Введение.
Вгородах и на промышленных предприятиях расходуют большое количество воды. Ееиспользуют на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, а также дляпожаротушения. Обеспечение населения водой питьевого качества повышает уровеньблагоустройства городов, улучшает их санитарное состояние и предохраняет людейот эпидемических заболеваний, распространяющихся через воду.
Дляобеспечения городов и промпредприятий водой строят системы водоснабжения — комплекс инженерных сооружений, а также мероприятий, обеспечивающих получениеводы из природных источников, ее очистку, транспортирование и подачупотребителям. Система водоснабжения города или промпредприятия состоит изследующих основных элементов:
Водоприемныхсооружений,
насосныхстанций, подающих воду к очистным сооружениям (насосные станции I подъема) или потребителям (насосныестанции II подъема ),
очистныхсооружений,
башени резервуаров, накапливающих запасы воды или регулирующих напоры и расходы,
водопроводови сети водопроводов, предназначенных для транспортирования воды от сооружения ксооружению или к потребителям.
Водопроводнаявода в процессе использования в хозяйственных, производственных и других целяхзагрязняется и изменяет свои свойства. Такую воду называют сточной.
Сточныеводы, образующиеся в городах и на ряде промпредприятий, содержат органи-ческиезагрязнения, которые способны загнивать, и могут служить средой для развитияразлич-ных микроорганизмов, в том числе патогенных (болезнетворных). Сточныеводы предприятий содержат вредные минеральные примеси, химические соединенияили токсические вещества.
Длясоздания благоприятных санитарных условий на территориях городов ипромпред-приятий сточные воды следует удалять за их пределы, а для исключениязагрязнения водоемов сточные воды нужно очищать и обеззараживать. Для этогоиспользуют системы канализа-ции. Канализация представляет собой комплексинженерных сооружений и мероприятий, предназначенных следующих целей:
приемасточных вод в местах образования и транспортирования их к очистным сооружениям,
очисткии обеззараживания сточных вод,
утилизацииполезных веществ, содержащихся в сточных водах и их осадке,
выпускаочищеных вод в водоем.
Существуют2 вида канализации: 1) Выводная и 2) Сплавная.
1.Расчет и проектирование внутреннеговодопровода.
1.1.Трассировка сети.
Вводводопровода в здание включает в себя узел присоединения водопровода к подземноймагистрали трубопровод, проложенный от подземной магистрали до здания иводомерный узел на вводе. Отведение от магистрали производится или при помощитройника, устанавливаемого заранее, или при отсутствии тройника –высверливанием в трубах отверстия с помощью специальных муфт – седелок.
Глубиназаложения ввода должна быть не менее глубины промерзания, трубы вводапрокладываются с уклоном 0,002 – 0,005 в сторону подземной магистрали.
Припараллельном вводе в здание водопровода, труб теплоснабжения, газопровода,канализации и электрических кабелей необходимо выдерживать в плане определенныерасстояния между этими коммуникациями.
Вместах пересечения водопроводного ввода с другими водопроводами расстояниемежду ними по вертикали должно быть – не менее 0,15 м., при пересечении струбами канализации – не менее 0,4 м., причем во всех случаях ввод должен бытьвыше труб канализации.
Чтобывозможная осадка стр. конструкций здания не повредила ввода водопровода, междуфундаментом здания и трубой оставляется зазор 10 см., заделанной мятой глиной.
Водомерныйузел состоит из запорного вентиля (или задвижки), водомера, контрольного кранаи запорного вентиля. Запорные вентили до и после водомера необходимы для того,чтобы водомер можно было снять для ремонта или отключить подачу воды вовнутреннюю сеть. Контрольный кран нужен для проверки водомера или для спускаводы из внутренней сети.
Горизонтальнымтрубам придается уклон – 0,002 – 0,005 в сторону от водоразборных точек.
1.2. Определение расчетных расходов воды.
Расходна каждом участке водопроводной сети определяется по формуле:
/> , л/с
где/> секундныйрасход воды водоразборным прибором (арматурой)
/> - определяетсяпо приложению II СНИП2.04.01-85.
Длямойки со смесителем — 0,12 л/с
Дляумывальника со смесителем — 0,12 л/с
Дляванны — 0,25 л/с
Дляунитаза — 0,1 л/с
Научастках сети, которые обслуживают несколько приборов, в формулу подставляетсявеличина расхода прибора с максимальным водоразбором.
a — коэффициент, зависящий произведения общего числа приборов N на вероятность их одновременного действия P, и определяется по приложению IV СНИП.
/>
/> , где N — число одинаковых потребителей в здании.
Максимальныйчасовой расход воды в часы наибольшего водопотребления определяется поприложению III СНИП, /> — общий расход воды.
/> расходхолодной воды.
U=216 человек--- общее количество жителей в здании,
N=288 штук — общее число приборов в здании.
/>.
Определениерасчетных расходов воды и гидравлический расчет сети производится в табличнойформе.
1.3. Гидравлический расчет внутреннеговодопровода.
