Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Інститут будівництва та інженерії довкілля
Кафедра гідравліки та санітарної техніки
Розрахунково - пояснювальна записка
з курсу: „Водопостачання та водовідведення будинку”
Зміст:
Вступ 1- Проектування внутрішнього водопроводу,
1.1 Вибір системи і схеми внутрішнього водопроводу
1.2 Вибір місце вводу і розміщення водомірного вузла
1.3 Водопровідна мережа і арматура
1.4 Визначення розрахункових витрат та гідравлічний розрахунок внутрішнього водопроводу
1.5 Підбір лічильника для вимірювання витрат води
1.6 Визначення необхідного напору в системі внутрішнього водопроводу
2 - Розрахунок внутрішньої каналізаційної мережі
2.1 Влаштування внутрішньої каналізаційної мережі
2.2 Розрахунок пропускної здатності внутрішньої водовідвідної мережі
2.3 Розрахунок дворової водовідвідної мережі
Література
Вступ
В містах і на промислових підприємствах використовують велику кількість води. Її використовують для господарсько-питних потреб, у виробництві, пожежогасінні.
Забезпечення населення чистою водою в необхідній кількості підвищує рівень благоустрою міст, покращує їх санітарний стан, оберігає людей від різних епідемій (які передаються через воду).
Для забезпечення міст і промислових підприємств водою будують водопроводи, або систему водозабезпеченя—це комплекс інженерних споруд і мироприємств, які забезпечують одержання води з природніх джерел, її очистку, транспортування, подачу споживачам.
Для відводу спожитих вод служить система водовідведення (каналізації).
Метою курсового проекту є—запроектувати внутрішній водопровід в каналізацію на основі вихідних даних, і під´єднання їх в міську мережу.
1. Розрахунок мережі холодного водопроводу
1.1. Вибір системи і схеми внутрішньої водопровідної мережі.
Система і схема внутрішньої водопровідної мережі вибирається з урахуванням санітарно-технічних і протипожежних вимог, а також на основі вивчення планування будинку та його розміщення на генплані. Система за призначенням приймається залежно від призначення будинку (житловий будинок, школа, лікарня, адміністративний корпус та ін.) і протипожежних вимог, передбачених у [1. 2].
За режимом дії схему водопровідної мережі вибирають на основі кількості поверхів будинку і значення вільного (гарантійного) тиску в мережі міського водопроводу. У даній роботі приймається господарсько-питна система.
Приймається кільцева схема внутрішнього водопроводу, так як передбачається безперервна подача води.
Магістральні трубопроводи звичайно прокладаються в підвальних приміщеннях або технічних підпіллях. За їх відсутності магістральний трубопровід можна прокласти в підпільних каналах.
При виборі схем головними умовами є використання найбільш економічних типових конструкцій та елементів, а також забезпечення можливості виготовлення в центральних майстернях або на заводі готових вузлів для внутрішніх мереж. Для житлових та громадських будинків кращими є схеми з нижнім розгалуженням магістралей. Верхнє розгалуження передбачається у виробничих приміщеннях промислових підприємств, у лазнях, пральнях і висотних будинках при поділі мережі внутрішнього водопроводу на зони.
1.2. Вибір місця вводу і розташування водомірного вузла
Від правильного розміщення залежить економічність усього рішення внутрішнього водопроводу будинку.
При передбаченні водопровідного вводу необхідно забезпечити найбільш зручні умови для монтажу та експлуатації і вибирати його так, щоб труба проходила перпендикулярно до зовнішньої стінки будинку, через яку проектується ввід.
У місцях приєднання вводу до зовнішньої водопровідної мережі будуються водопровідні колодязі, де встановлюються засувки, а при діаметрі вводу 400 мм і менше - вентилі.
Водомірний вузол бажано розміщувати в центрі навантаження так, щоб на магістралях, які відходять від нього, були приблизно однакові значення розрахункових витрат води. Але в деяких випадках він може бути пересунутий або розташований у торці будинку. Приміщення, де розташований водомірний вузол, повинне бути ізольованим від інших, але доступним для обслуговуючого персоналу. Таке приміщення доцільно передбачити в підвалі будинку біля сходової клітки Всі елементи водомірного вузла розташовуються у приміщеннях, де температура повітря не повинна бути нижчою 2° С, і передбачені засоби захисту від механічних ушкоджень.
1.3 Водопровідна мережа і арматура.
