Восстановление сетей водоснабжения и водоотведения. Реферат. Физика. 2015-06-22

Курсовая работа

«Водоснабжение и водоотведение жилого дома»

Введение

Цель
: Разработка элитной системы водоснабжения и водоотведения комплекса зданий отвечающего перспективным требованиям граждан России.

В связи с быстрыми темпами развития и расширения сантехнического оборудования и способов его монтажа, перед современными специалистами, а также проектировщиками возникают большие перспективы и возможности по внедрению их в нашей стране и повышению комфорта жизни наших граждан и экономии водных ресурсов страны.

Выполняя гражданский долг свободного гражданина России при проектировании, я предлагаю свой способ по перспективе развития систем ВиВ в нашей стране для улучшения жилищных условий любого
из наших граждан. Будущее нашей страны зависит от нас – построим его таким, каким хотим его видеть.

Современные системы обеспечивают подачу воды со значительными потерями, достигающими 50%, что неблагоприятно отражается на окружающей среде, истощая природные водные источники и загрязняя их избыточным количеством сточных вод. Большой расход воды и потери приводят к перегрузке очистных сооружений, ухудшение качество воды, что отрицательно сказывается на здоровье населения.

При разработке проекта мы должны применить современные ресурсосберегающие системные и схемные решения и оборудование, позволяющие рационально использовать питьевую воду.

Федеральная программа по обеспечению населения питьевой водой, направленная на восстановление и развитие систем водоснабжения до уровня, обеспечивающего соответствие воды новым, более жёстким требованиям СанПиН, требует повышение качества воды в местах водоразбора.

Учитывая деградацию окружающей среды, истощение природных водных источников и требование водного кодекса России к рациональному использованию водных ресурсов в проекте необходимо организовать рациональное использование воды и снижение среднего водопотребления, в настоящее время оно составляет 305 л/чел.*сут.

В связи с ухудшением здоровья нации и снижением численности населения нашей страны каждый патриотически настроенный специалист обязан внести свой вклад в исправление сложившейся ситуации.

1. Система водоснабжения и водоотведения объекта

В соответствии с составом потребителей и требованиями к качеству воды принимаю следующие системы водоснабжения:

1) В1-хозяйственно-питьевой водопровод
, предназначен для подачи воды всем потребителям, должен обеспечивать:

– подачу расчетного количества воды, q^В1_сут
=180·0,252 = 45,36 м³
/сут

– подачу воды питьевого качества, отвечающей требованиям СанПиН

– поддержание требуемого давления перед всеми водоразборными точками на уровне, обеспечивающем заданный секундный расход

– бесперебойность подачи воды, исключающей нанесение ущерба здоровью человека и санитарно-техническому состоянию здания

– долговечность, соизмеримая с долговечностью возводимых зданий (100 лет)

– герметичность во всем диапазоне рабочих давлений

– прочность и стойкость к воздействию внутреннего давления, а также при случайном внешнем воздействии

– безопасность использования и эксплуатации

– ремонтопригодность

– минимальную строительную и эксплуатационную стоимость;

2) В11-поливочный водопровод
, предназначен для подачи воды на поливку зеленых насаждений, твердых покрытий и на общедомовые нужды.

Учитывая небольшое количество воды для В11 и для снижения эксплуатационных и строительных затрат принимаю объединенную хозяйственно-питьевую поливочную систему холодного водоснабжения: (В1 В11).

Система холодного водоснабжения, согласно СНиП 2.04.01–85* (прил. 2 и 3) должна обеспечивать подачу на хозяйственно-питьевые нужды каждому проживающему (при заданной степени благоустройства: мойка, умывальник, ванна, унитаз) следующие расходы воды:

а) общей воды (холодной и горячей):

в час максимального водопотребления: q_о.час.u^во
= 15,6 л/ч*чел.;

в сутки максимального водопотребления: q_{о сут.u}^во
= 300 л/сут*чел.;

расход воды прибором: q_о^во
= 0,3 л/с;

б) холодной воды:

в час максимального водопотребления: q_о.час.u ^В1
= 5,6 л/ч*чел.;

в сутки максимального водопотребления: q_о.сут.u^В1
= 180 л/сут*чел.

расход воды прибором: q_о^В1
= 0,2 л/с;

Для обеспечения расчетных расходов рабочее давление перед водоразборной арматурой должно быть следующее:

для мойки, умывальника, унитаза: h_раб
=2,0 м;

для ванны: h_раб
=3,0 м;

3) Учитывая высокую степень благоустройства зданий, наличие централизованного теплоснабжения, принимаю централизованную систему горячего водоснабжения Т3
(в рамках данного курсового проекта не рассматривается).

