; Н = 5,40 м - общие потери напора в сети; h =0,66 м - потери напора в водомере; Hf = 3 м- свободный напор в диктующем приборе.
Геометрическая высота подъема воды Н определяется по формуле
Нг=hэ (n-1)+hп+hз ±∆
где hэ - высота этажа; n - количество этажей в здании; hп - высота
расположения диктующего прибора над уровнем пола последнего этажа; hз - глубина заложения уличной водопроводной сети; ∆ -разность абсолютных отметок пола первого этажа и поверхности земли в месте подсоединения ввода к уличной сети.
Нг=2,9*4+0,5+1.8+0.5=14,4 м
Нтр=14,4+5,40+0,66+3=23,46 м < Hgar=23м
Требуемый напор на вводе в здание больше гарантированного напора в наружной сети, значит, требуется установки для повышения напора воды.


















3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ
3.1. Выбор системы и схемы внутренней канализационной сети.

В здании запроектирована хозяйственно-бытовая система канализации. Способ прокладки трубопроводов скрытый. Решение схемы внутренней канализации производится в соответствии с расположением санитарных приборов на этажах.
Для устройства внутренней канализации здания применяются чугунные канализационные раструбные трубы по ГОСТ 6942-80, диаметром 50, 100 мм.
Соединение чугунных и пластмассовых труб производится с помощью фасонных частей. Фасонные части используются следующих типов: колена, тройники косые и прямые, крестовины косые и прямые, гидравлические затворы.
На сетях внутренней канализации необходимо предусматривать ревизии и прочистки, которые устанавливаются на стояках не реже чем через три этажа, но обязательно на верхних и нижних этажах. Ревизии устанавливают на 1м от пола.


3.2 Трассировка и устройство внутренней канализационной сети.

Способ прокладки трубопроводов скрытый и открытый.
Канализационные стояки располагают по оси унитаза. Движение сточных вод в отводных линиях самотечное. В зданиях применяются санитарные приборы, позволяющие осуществлять прокладку отводных труб над полом (унитазы с косым выпуском).
На сетях внутренней хозяйственно-бытовой канализации для прочистки трубопроводов установлены ревизии и прочистки.
Стояки принимают сточные воды от отводных линий со всех этажей. Диаметр стояка в жилых домах по всей высоте не меньше наибольшего диаметра отводной трубы, присоединяемой к стояку.
Верхняя часть канализационного стояка переходит в вытяжную трубу, которая выводится выше кровли на 0,3 м – от плоская кровли. Вытяжные трубы выполняются диаметром равным диаметру стояка.
Канализационные выпуски отводят сточную жидкость от стояков за пределы здания в смотровой колодец дворовой или внутриквартальной сети.
Диаметр выпуска не менее диаметра стояка, а угол присоединения к дворовой канализационной сети не менее 900 (считая по движению сточных вод). Выпуски располагаются с одной стороны здания перпендикулярно наружным стенам. В здании запроектирован один выпуск на секцию, который выводит во двор.
В пределах здания выпуск прокладывается по стене подвала.


1.1. Расчет внутренней канализационной сети.

Расчет канализационных трубопроводов сводится к подбору диаметров и назначению уклонов труб, при которых обеспечивают¬ся самоочищающие скорости движения стоков. Назначать скорости движения жидкости и наполнение труб (Н / d) следует таким обра¬зом, чтобы выполнялось условие
где К= 0,6 - для чугунных труб.
При этом скорость движения жидкости должна быть не менее 0,7 м/с, а наполнение трубопроводов - не менее 0,3.
Максимальный секундный расход сточных вод q s, л/с опреде¬ляют: при общем максимальном секундном расходе воды qtot < 8 л/с в сетях холодного водоснабжения, обслуживающих группу приборов, по формуле
Гидравлическим расчетом определяем диаметр и уклон труб для отвода стоков. Он производится по таблицам 3 ÷ 5 /3/ или по номограмме приложения 9 /1/. По рекомендациям принимаем Ø и i отводных труб от приборов: от мойки - Ø50, i = 0.03; от умывальника и ванны - Ø50, i = 0.035; от унитаза - Ø100, i = 0.02. Диаметр стояков принимается Ø100 по максимальному диаметру выпуска от прибора, т.е. от унитаза.Расчет заключается в проверке пропускной способности принятых диаметров стояков, отводов, горизонтальных линий, выпусков. Стояки подвергают лишь проверочному расчету, сравнивая расчетный расход стояков с предельно допустимым. Проверяем наиболее нагруженный стояк Ст К1-1.




По таблице 8 /1/ при диаметре стояка 100 мм и диаметре отводной трубы 100 мм, угле её присоединения 90° пропускается расход на стояк - 3.2 , т.е. нагрузка на стояк Ст К1-1 < допустимой.
Остальные стояки аналогичные по всем данным стояку К1-1.
Расчет выпуска К-1 (К-2)




По таблице 5 /3/ при Ø100, i = 0.02, = 0.44, V = 0.83м/с,
условие : < 0.6 - условие выполняется.

3.4 Материалы труб, способы соединения, креплений.

Внутренняя канализационная сеть прокладывается из чугунных канализационных труб Ø 50 и 100 мм, ГОСТ 6942-80, способ прокладки - открытый, соединение труб - с помощью чугунных фасонных частей: отводов, тройников, крестовин, переходов, муфт. Крепления канализационных труб располагают под раструбами на расстоянии не более 2 м - для горизонтальных участков чугунных труб и не более 3 м для вертикальных участков. На сети предусмотрены прочистки, на стояках на верхнем и нижнем этажах устанавливаются ревизии на высоте 1 м от пола.
3.5 Расчёт дворовой канализационной сети.
Глубина заложения 1,3 м, следовательно, выпуск из здания проектируется на отметке 121,0 – (1,3 - 0,3) =120.00 м. Все два выпуска проектируются на одной высотной отметке. На расстоянии 3 м от здания выпуски соединяются с дворовой магистралью. В местах соединения устраиваются контрольные колодцы. Так же устройство колодцев предусматривают в месте соединения дворовой с уличной магистралью и за 3 метра до красной линии.