Внутрішню водопровідну мережу холодного водопроводу проектуємо зі сталевих оцинкованих труб. Планування санвузлів і розміщення в них сантехнічних приладів приймаємо згідно завдання.
Магістральні трубопроводи, що з’єднують основи стояків з водомірним вузлом прокладаються по найкоротшій відстані, обходячи сходові клітки і приміщення, де температура може бути нижча за 2° С. Магістралі прокладаються пл. внутрішніх стінах, колонах чи балках із подальшим кріпленням.
Біля основи кожного стояка встановлюємо вентилі. Магістральні трубопроводи вкладають з ухилом не менше 0.002 в бік вводу.
1.4. Визначення розрахункових витрат та гідравлічний розрахунок внутрішнього водопроводу
Ціль розрахунку внутрішнього водопроводу—визначити діаметри труб та потрібний напір для забезпечення постійного водопостачання усіх споживачів в будинку.
Розрахунок проводимо в такій послідовності:
- визначаємо на аксонометричній схемі водопроводу холодного водопостачання розрахунковий напрям від вводу до найбільш віддаленої і високорозміщеної водорозбірної точки, для якої сума гідравлічних втратнапору є найбільша.
- розбиваємо розрахунковий напрям на певну кількість розрахункових ділянок. Розрахунковою ділянкою вважається така, на якій витрата не змінюється, тобто та, яка міститься між відгалуженнями труб.
- встановлюємо розрахункові витрати води санітарними приладами і питоме водоспоживання.
- визначаємо розрахункові витрати води на розрахункових ділянках.
- знаходимо діаметр труб для протоку розрахункових витрат враховуючи значення допустимих економічних швидкостей (0,9…1,5м/с)
- визначаємо втрату напору на розрахункових ділянках мережі по всій довжині розрахункового напрямку. Гідравлічний розрахунок внутрішньої водопровідної мережі зводимо в табл..1
- визначаємо кількість жителів в будинку
де Ftot - загальна житлова площа будинку, м2; Ftot =393 м2
f - норма житлової площі на одного жителя , приймаємо =9м2
Отже, люд
- на основі викресленої аксонометричної схеми підрахуємо кількість приладів
Nс=30 шт
підраховуємо ймовірність дії приладів для ділянок мережі, що обслуговують групи однакових споживачів (приготування гарячої води місцеве), за формулою
,
де - норма витрати холодної води одним споживачем в годину найбільшого водоспоживання, яку приймаємо з [1, додаток 3] як для житлових будинків з водопроводом, каналізацією і ваннами з місцевим гарячим водопостачанням,
- секундна витрата води приладом, значення якої беремо з 1, додаток 1 для ванн з місцевим гарячим водопостачанням зі змішувачем =0.22.
- знаходимо максимальну секундну витрату води для кожної ділянки мережі за формулою
,
величина, що визначається в залежності від кількості приладів на розрахунковій ділянці мережі і імовірності їх дії.
- задаємось діаметром труб для пропуску розрахункових витрат води з врахуванням найбільш економічних швидкостей (в проекті v=0.9-1.5 м/с).
Діаметри труб визначають за таблицями Шевельова.
- визначаємо витрати напору на тертя по довжині кожної розрахункової ділянки, м:
- визначаємо сумарні втрати напору по розрахунковому напрямку.
- визначаємо місцеві втрати напору в процентах сумарних втратнапору по довжині трубопроводів для господарсько-питноговодопроводу - 30%.
- заповнюємо таблицю.
Гідравлічний розрахунок холодного водопостачання
Таблиця 1
№ з/п
L, м
, л/с
, л/с
d, мм
V, м/с
Витрати напору
1000і
1000і*L, м
1-2
1
1
0,020
0,020
0,215
0.22
0,236
15
1,763
397,9
0,398
2-3
1
2
0,020
0,040
0,256
0.22
0,282
15
1,642
705,2
0,705
3-4
1,2
3
0,020
0,060
0,289
0.22
0,318
20
0,962
165
1,98
4-5
3,9
4
0,020
0,080
0,318
0.22
0,349
20
0,964
208
0,814
5-6
3,9
8
0,020
0,160
0,410
0.22
0,451
25
1,035
136
0,530
6-7
1,1
24
0,020
0,480
0,665
0.22
0,731
32
0,763
53,61
0,589
7-8
9,04
36
0,020
0,720
0,815
0.22
0,900
32
0,095
78,7
0,705
8-9
1,25
36
0,020
0,720
0,815
0.22
0,900
32
0,095
78,7
0,705
8-ввід
18,4
36
0,020
0,720
0,815
0.22
0,900
32
0,095
78,7
0,705
∑=7,131
1.5 Підбір лічильника води
Для обліку витрати води будинком необхідно передбачити лічильник. Лічильник підбирають на пропускання максимальної розрахункової витрати.