4) Для удаления сточных вод от санитарно-гигиенических и хозяйственных процессов в квартире принимаю хозяйственно-бытовую канализацию К1
, которая должна обеспечивать бесперебойное водоотведение 75,6 м³
/сут стоков от 252 потребителей в течение 100 лет эксплуатации здания при минимальном ущербе здоровью человека и окружающей среде, а также минимальных общественных затратах на строительство и эксплуатацию.

Принятые санитарно-технические системы изображены на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Санитарно–технические системы здания

2. Система холодного водоснабжения

2.1 Обоснование и выбор схемы

Для обеспечения бесперебойной подачи воды всем потребителям принимаю схему холодного водоснабжения, включающую:

1) Водоразборную арматуру

2) Водопроводную сеть: внутреннюю и микрорайонную

3) Трубопроводную арматуру

4) Водомерный узел

5) Ввод

Для определения необходимости установки для повышения давления ориентировочно определим требуемое давление:

Н_треб
=10 4·(n_эт
-1)

где

n_эт
=9 эт-максимальная этажность проектируемых зданий

Н_треб
=10 4·(9–1)=42 м

В связи с тем, что Н_треб
больше, чем гарантированный напор в водопитателе Н_гар
=21 м, то принимаю схему с установками для повышения давления.

Проверяю, можно ли подавать воду в здание в одну зону, для этого определяю давление перед нижней водоразборной точкой:

Н_{нижн вод. точки}
=h_раб
h_эт
·(n_эт
-1)

где:

h_эт
– высота этажа, м, h_эт
=3 м

n_эт
– мах этажность здания, n_эт
=9 эт

h_раб
– давление перед верхним водоразборным прибором, м, h_раб
=3 м

Н_{нижн вод. точки}
=3 3·(9–1)=27 м<45 м

Согласно СНиП п. 6.7. максимальное давление перед нижней водоразборной точкой должно быть не более 45 м, т. к. давление перед нижней водоразборной точкой меньше допустимого, то необходимости в применении зонной схемы водоснабжения нет.

Для обеспечения бесперебойной подачи воды принимаю водомерный узел с обводной линией для учета воды поданной потребителям, а также установки для повышения давления с резервными агрегатами и обводной линией.

Общая схема водопровода холодной воды приведена на рис. 3.1.1.

Рис. 3.1.1. Схема водоснабжения:

1-водоразборная арматура; 2-внутренняя и микрорайонная сети

3-трубопроводная арматура; 4-водомерный узел; 5-ввод;

6-повысительные установки.

2.2 Конструирование системы В1, В11

Конструирование – это процесс размещения элементов системы в строительных конструкциях и на прилегающей территории, выбор конструктивных схем элементов, подбор материалов, основного оборудования, исходя из требований к системе.

Размещение элементов системы в строительных конструкциях здания и на территории произвожу с учетом возможности прокладки трубопроводов, размещения оборудования и труб, возможности их обслуживания, монтажа и демонтажа во время ремонта, с учетом расположения сопутствующих инженерных коммуникаций (отопления и вентиляции, электроснабжения), сохранения целостности несущих конструкций здания (балок, несущих перекрытий и стен, ригелей, колонн), а также минимальных затрат на материалы и монтаж.

При выборе трассы трубопроводов прокладываю их кратчайшим путем от городской сети до потребителей с учетом требуемых расстояний до подземных коммуникаций, обеспечивающих возможность ремонта водопровода без нарушения функционирования других коммуникаций, а также сохранении их при аварии на водопроводе.

Для уменьшения затрат на эксплуатацию, снижение шумовой нагрузки на жителей, насосные установки, водомерные узлы размещаю совместно с оборудованием системы отопления (водонагревателями, циркуляционными насосами) в ЦТП.

2.2.1 Водоразборная арматура

Водоразборная арматура предназначена для отбора воды из системы различными потребителями. Для системы хозяйственно-питьевого
водопровода согласно принятым санитарным приборам и оборудованию, принимаю смесители, устанавливаемые на мойке в кухне, на умывальнике и ванной в санузле; сливной бачок в туалете.

Размещение смесителей по плану на высоте от пола:

для мойки 600×600 мм (настольный, с одной рукояткой) – 0,85 м

для умывальника 500×450 мм (настольный, с одной рукояткой) – 0,85 м

для ванны 750×1700 мм (настенный) – 1,1 м

Унитаз принимаю напольный воронкообразный, размерами 600×450 мм с боковой подводкой Ду15 мм на высоте 0,65 м.