Гидравлическийрасчет внутреннего водопровода заключается в определении диаметров труб напропуск расчетных расходов воды с соблюдением допустимых скоростей и потерьнапоров.
Допустимыескорости:
Скоростив подводках к приборам и стоякам принимаются в пределах 0,9…1,5 м/с .
Скоростив магистралях принимаются в пределах 1,5…2,0 м/с
Гидравлическийрасчет внутреннего водопровода производится с использованием таблиц ШевелеваФ.А.
Послевыполнения гидравлического расчета и определения потерь напора на каждомучастке, определяется сумма внутреннего водопровода, которая должна находитьсяв пределах 5…6 м. водного столба.
1.4. Подбор водомера.
Дляучета количества воды, потребляемой зданием, после ввода устанавливаетсяводомерный узел, оборудованный счетчиком воды и запорной арматурой. Водомерныйузел устраивается на высоте 20 см от пола подвала.
Водомерымогут быть трех конструкций:
Крыльчатыеводомеры.
Принимаютсядля измерения малых или средних расходов воды и устанавливаются только нагоризонтальных участках сети (ось вращения перпендикулярна направлению движенияводы).
Турбинныеводомеры.
Принимаютсяпри больших расходах воды. Могут устанавливаться как на горизонтальных, так ина вертикальных участках сети (ось вращения параллельна направлению движенияводы).
Комбинированныеводомеры.
Включаютв себя и крыльчатые и турбинные счетчики. Устанавливают в зданиях с резкимколебанием расходов.
Подборводомера производится по среднечасовому расходу воды, потребляемому зданием,который сравнивается с величиной эксплуатационного расхода счетчика, после чеговыбирается калибр и диаметр условного прохода счетчика.
Среднечасовойрасход воды в здании определяется по формуле:
/>,
где/> --- нормаводопотребления холодной воды, принимаемая в пределах 180 л/ч в сутки.
T=24 часа — продолжительность водопотребления.
/>
Выбираемводомер крыльчатый ГОСТ 6019-83. Диаметр условного прохода />, гидравлическоесопротивление />.
Производитсяпроверка водомера на потери. Потери напора не должны превышать 2,5 м,определяются по формуле:
/>,
гдеq — расход воды на вводе в здание, л/с.
/>
Таккак потери напора не превышают 2,5 м, то водомер выбран правильно.
1.5. Подбор повысительной установки.
Потребныйнапор — это напор в сети внутреннего водопровода, при котором обеспечиваетсяизлив необходимого расчетного расхода воды в диктующей точке здания.
/> в метрах,
где/> ---геодезическая высота подъема воды до диктующей точки, которая равна разницеотметки у диктующей точки и отметки перед водомерным узлом />
/> --- потеринапора на вводе, которые равны разнице отметки трубопровода у стены здания иотметки трубопровода в городском колодце.
/>
/> --- суммарныепотери по длине трубопровода
/>
/>
/> --- свободныйнапор на излив перед прибором.
/>
Гарантийныйнапор — />
Т.к./>, тонеобходима повысительная установка, которая состоит из насоса, установленного вЦТП.
Производительностьхозяйственно-питьевых насосных установок должна быть не менее максимальногосекундного расхода воды на воде в здание:
/>
Напор,который должен создавать насос, определяется как разность потребного и гарантийногонапоров.
/>
Наосновании этих величин производим выбор насоса по справочной литературе.
Марканасоса 1,5К-8/19б, n=2900 об/мин, N=1,1 кВт.
1.6 Описание запроектированной сети.
Наплане типового этажа выбирается место расположения водопроводного стояка, откоторого производится разводка по водоразборкам.
Строитсяаксонометрическая схема поквартирной разводки.
Сплана типового этажа на план подвала переносятся водопроводные стояки иобъединяются магистральной линией по найкрайчайшему расстоянию с вводом вздание. Если стояки располагаются по обе стороны относительно центральной осиздания, магистраль прокладывается над потолком подвала до центральной несущейстены здания. За вводом устанавливается водомерный узел, но не под жилымпомещением.
Строитсяаксонометрическая схема сети внутреннего водопровода.
Нааксонометрической схеме сети внутреннего водопровода выбирается расчетноенаправление и диктующая точка.
Диктующаяточка – это самая высоко расположенная и удаленная от ввода водоразборнаяточка.
Расчетноенаправление–это направление по водоразборной сети от ввода до диктующей точки.
Расчетноенаправление разбивается на расчетные участки.
Запроектированнаясеть внутреннего водопровода – тупиковая с нижней разводкой, состоит измагистральных, распределительных водопроводов и подводок к водоразборнымустройствам.
Трубапроходит по кратчайшему расстоянию и труба ввода перпендикулярна наружной стенездания с учетом i = 0,003 – 0,005 от здания к наружнойводопроводной сети, для возможности опорожнения системы. Глубину заполненияввода принимают в зависимости от глубины заполнение труб городского водопроводаи глубины промерзания грунта, т.к. у нас отсутствуют данные о глубинезаполнения городского водопровода, глубину заполнения ввода определяем как:
Нзап=Нпромерз+0,3=1,1+0,3=1,4м
Дляучета расхода потребляемой воды, в подвале здания устанавливают водомерный узелс отводной линией, расположенной на высоте 0,2м от пола подвала. Длязапроектированной сети внутреннего водопровода подобран водомер ВКСМ-32.Предусмотрена повысительная установка, в результате расчета подобран насос1,5К-8/19б.