За експлуатаційною витратою [1. табл.4] і, виходячи з того, що діаметр вводу 32 мм (див. табл.1), за табл. 3.1 [3] приймаємо до встановлення крильчастий лічильник води марки ВСКМ-32 (ГОСТ 6019-83) з калібром 32 мм. Його характеристики: експлуатаційна витрата для цього лічильника =4.0 м3/год, максимальна витрата = 10 м3/год., мінімальна витрата = 0.1 м3/год. [1, табл. 4].
Втрати напору в крильчастому лічильнику води не повинні перевищувати 2,5 м [1, п.11.3]. їх визначають за формулою (18) [1, п.11.4], м:
де - розрахункова витрата води на вводі в будинок, = 0.931л/с;
S - питомий гідравлічний опір лічильника,S = 1.3 м/(л/с)2 [1, табл. 4],
Отже, приймаємо крильчатий водолічильник ВСКМ-32.
1.6. Визначення необхідного напору на вводі в мережу холодного водопостачання
Необхідний напір в місці приєднання вводу до господарського водопроводу повинен забезпечувати подачу води на необхідну геометричну висоту і нормативний вільний напір у диктую чого водорозвідного крана. При цьому враховуються всі опори на вводі і в мережі по розрахунковому напрямку. Розрахунок ведемо за формулою:
де - геометрична висота подачі (різниця абсолютних відміток осі підводки до приладу і осі труби зовнішнього водопроводу),
=385,7+2,9+2,9+2,2-380,50-0,15=13,05 м;
- втрати напору на вводі, м;
=0,7 м;
- втрати напору по довжині, з таблиці 1 =6,43 м;
- місцеві втрати на вводі, що складають 30% від втрат по довжині,
тобто = 0,3 , =0,3*6,43=1,93м;
- вільний напір перед приладом, приймаємо [1, додаток 2], =3 м;
- втрати напору у лічильнику води, м. Отже, напір на вводі в мережу холодного водопостачання:
=1,13 м;
Нr=13,5+0,7+1.13+1.93+6,43+3=23,69 м
Оскільки гарантійний напір в мережі =47,6 м, то непотрібен насос для подачі води.
2. Проектування внутрішньої водовідвідної мережі
2.1. Внутрішня водовідвідна мережа
Внутрішні каналізаційні пристрої в житлових і громадських будинках складається із приймачів (санітарних приладів), відвідних труб, стояків, випусків і дворової мережі. Санітарно-технічні прилади встановлюють в кухнях, туалетних і ванних кімнатах житлових, громадських і виробничих будинків.
Стічні води з приймачів потрапляють у відвідні труби, а потім у стояки внутрішньої каналізаційної мережі. Стояки прокладаються в середині приміщень, що обігріваються або в монтажних шахтах, блоках і санітарно-технічних кабінах. їх виводять через горишнє приміщення вище даху на 0.3м.
Внаслідок нагрівання стояків в приміщеннях, що обігріваються, в них утворюється тяга повітря, яка забезпечує вентиляцію внутрішньої і зовнішньої водовідвідної мережі.
Щоб повітря і гази не потрапляли у приміщення, між мережею і санітарними приладами передбачаються водяні затвори. Для огляду і прочистки труб встановлюють ревізії і прочистки.
Стічні води поступають по стояку через випуск у дворову або внутріквартальну водовідвідну мережу. В місці приєднання кожного випуску до дворової або внутріквартальної водовідвідної мережі влаштовують оглядовий колодязь, що призначений для спостереження за роботою внутрішньої мережі і для її прочистки при засмічуванні.
2.1.1 Водовідвідні стояки
На планах будівль наносять водовідвідні стояки для кожного сан вузла. Їх потрібно розміщувати так, щоб довжина відвідних труб була найменшою, їх прокладають по капітальних стінах. До одного стояка можна приєднати дві відвідні лінії, які приймають стічні води від приладів двох суміжних сан взлів на поверсі. Їх не бажано розтаовувати на зовнішніх стінах.