На поливочном водопроводе В11 устанавливаю поливочные краны в цоколе здания в люках размером 300×300 мм на высоте 0,3 м над землей. В качестве арматуры использую краны Ду25 мм, для присоединения поливочного шланга длиной 30 м, кран оборудую резьбовым штуцером с быстросмыкающейся гайкой; краны располагаю на двух противоположных сторонах проектируемого здания из условия: 1 поливочный кран на 60 м периметра.

2.2.2 Водопроводная сеть В1, В11

Водопроводную сеть принимаем с нижней разводкой с расположением основных магистралей в подвале здания, стояки монтирую в санитарно-технических шахтах за унитазом, а также в кладовках, расположенных около кухни, прокладываю их вертикально через все этажи с присоединением на каждом этаже поэтажной разводки на высоте 1,0 м.

К водоразборным приборам от стояков прокладываю подводки по стене открытым способом на высоте 0,4 м от пола из стальных водогазопроводных труб Ду15 мм.

Квартальные сети трассирую между ЦТП и зданиям также из стальных водогазопроводных труб. Размер ЦТП: 6×9 м. Трубы прокладываю в земле ниже глубины промерзания h_пром
на 0,5 м:

h_прол^В1
=h_пром
0,5;

где

h_пром
= 1,5 м

h_прол^В1
= 1,5 0,5= 2,0 м

При пересечении труб с фундаментом зданий предусматриваю отверстия, размеры которого на 200 мм больше диаметра трубы, что необходимо для предотвращения перелома трубы при осадке здания.

2.2.3 Трубопроводная арматура

Трубопроводная арматура предназначена для управления гидравлическими параметрами системы (напора и расхода), для отключения участков сети и оборудования (насосов, водомеров) во время ремонта или замены, а также для предохранения элементов сети от разрушения, когда параметры превосходят расчетные.

Устанавливаю запорную
арматуру в следующих точках:

– перед смывным бачком;

– на каждом ответвлении от стояка;

– у основания водоразборного стояка;

– на вводе магистралей в дом;

– до и после насосов и счетчиков воды, а также на обводной линии;

– в колодце городского водопровода (КГВ) на ответвлении от наружной городской водопроводной сети.

В качестве запорной арматуры принимаю вентили (при Ду50 мм) и задвижки (при больших диаметрах), выполненные из стали.

В качестве предохранительной
арматуры предусматриваю обратные клапаны, исключающие обратный ток воды, устанавливаю их после насосных установок.

2.2.4 Установки для повышения давления

В качестве установки для повышения давления принимаем насосные установки с центробежными насосами типа К.

Повысительные хозяйственные установки включают: рабочие агрегаты, обеспечивающие расчетное давление и расход, резервные агрегаты, необходимые для бесперебойной подачи воды потребителям, которые автоматически включаются при отказах рабочих агрегатов. Рабочие и резервные агрегаты объединяю всасывающими и напорными коллекторами между которыми устанавливают обводную линию с обратным клапаном и задвижкой.

В связи с высоким шумоизлучением насосных агрегатов: 70–90 ДБА их размещают в ЦТП. Агрегаты для снижения вибрации устанавливаем на массивных фундаментах, которые опираются на пол через пружинные амортизаторы, состоящие из пружин, которые через шайбу опираются на перфорированные резиновые прокладки, между насосами и трубопроводами монтируют гибкие резиновые вставки, снижающие вибрацию насосов. Для измерения давления до и после насосов устанавливают манометры технические класса 1,5.

Всасывающие и напорные коллекторы, а также обводные линии принимаем из стальных электросварных труб, соединяемых при помощи сварки. Присоединение трубопроводов к задвижкам и насосным агрегатам производим при помощи фланцев.

Для обеспечения возможности обслуживания насосов и последующего демонтажа и монтажа, расстояние между агрегатами принимаю 1 м. Высота должна обеспечивать возможность перемещения наиболее габаритных деталей над самой выступающей частью насосной установки с зазором не менее 0,3 м при использовании стандартного грузоподъемного оборудования.

Схема насосной установки приведена на рис. 3.2.4.1.

Рис. 3.2.4.1. Схема насосной установки

2.2.5 Водомерный узел

Для обеспечения бесперебойной подачи воды потребителям предусматриваем водомерный узел с обводной линией.

Обвязку счетчика выполняю из стальных трубопроводов, соединенных на сварке, соединение со счетчиком и арматурой фланцевое. Счетчик размещаю в ЦТП перед установками для повышения давления на высоте 1 м
от пола. В здании устанавливаю водомерные узлы аналогичной конструкции. Для обеспечения учета подачи воды потребителям предусматриваю установку счетчиков воды в каждой квартире. Принимаю скоростные счетчики типа ВСХ-15, устанавливаемые на ответвлении от стояка.