Расчет дворовых участков проектируемой канализационной сети представлен в следующей таблице:


Таблица гидравлического расчета дворовой канализационной сети


№ участка КК1-КК2 КК2-КК3 КК3-КК КК-ГК
Длина l, м 23.50 10.30 14.90 120
N, шт. 60 120 120 120
0.30
0.015
0.9 1.8 1.8 1.8
α 0.923 1.362 1.362 1.362
1.60
Расход, q л/с 2.905 3,625 3,625 3,625
Диаметр Ø, мм 150
Уклон i 0.012
Наполнение
0.3 0.38 0.38 0.38
Скорость V, м/с 0.70 0.72 0.72 0.72
Падение уклона i, м 0.28 0.12 0.18 0.15
Отметки м. земли нач. 121.00 121.00 121.00 121.00
кон. 121.00 121.00 121.00 121.00
воды нач. 120.00 119,83 119.71 119.53
118.45
кон. 119,83 119.71 119.53 118.20
лотка нач. 120.30 120.21 120.07 118.83
кон. 120,13 120.07 119.91 118.58
Заложение м. нач. 1.00 1.17 1.29 2.65
кон. 1.17 1.29 1.47 2.80

На основании вышеприведенных расчетов вычерчивается продольный профиль дворовой канализации.










Список литературы

1. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учебник для вузов / В. И. Калицун, В. С. Кедров, Ю. М. Ласков, П. В. Сафонов, - 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1980. – 359 с., ил.
2. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий.- М.: Стройиздат, 1986.
3. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сета и сооружения.- М.:Стройиздат, 1985.
4. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения.- М.: Стройиздат, 1986.
5. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбоцементных, пластмассовых и стеклянных труб. М. Стройиздат 1984
6. Лукиных А.А. Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формулам акад. Н.Н. Павловского. М. Стройиздат 1987
7. Кедров В.С. Пальгунов П.П. Сомов М.А. Водоснабжение и канализация. М. Стройиздат 1984
8. Кедров В.С. Ловцов Е.Н. Санитарно-техническое оборудование зданий. М. Стройиздат 1989
9. Староверов И.Г. Шиллер Ю.И. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Водопровод и канализация. М. Стройиздат 1990























































№ участка КК1-КК2 КК2-КК3 КК3-КК КК-ГК
Длина l, м 23.50 10.30 14.90 120
N, шт. 60 120 120 120
0.30
0.015
0.9 1.8 1.8 1.8
α 0.923 1.362 1.362 1.362
1.60
Расход, q л/с 2.905 3,625 3,625 3,625
Диаметр Ø, мм 150
Уклон i 0.012
Наполнение
0.3 0.38 0.38 0.38
Скорость V, м/с 0.69 0.72 0.72 0.72
Падение уклона i, м 0.28 0.12 0.18 0.15
Отметки м. земли нач. 121.00 121.00 121.00 121.00
кон. 121.00 121.00 121.00 121.00
воды нач. 120.00 119,83 119.71 119.53
118.45
кон. 119,83 119.71 119.53 118.20
лотка нач. 120.30 120.21 120.07 119.91
118.83
кон. 120,13 120.07 119.91 118.58
заложение нач. 1.00 1.17 1.29 1.47
2.65
кон. 1.17 1.29 1.47 2.80
2.4. Расчет повысительной насосной установки.

При постоянном или периодическом недостатке напора в сис¬темах водоснабжения предусматривают устройство насосных уста¬новок. Тип насосной установки и режим ее работы определяют на основании технико-экономического сравнения разработанных ва¬риантов:
- непрерывно или периодически действующих насосов при отсутствии регулирующих емкостей;
- насосов производительностью, равной или превышающей максимальный часовой расход воды, работающих в повторно-кратковременном режиме совместно с гидропневматическими или водонапорными баками;
- непрерывно или периодически действующих насосов произ¬водительностью менее максимального часового расхода воды, работающих совместно с регулирующей емкостью.
Производительность хозяйственно-питьевых и производствен¬ных насосных установок следует принимать:
- при отсутствии регулирующей емкости - не менее максимального секундного расхода воды;


- при наличии водонапорного или гидропневматического бака и насосов, работающих в повторно-кратковременном режиме, - не менее максимального часового расхода воды.
Напор, развиваемый повысительной насосной установкой, оп¬ределяется с учетом наименьшего гарантированного напора в на¬ружной водопроводной сети по формуле
где ∑Н = 5,73, м - сумма потерь напора на расчетных участках сети;
Hf =3м-свободный напор у санитарно-технического прибора в диктующей точке; Нg=23м- наименьший гарантированный напор в наружной водопроводной сети,
м
Устанавливается насос К 50-32-125 q=12.5 м³/ч Нр=20 м
Нтр==23.96 м < Hgar +Нр = 43 м.
Насосная установка устраивается перед водомером и состоит из основного насоса и резервно - аварийного, который ставится на обводной линии, отделяемой от основной вентилями. До и после основного насоса также необходимо наличие запорных элементов для отделения основной линии в случае аварий. На нагнетательной линии насоса предусматривают обратный клапан.