Не можна розміщувати стояки в житлових приміщеннях, навчальних класах, лікувальних палатах і в місцях де вони погіршують арх. оформлення.
Кожен стояк вентиляції виводять над дахом на висоті: від плоскої покрівлі 0,3 м; на скатних покрівлях – 0,5 м; від експлуатованої – 0,3.
Якщо розташування сан приладів над основними присіщеннями або під ними неминуче, водопровідні і водовідвідні стояки розміщують у борознах, пілястрах, колонах. Діаметри стояків приймають: 50,85,100,150, залежно від типу приєднуавльних приладів.
Водовідвідні труби від приладів до стояків прокладают по підлозі або під стелею. Від сан приладів до стояків відвідні лінії прокладають з труб діаметром 50мм. Від раковин, ванн, умивальників і 100мм – унітазів.
Висоту водозбірної арматури встановлюють:
водозбірних кранів і змішувачів від бортів раковини – на 250, а від бортів мийок – на 200мм;
туалетних кранів і змішувачів від бортів умивльників – 200.
Змішувачів для відуарів з косим впуском – 800, з прямим випуском – 1000;
Змішувачів і мийок церат у лікувальних установах; змішувачів, загальних для ванн і умивальників; змішувачів ліктєвих для хірургічних умивальників – 1100;
Кранів для миття підлоги в туалетних кімнатах громадських будівель – 600;
Змішувачів для душа – 1200.
Душові сітки повинні встановлюватися на висоті 2100,,,2250 мм від низу сітки до рівня чистої підлоги, в кабінах для інвалідів – на висоті 1700,,,1850 мм, в дитячих дошкыльних установах – на висоты 1500 мм від днища піддону. Відхилення від вказаних розмірів не повинні перевищувати 20мм.
Прочищення стояків внутрішньої побутової та виробничої мереж водовідведення відбувається за допомогою ревізій або прочисток, які встановлюють:
на стояках за відсутності на них відступів – на нижньому та верхньому поверхах, а за наявності відступів – також і на вищерозташованих над відступами поверхах;
у житлових будинках заввишки 5 поверхів і більше – не рідше, ніж через три поверхи;
на початку ділянок відвідних труб за кількості приєднувальних приладів 3 і більше, під якими нема пристроїв для прочищення;
на поворотах мережі – при зміні напрямку руху стічних вод, якщо ділянки трубопроводів не можуть бути прочищеними через інші ділянки.
2.1.2 Випуски
Кожний водопровідний стояк або декілька стояків за допомогою випуску зєднується з колодязем за межами будівлі. До одного випуску можна приєднати 2-3 стояки, але зєднувати їх треба в приміщеннях підвалу тільки у вертикальних площинах, забезпечивши належне розміщення равізій і прочисток у доступних місцях.
Діаметр випуску необхідно визначати розрахнком. Він повинен бути не менше від діаметра найдільшого зі стояків,приєднаних до цього випуску.
Якщо будівля має технічне підпілля, для зменшення кількості випусків і колодязів на випуску дозволяється встановити один торцевий випуск з будівлі, о якого приєднують всі стояки. Діаметр приймаємо не менше 150 мм. Всі випуски направляють за межі стін дворових фасадів і надходять вони у відповідні оглядові колодязі водовідвідної мережі. Довжину випуску відраховують від осі стояка або прочистки до центру оглядового колодязя на дворовій мережі водовідведення
Максимальні довжини від стояка або прочистки до осі оглядового колодязя наведені в таблиці,min довжина 3 м. Похил випусків не менше 0,02 м. Випуски неодхідно приєднувати до зовнішньої мережі пвд кутом не менше 90 град.
На горизонтальних ділянках мережі водовідведення допустимі відстані між ревізіями слід приймати згідно з таблицею.
2.2 Розрахунок внутрішньої водовідвідної мережі
Гідравлічний розрахунок внурішноьї водопровідної мережі продиться за максимально секундною витратою стічних вод яку визначаємо при витраті менше 8 л:
qs=qtot+qos
qos – загальна витрата води саніт. техн. приладом з максимальним водовідведенням, л/с.
qtot-загальна максимальна витрата води одним приладом
qtot=5*q0tot*αtot
qtot-максимальна сикундна витрата води приладом з max водорозбором
αtot-коеф.який враховує нерівність роботи приладів і залежить від Ntot Ptot
Ptot=(qtothr,n*utot)/(3600*qtot*Ntot)
2.3 Перевірочний розрахунок водовідвідних стояків і випусків
Перевірочний розрахунок каналізаційних стояків і випусків.