Схема водомерного узла приведена на рис. 3.2.5.1.

Рис. 3.2.5.1. Схема водомерного узла

1-водосчетчик; 2-переходные муфты; 3-контрольно-спускной кран;

4-обводная линия; 5-манометр

2.2.6 Ввод

Ввод прокладываю от наружной водопроводной сети (от КГВ) до ЦТП, выполняю из стальных водогазопроводных труб, присоединяемых к городской сети в отдельном колодце в тройник, предусмотренный на ответвлении от трубопровода. Трубы прокладываю в грунте на глубине 3 м. В колодце на наружной сети водопровода Ду250 мм, устанавливаю разделительные задвижки для обеспечения бесперебойной подачи воды в случае аварии на наружной сети до ввода или после.

Схема ввода приведена на рис. 3.2.6.1.

Рис. 3.2.6.1. Схема ввода

2.3 Расчет В1, В11

Расчет водопровода холодной воды произвожу на наихудшее сочетание нагрузок, т.е. на пропуск максимального секундного расхода в час максимального водопотребления суток максимального водопотребления до самого удаленного и высоко расположенного водоразборного прибора.

2.3.1 Определение расчетных расходов на объекте

Расчет расходов произвожу по вероятностной методике СНиП 2.04.01–85*.

Определяю максимальные суточные расходы
:

=∙U, м³
/сут

где:

q_{о сут.u}
– суточная норма потребления на одного человека в сутки максимального водопотребления, определяется по приложению 3 СНиП, л/сут*чел.,

q_{о сут.u}^ВО
= 300 л/сут*чел.-для общей воды,

q_о.сут.u^В1
= 180 л/сут*чел.-для холодной воды,

U − общее число жителей на проектируемом объекте, чел., определяется по формуле:

где:

U_кв
– расчетная заселенность, чел./кв, U_кв
=3,5

n_кв
– число квартир на этаже, n_кв
=4

n_секц
– число секций в здании, n_секц
=2

n_зд
– число зданий на проектируемом объекте, n_зд
=1

n_эт
– этажность зданий, n_эт
=9 эт

U=чел.

Максимально-суточный расход общей воды (холодной горячей):

q^В0_сут
=300·0,252= 75,6м³
/сут

Максимально-суточный расход холодной воды:

q^В1_сут
=180·0,252= 45,36м³
/сут

Определяю максимальные секундные расходы
:

, л/с

где:

– секундный расход характерного водоразборного прибора, определяется по прил. 3 СНиП 2.04.01–85*, л/с

= 0,3 л/с,

= 0,2 л/с;

=¦(·N) – коэффициент, определяется по табл. 2 прил. 4 СНиП 2.04.01–85*, в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и секундной вероятности их действия .

N – количество водоразборных точек на объекте, находится по формуле:

где:

N_кв
– количество водоразборных точек в одной квартире, шт., N_кв
=4

n_кв
– число квартир на этаже, n_кв
=….

n_секц
– число секций в здании, n_секц
=2

n_зд
– число зданий на проектируемом объекте, n_зд
=1

n_эт
– этажность зданий, n_эт
=9 эт

N = =288 шт.

– секундная вероятность одновременного открытия водоразборной арматуры, вычисляется по формуле:

,

где:

– норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления, определяется по прил. 3 СНиП 2.04.01–85*, для жилых домов квартирного типа, оборудованные ваннами длиной от 1500 до 1700 мм, мойками, умывальниками и унитазами:

= 15,6 л/ч*чел.;

= 5,6 л/ч*чел.;

Вычисляю секундную вероятность:

Вычисляю произведение (N·):

для ВО: (N ·)=3,64Þ=2,08

для В1: (N·)=1,961Þ=1,421

Секундные расходы составят:

=5·2,08·0,3=3,12 л/с

=5·1,421·0,2=1,421 л/с

Определяю максимальные часовые расходы по формуле:

, м³
/ч

где:

-часовой расход характерного водоразборного прибора, определяется по прил. 3 СНиП 2.04.01–85*.

=300 л/час,

=200 л/час.

=¦(·N) – коэффициент, определяется по табл. 2 прил. 4 СНиП 2.04.01–85*, в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и часовой вероятности их действия ;

– часовая вероятность одновременного открытия водоразборной арматуры, вычисляется по формуле:

Вычисляю часовую вероятность:

Вычисляю произведение (N·):

для ВО: (N·)=13,104Þ=5,02

для В1: (N·)=7,061Þ=3,23

Часовые расходы составят:

=0,005·5,02·300=7,53 м³
/час

=0,005·3,23·200=3,23 м³
/час

Расчетные расходы на объекте приведены в табл. 3.3.1.1.