Магистральныйтрубопровод прокладывается под потолком подвала с уклоном i = 0,003 на расстоянии 0,2м, на каждом стояке устанавливаютвентили на подводках к водоразборным установкам.
2. Расчет внутренней и дворовойканализационной сети.
2.1 Трассировка сети.
Стоякиобъединяются по два или по отдельности и через выпуски, сточная вода отводитсявначале в дворовую канализацию, а затем в городскую.
Навнутренней канализационной сети устанавливаются ревизии (на вертикальныхучастках) и прочистки (на горизонтальных участках).
Прочисткиустраиваются у основания стояка и на поворотах сети. Ревизии на входе в зданиена первом и последнем этажах и через три этажа.
Диаметрытрубопроводов принимаются:
50мм– подводка к приборам;
100мм– стояки и выпуски;
150мм– дворовая сеть.
Двороваяканализационная сеть прокладывается в сторону двора на расстоянии />м от здания.
Сетьувязывается у уклоном земли, т.е. прокладывается в сторону уменьшения отметок.
За/>м открасной линии вглубь двора ставится контрольный колодец.
2.2. Определение расчетных расходов.
Вероятностьодновременного действия приборов Р определяется по формуле:
/>,
где/> – общаянорма часового расхода воды, принимается по прилож. 3,/>.
q0 = 0,3 л/с – общий секундный расход воды.
/>.
/>
qtot– расход холодной и горячей воды,
qw – общий расходсточных вод,
qs =1,6 л/с – расход прибора с максимальным водоотведением, принимается из />.
Расчетканализационных трубопроводов следует производить, назначая скорость движенияжидкости не менее 0,7 м/с и не более 8 м/с для металлических труб и 4 м/с длянеметаллических.
Наименьшуюглубину заложения следует принимать из условия предохранения труб от разрушенияпод действием постоянных временных нагрузок.
Нзал=Нпром – 0,3= 1,1 – 0,3 = 0,8, т.к. условие выполняется, топринимаем глубину заложения (начальную) />.
2.3. Гидравлический расчет.
Гидравлическийрасчет заключается в определении диаметров труб на пропуск расчетных расходов ссоблюдением допустимых уклонов, скоростей и наполнений.
Нормативныеданные.
1)Уклон выпуска составляет 0,02, для всех других диаметров уклон принимается
/>, мм при d=150мм />
Уклоныдворовой канализации желательно принимать в соответствии с уклоном поверхностиземли, но не менее минимально допустимого.
2)Минимально допустимая скорость />. Причем скорость по меренарастания сточных вод должна нарастать или оставаться неизменной.
3)Наполнение в трубах диаметром d=150мм должнобыть не более 0,6.
Гидравлическийрасчет дворовой канализационной сети ведется в табличной форме.
Необходимыеуклоны назначают по уклону местности. Соединение труб в колодце принимают всоответствии с отметками уровня в них воды. Существует 2 способа соединениятруб по высоте: по уровням воды и по щелыгам труб ( щелыга в щелыгу ).
Щелыга(верхняя образующая свода)
Трубыменьшего диаметра должны совпадать со щелыгой лежащего ниже участка.
2.4. Описание запроектированной сети.
Сетьвнутренней канализации состоит из отводов от приборов, стояков, вытяжных труб,выпусков.
Выпускделается в сторону двора. Глубина заложения выпуска 0,8м.
Поквартирнаяразводка выполняется из труб /> до унитаза. Т.к. унитазприсоединяется к стояку трубой d=100мм, топредусматриваются переходные части. Поквартирная разводка выше уровня пола на20см. Система самотечная.
Каждыйканализационный стояк выводится за пределы крыши на высоту 0,4м.
Ревизиина стояках устанавливаются на 1-ом и 5-ом этажах.
Разводкав подвале выполнена на крючьях. На горизонтальных участках установленыпрочистки. Диаметр выпуска — 100мм, диаметр канализации – 150 мм. Уклон выпуска– 0,02, дворовой канализации – 0,016. Смотровые колонны собраны из стандартныхжелезобетонных элементов, диаметр 1000мм. Дворовая канализационная сетьпроложена на расстоянии 5 метров от первой секции здания. За 1м до краснойлинии установлен контрольный колодец.
Список литературы
ЛукиныхА.А., Лукиных Н.А. “Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей идокеров по формулам по формуле Павловского. Н.Н.” — М.: Стройиздат, 1967г.
СНиП2.04.01 – 85 “Внутренний водопровод и канализация зданий.”
3)Шевелев Ф.А. “Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных,асбестоцементных, пластмассовых водопроводных труб“– М; Стройиздат, 1984г.
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта www.shpora-zon.narod.ru/