Випуски. Для трубопроводів в водопровідній мережі діаметром до 150мм, швидкість рідини має бути не менше 0.7м/с і наповнення (h/d) не менше 0.3.
Має виконуватись умова:
Перевірочний розрахунок пропускної здатності водовідвідного стояка
Номер каналізаційного стояка
Найбільший ⌀ поверхових випусків, мм
Кут приєднання поверхових випусків
Кількість приладів, що приєднанні до даного стояка
Ймовірність дії приладів,
Витрата води одним приладом, qtot, л/с
Розрахункова витрата,
Пропускна здатність стояка, л/с
Прийнятий ⌀ каналізаційного стояка
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Ст.К1-1
100
90
12
0.143
0.252
0.493
0.542
1.6
2.142
3.2
100
Ст.К1-2
100
90
12
0.143
0.252
0.493
0.542
1.6
2.142
3.2
100
Ст.К1-3
100
90
12
0.143
0.252
0.493
0.542
1.6
2.142
3.2
100
Перевірка пропускної здатності випуску
Випуск до колодязя
Кількість приладів, що приєднанні до даного випуску
Ймовірність дії приладів,
Витрата води одним приладом, qtot, л/с
Розрахункова витрата,
Прийнятий ⌀ водовідвідного випуску, D
Похил труб, і
Швидкість руху стічних вод по випуску, v,м/с
Наповнення труб, H/d
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Вип.1
36
0,021
0.756
0.826
0.909
1.6
2.51
100
0.02
0.82
0.42
0.53
2.3 Дворова каналізаційна мережа.
Дворова каналізаційна мережа призначена для відводу стічної рідини від усіх випусків із будинку по найкоротшому напрямку до міського колектора.
Найменший діаметр труб дворової мережі водовідведення господарсько-побутових стічних вод—150мм. Гідравлічний розрахунок дворової каналізаційної мережі проводять за таблицею.
Похил труб слід приймати в залежності від допустимих швидкостей стічних вод. Для труб d=150мм min ухил і=0.008, для d=200мм - і=0.005.
Каналізаційні труби дозволяється прокладати вище глибини промерзання для труби діаметром до 500мм на 0.3м. При цьому слід врахувати, що відстань від поверхні землі до верху труби повинна бути не меншою 0.7м.
З’єднання дворової мережі з міським каналізаційним колектором проводиться «шпига в шепигу» або за допомогою перепаду, коли глибина закладання місткого колектора значно перевищує глибину закладання дворової мережі.
Розрахунок дворової каналізаційної мережі
Розрах.
діл
l, м
Витрата СВ, л/с
d,
мм
і, м
h/d
V, м/с
іl, м
Відмітки, м
Глибина закладання труб
поверхні землі
лотка труби
поч
кін
поч
кін
поч
кін
Сер
КК1–ККК
8,17
36
0,021
0.756
0.826
0,02
0,91
1,6
2,51
150
0.013
0.3
0.72
0,106
383,96
382,85
382,33
382,22
1,63
0,63
1,13
ККК–МКК
14
36
0,021
0.756
0.826
0,02
0,91
1,6
2,51
150
0.013
0.3
0.72
0.182
382,85
382
379,68
379,50
3,17
2,5
2,83
Рекомендована література
1. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий/Госстрой СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.- 56 с.
2. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1985.-136 с.
3. Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи „Водопостачання та водовідведення житлових будинків” / Н. М. Тазалова та ін. – Львів; ДУ ”ЛП”, 1996. – 59 с.
4. Тазалова Н.М. Водопостачання та водовідведення. Курс лекцій. В 2-х част.-Львів: ДУ «Львівська політехніка», 1997.-98 с.(част.1), 255 с.(част.2).
5.Тазалова Н.М. Водопостачання та водовідведення. Практичні заняття.-Львів: ДУ «Львівська політехніка», 1997.-79 с.
6.Справочник по инженерному оборудованию жилых и общественных зданий / Под ред. В.С. Дикаревского. - К.: Будівельник, 1989. - 360 с.
7. Шевелев Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стекляных труб. / ВНИИВОДГЕО. - М: Стройиздат, 1985.
8. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н.Павловского. - М.: Стройиздат, 1988. - 160с