Таблица 3.3.1.1.

2.3.2 Расчет элементов системы

Ввод

Ввод рассчитываю на пропуск максимального секундного расхода общей воды: =3,12 л/с, диаметр условного прохода (Ду) подбираю из условия, что скорость течения воды в трубах лежит в интервале от 0,9 м/с до 1,2 м/с.

По таблице А.Ф. Шевелева для стальных водогазопроводных труб:

Ду=50 мм

v=1,41 м/с

1000i=99,7 м/км

По генплану длина ввода L=92,5 м, потери на вводе составят:

h_вв
=1000i·L=0,0997·92,5=9,22 м.

Водомерный узел

Водосчетчик рассчитываю на пропуск максимального секундного расхода общей воды: =3,12 л/с. Диаметр условного прохода (Ду) водосчетчика подбирается по табл. 4 СНиП 2.04.01–85* по среднечасовому расходу () всего объекта так, чтобы его эксплуатационный расход () был больше или равен этому расходу, т.е. .

В крыльчатых
водосчетчиках (с диаметром условного прохода Ду<50 мм) потери допускаются до 5 м, а в турбинных
(с диаметром условного прохода Ду≥50 мм) – до2,5 м, если эти условия не выполняются, то берется следующий, больший по сортаменту водосчетчик.

Средний часовой расход общей воды на объекте составит:

м³
/час

h_{водосч.}
=S·(_.
q_сек^ВО
·3,6)²

q_экспл.
= 3,63 м³
/ч

S= 0,011 м/(м³
/ч)²
-гидравлическое сопротивление водосчётчика.

Потери напора в водосчетчике:

h_{водосч.}
= 1,39 м < 2,5 м

Принимаю к установке турбинный водосчетчик Ду= 50 мм.

Гидравлический расчет водопроводной сети

Гидравлический расчет водопроводной сети произвожу по неблагоприятному расчетному направлению: ввод квартальной сети, до наиболее удаленного и высоко расположенного здания, магистраль в этом здании, до наиболее удаленного стояка и до наиболее удаленного и высоко расположенного водоразборного прибора.

Результатом гидравлического расчета водопроводной сети является подбор диаметров условного прохода (Ду) расчетных участков сети, удовлетворяющих требованиям: пропуск расчетных максимально-секундных расходов при допустимых скоростях движения воды по трубам. Наиболее экономические выгодные скорости от 0,9 м/с до 1,2 м/с, но не более 1,5 м/с.

Схематично расчетный путь (см. пунктир) показан на рис. 3.3.2.3.1.

Рис. 3.3.2.3.1. Расчетный путь

Расчетный путь разбиваю на расчетные участки, границами которых являются точки присоединения к расчетному пути. Разметку начинаю с квартирных разводок. Расчетные расходы определяю по методике СНиП 2.04.01–85* в зависимости от количества водоразборных точек, получающих воду через расчетный участок.

k_м.с
. – коэффициент местного сопротивления, согласно СНиП 2.04.01–85* п. 7.7 для систем В1 k_м.с
=0,3, для (В1 В2) k_м.с
=0,2, т. к. в курсовом проекте принят хозяйственно-питьевой водопровод, то принимаю k_м.с
.=0,3.

Результаты расчета приведены в табл. 3.3.2.3.1.

Гидравлический расчет водопроводной сети

№ уч-ка	Длина уч-ка L, м	N, шт.				, л/с	Ду, мм	v, м/с	Потери давления
									удельные i, м/м	на участке i·L, м
1–2	0,625	1	0,00681	0,007	0,200	0,200	15	1,18	0,3605	0,225
2–3	0,688	2		0,014	0,200	0,200	15	1,18	0,3605	0,248
3–4	3,900	3		0,020	0,215	0,215	20	0,67	0,0873	0,340
4–5	3,0	6		0,041	0,258	0,258	20	0,81	0,1207	0,362
5–6	3,0	9		0,061	0,291	0,291	20	0,91	0,1476	0,443
6–7	3,0	12		0,082	0,320	0,320	20	1,00	0,1770	0,531
7–8	3,0	15		0,102	0,345	0,345	20	1,08	0,2047	0,614
8–9	3,0	18		0,123	0,371	0,371	20	1,16	0,2335	0,701
9–10	3,0	21		0,143	0,392	0,392	25	0,73	0,0722	0,217
10–11	3,0	24		0,163	0,413	0,413	25	0,81	0,0784	0,235
11–12	9,114	27		0,184	0,434	0,434	25	0,81	0,0862	0,786
12–13	2,9	36		0,245	0,489	0,489	25	0,91	0,1068	0,310
13–14	0,5	72		0,490	0,672	0,672	32	0,70	0,0451	0,023
14–15	2,9	108		0,735	0,823	0,823	32	0,84	0,0655	0,190
15–16	7,964	117		0,797	0,858	0,858	32	0,90	0,0710	0,565
16–17	1,773	144		0,981	0,960	0,960	32	1,01	0,0872	0,155
17–18	7,964	171		1,165	1,054	1,054	32	1,10	0,1040	0,828
18–19	2,9	180		1,226	1,084	1,084	32	1,13	0,1097	0,318
19–20	0,5	216		1,471	1,201	1,201	40	0,95	0,0660	0,033
20–21	2,9	252		1,716	1,313	1,313	40	1,04	0,0786	0,2279
21–22	6,497	261		1,777	1,340	1,340	40	1,06	0,0816	0,530
22-цтп	19,7	288		1,961	1,421	1,421	40	1,13	0,0909	2,790
∑hдлине = 10,67

Потери давления на местные сопротивления

∑h_{м. с.}
= k_м.с
·∑h_длине
=0,3·∑h_длине
=3,2

Определение требуемого давления в сети

Требуемое давление в сети холодного водопровода вычисляется по формуле:

, м

где:

H_геом
-геметрическая высота подъема жидкости, м

H_геом
=(Z_{9 эт}
1 м)_.
-Z_КГВ
,

где:

(Z_{9 эт}
1 м) – отметка диктующей точки (смеситель на 9 эт. для умывальника

на Ст. В1 – 8),

Z_{9 эт}
= (Z_ж/д
h_1эт
) h_эт
·(n_эт
-1), где:

Z_ж/д
– отметка жилого дома, м; по генплану Z_ж/д
=110,50 м

h_1эт
–высота расположения пола 1-го этажа относительно отметки планировки, м, по заданию h_1эт
=1,0 м;

Z_КГВ
– отметка земли у колодца городского водопровода (КГВ), м

По генплану Z_КГВ
= 110,00 м;

h_раб
– рабочее давление у диктующей точке, h_раб
= 2 м;

h_вв
– потери на воде, м

h_водосч
– потери в водосчетчике, м

∑h_{м. с}
– сумма потерь на местные сопротивления, м;

∑h_длине
– сумма потерь по длине сети, м.

Требуемое давление составит:

H_тр
=26,5 2 9,22 1,39 4,956 10,67=54,736 м

Подбор насосов повысительной установки

В связи с отсутствием регулирующей емкости насосные агрегаты подбираю по общему секундному расходу воды:

= 3,12 л/с.

Напор насоса Н_нас
должен обеспечивать подъем воды над гарантийным давлением Н_гар
в наружной системе водоснабжения (по заданию Н_гар
= 21 м)

Н_нас
=Н_тр
-Н_гар
=54,736–21=33,736 м

Расход насоса =
= 11,232 м³
/ч.

В ЦТП устанавливаю 2 насоса (1 рабочий 1 резервный)

марки АЦМС15–40, обеспечивающий напор = 34
м при подаче

= 15 м³
/ч, мощностью электродвигателя N= 3,0 кВт.

3. Система бытовой канализации

городской водоснабжение бытовой канализация

3.1 Обоснование и выбор схемы

Система внутренней хозяйственно-бытовой канализации принята централизованной.

Схема хозяйственно-бытовой канализации включает: санитарно-технические приборы, гидрозатворы, внутреннюю канализационную сеть, вытяжную часть, устройства для прочистки сети, выпуск, дворовую канализационную сеть и уличную наружную канализационную сеть.

Принятая схема хозяйственно-бытовой канализации приведена на рис. 4.1.1.

Рис. 3.1.1. Схема бытовой канализации:

1-приемники сточных вод (санитарные приборы); 2 – гидрозатворы; 3 – внутренняя канализационная сеть; 4 – вентиляционная часть; 5 – устройства для прочистки (ревизии и прочистки); 6-выпуски; 7-дворовая канализационная сеть; 8 – контрольный колодец; 9 – наружная сеть централизованной городской канализации.

3.2 Конструирование системы К1

Размещение элементов системы в строительных конструкциях здания и на территории произвожу с учетом возможности прокладки трубопроводов, размещения оборудования и труб, возможности их обслуживания, монтажа и демонтажа во время ремонта, с учетом расположения сопутствующих инженерных коммуникаций (отопления и вентиляции, электроснабжения), сохранения целостности несущих конструкций здания (балок, несущих перекрытий и стен, ригелей, колонн), а также минимальных затрат на материалы и монтаж.

3.2.1 Приемники сточных вод

В качестве приемников сточных вод устанавливаю санитарные приборы, которые собирают загрязненные стоки образующиеся в результате хозяйственных и санитарно-гигиенических процедур.

На кухне принимаю мойку для удаления загрязнений с продуктов и посуды. Принимаю мойку изготовленную из нержавеющей стали размером 600х600 мм, врезную, т.е. встраиваемую в отверстие в столешнице.

В ванной комнате устанавливаем улучшенную ванну из полимерных материалов, размером 750х1700 мм. Для исключения затопления помещения ванну оборудую переливом, который соединяется с выпуском. В ванной комнате также размещаю умывальник с переливом размером 500х450 мм.

В санузлах устанавливаем тарельчатый унитаз из керамики в комплекте со смывным бачком.

3.2.2 Гидрозатворы

Гидрозатвор предназначен для предотвращения проникновения токсичных и опасных газов из канализационной сети в помещение, путем создания слоя воды величиной 60 мм.

На мойке предусматриваю двухоборотный гидрозатвор, на ванной – двухоборотный с горизонтальным выпуском, на умывальнике – бутылочный, унитаз со встроенным гидрозатвором. Гидрозатворы изготовлены из полипропиленовой пластмассы, в виду ее повышенной термостойкости.

3.2.3 Канализационная сеть

Канализационная сеть состоит:

1. отводные трубы от приемников сточных вод к стояку.

2. стояки, транспортирующие стоки в нижнюю часть здания

3. сборный коллектор, собирает воду от отдельных стояков и транспортирует ее за пределы здания.

Канализационная сеть прокладывается так, чтобы кратчайшим путем в самотечном режиме удалить воду за пределы здания (см план этажа и подвала). Диаметр отводных труб принимаю конструктивно равным максимальному диаметру выпуска присоединенного к этому трубопроводу, диаметр стояка должен быть больше, либо равен максимальному диаметру отводного трубопровода присоединенного к нему, диаметр отводного коллектора больше либо равен максимальному диаметру присоединенного к нему стояка.

Уклон отводных труб диаметром 50 мм принимаю не менее 0,03, при Ду=100 мм i³0,02, стояки прокладываю вертикально, допустимое отклонение от вертикали не более 10 мм на 1 м.

Внутреннюю сеть монтирую из безнапорных полипропиленовых труб.

Диаметр условного прохода (Ду) канализационных стояков принимаем 50 мм (для моек) и 100 мм (для санузлов). Канализационные стояки прокладываются вертикально. Присоединение боковых отводящих трубопроводов производим в косой тройник (под углом 45 град.). Присоединение стояка к горизонтальным трубопроводам производим плавно в два отвода по 45^о
для уменьшения вероятности засорения.

Горизонтальные трубопроводы, объединяющие стояки, прокладываем с уклоном в сторону выпуска. Боковые присоединения осуществляем плавно в косой тройник.

3.2.4 Устройства для прочистки

Устройства для прочистки предназначены для ликвидации засоров, выполняются в виде ревизий, предназначенных для прочистки трубопровода в 2 стороны, или прочисток, обеспечивающих прочистку в 1 сторону по ходу движения жидкости. Ревизии устанавливаю на первом и последнем этаже и через два этажа на третий на расстоянии 1 м от пола, на горизонтальных участках ревизии размещаю через 8–15 м в зависимости от диаметра трубопроводов, а также перед выпуском из здания.

Прочистки устанавливаем на горизонтальных участках сети на расстоянии 10 м друг от друга и на поворотах сети при изменении направления движения сточных вод.

3.2.5 Выпуски

Выпуски прокладываю в земле от стены здания до первого колодца дворовой сети, диаметр выпуска больше либо равен диаметру коллектора. Расстояние до колодца должно обеспечить возможность прочистки выпуска из здания (подвала), минимальное расстояние – 3 м, максимальное –12 м в зависимости от диаметра выпуска. Принимаю выпуск Ду 100 мм, длиной L=5 м, с уклоном i=0,02.

Выпуск прокладываю на глубине меньшей глубины промерзания, так как стоки имеют t» 20–30°С.

h_прол^К1
=h_пром
-0,3;

где

h_пром
= 1,5 м

h_прол^К1
= 1,5 -0,3=1,2 м

3.2.6 Дворовая сеть

Дворовая сеть объединяет все выпуски так, чтобы по кратчайшему расстоянию отвести стоки в городскую сеть, для уменьшения глубины заложения желательно, чтобы уклон трубопровода совпадал с уклоном местности, минимальный диаметр условного прохода дворовой сети Ду=150 мм. Для контроля работы дворовой сети в местах присоединения выпусков, на поворотах, в местах изменения уклона и диаметра, на участках длиной свыше 35 м предусматриваю смотровые колодцы.

Дворовую канализационную сеть принимаем из керамических раструбных труб по ГОСТ 286–82.

3.2.7 Контрольный колодец

Контрольный колодец является административной границей между дворовой и наружной сетью, размещается на расстоянии 1–1,5 м от красной линии внутрь квартала. Если сеть подходит выше отметки шелыги наружной сети, то в контрольном колодце предусматривается перепад, так чтобы присоединение к наружной сети производилось по верхнему своду трубы или по уровню воды.

3.2.8 Вытяжная (вентиляционная) часть

Предназначена для удаления токсичных и взрывоопасных газов из наружной и внутренней канализационной сети. Стояки канализации выводятся выше кровли здания, в связи с тем, что температура паров и воды внутри стояка выше, чем наружного воздуха, то за счет естественного температурного напора воздух из полости стояков поднимается и рассеивается в атмосфере, на его место подсасывается холодный воздух через неплотности в колодцах.

При сужении сечения вентстояка при обмерзании нарушается вентиляция и резко увеличивается вакуум в стояке, что приводит при залповым сбросе в стояк к срыве гидрозатворов, поэтому стояк выводится на высоту 0,3–0,5 м выше неэксплуатируемой кровли, при большей высоте необходимо утепление стояка, чтобы снизить обмерзание. Вытяжные части, проложенные в отапливаемых помещениях прокладывают в основном из пластмассовых труб, стояки, выходящие на кровлю – из асбестоцемента или морозоустойчивой пластмассы.

3.3 Расчет К1

Произвожу на пропуск максимальных секундных расходов в час максимального водопотребления.

3.3.1 Определение расчетных расходов на объекте

Максимальный секундный расход сточных вод на объекте рассчитывается по формуле:

=

, если
<8 л/с

=
, если
≥8 л/с

где:

– расход общей воды на объекте, л/с

=1,6 л/с – секундный расход санитарного прибора с наибольшим водоотведением (смывной бачок унитаза).

В связи с тем, что на К1 имеются приборы с емкостью (смывные бачки, ванны), которые медленно наполняются (с расходом 0,1–0,2 л/с) и быстро опорожняются (0,8–1,6 л/с), что обуславливает на начальных участках значительное превышение секундных расходов в К1 над расходом в В1, поэтому при расходах до 8 л/с к водопроводному расходу прибавляется секундный расход санприбора с максимальным водоотведением.

В моем случае:

= 3,12 л/с<8 л/сÞ
= 1,6 л/с=3,12 1,6=4,72 л/с

3.3.2 Расчет элементов системы

Стояки

Расчет стояков произвожу по самому нагруженному стояку, к которому присоединено наибольшее количество приборов (принимаю стояк от санузла

Ст. К1–11)

Расчетный расход на стояке нахожу по формуле:

=
1,6 л/с,

где

=¦(·N_ст
)

Водопроводный расход определяю в зависимости от количества приборов на стояке (N_ст
=36 шт.) и секундной вероятности их одновременной работы, так как количество водоразборных точек равно числу санитарных приборов, то принимаю вероятность общей воды =0,01264.

(N_ст
·)=0,455Þ=0,6454

= 0,9681 <8 л/сÞ
=0,9681 1,6=2,5681 л/с

Сравниваю полученный расход (
) с допустимым расходом
при котором не происходит срыва гидрозатвора и который приведен в таблице 8
СНиП 2.04.01–85* для принятого диаметра стояка (Ду=100 мм), угла (45°) и диаметра (Ду=50 мм) присоединения отводного трубопровода к стояку.

=7,4 л/с >
=2,5681 л/с Þ диаметр условного прохода стояка подобран верно.

Гидравлический расчет дворовой канализационной сети

Расчет произвожу от самого удаленного выпуска (Выпуск К1–1 Ду100, i=0,02) от колодца городской канализации (КГК) по ходу движения воды.

При подборе диаметров условного прохода расчетных участков сети должны выполняться гидравлические условия незасоряемости канализации:

скорость движения воды v≥0,7 м/с,

наполнение h/d=0,2÷0,9

Список использованной литературы

1) СНиП 2.04.01–85*. Внутренний водопровод и канализация зданий, Госстрой СССР, 1986 г.

2) Пальгунов П.П., Исаев. В.Н. Санитарно-технические устройства и газоснабжение зданий. Москва Стройиздат 1991 г.

3) Калицун В.И., Кедров В.С., Ласков Ю.М. Гидравлика, водоснабжение и водоотведение. Москва Стройиздат.

3) Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. М. Стройиздат, 1986 г.

4) Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле Павловского Н.Н.М. Строииздат, 1987 г.