Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Інститут будівництва та інженерії довкілля
Кафедра гідравліки
та санітарної техніки
Пояснювальна записка
з курсу „Інженерне обладнання будівель”
на тему
„Водопостачання та водовідведення будинку”
Зміст:
Вступ 1- Розрахунок мережі холодного водопроводу
1.1 Вибір системи і схеми внутрішньої водопровідної мережі
1.2 Місце вводу і розташування водомірного вузла
1.3 Визначення витрати холодної води
1.4 Гідравлічний розрахунок водопровідної мережі холодного
водопостачання
1.5 Визначення типу лічильника
1.6 Визначення напору в внутрішній водопровідній системі
2 - Розрахунок мережі 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
Початок ХХІ ст. характеризується складними і болючими взаємовідносинами між технічно озброєним людством та природою. Триває руйнування усіх складових біосфери планети. Зростаючими темпами споживаються природні ресурси, прогресує забруднення довкілля відходами виробництва, погіршується якість води, повітря, грунтів.
Водопостачання та водовідведення – це дві взаємопов’язані між собою галузі техніки, які є необхідними елементами життєзабезпечення населених міст і промислових підприємств.
Водопостачання є однією з найважливіших галузей техніки направлених на по покращення рівня життя людей, благоустрою населених міст і розвитку промисловості. Створення сучасних технологій по водопостачанню та водовідведенню спрямоване на охорону водних ресурсів та економію енергії.
Постачання людей доброякісною водою в достатній кількості має велике санітарно-гігієнічне значення, охороняє людей від різних епідемічних захворювань, що розповсюджується через воду.
2. Внутрішня водопровідна мережа
Джерелом водопостачання є міська водопровідна мережа діаметром 100 мм.Гарантійний напір в мережі міського водопроводу біля будинку (згідно з завданням) дорівнює 28 м. Цей напір повен забезпечити подачу води на верхні поверхи будинку.
Система водопроводу - господарсько-питна. Устаткування для підвищення напору передбачається. Внутрішню водопровідну мережу проектують за тупиковою схемою з нижньою розводкою магістралі. На мережі у місці підключення вводу до міського водопроводу встановлюють водопровідний колодязь зі збірних залізобетонних елементів з устаткуванням у ньому вимикаючої засувки.
Для вирахування витрат води на вводі встановлюють водомір і запірну арматуру. Водомір приймається крильчастий діаметром 40мм. Перед водоміром встановлюють запірний вентиль, а за ним контрольно-спусковий кран і запірний вентиль.
Внутрішню водопровідну мережу проектують з оцинкованих водогазопровідних труб за ГОСТ 3262-75. Розвідний магістральний трубопровід проектують під стелею підвалу з похилом в сторону вводу і = 0,002. Він ізолюється від конденсації мастикою з алебастру в два шари по 25 мм по войлоку і картону. Для розподілу води по поверхах будинку встановлюють 6 стояків для холодної води. У кожній квартирі є підводки від стояків до водорозбірних кранів і приладів. Біля основи стояків, на кожному розгалуженні (до групи водорозбірних приладів однієї квартири і на підводках до туалетних бачків) встановлюють запірні вентилі.
Розрахунковою точкою водорозбору приймають кран біля мийка на стояку № 1 (як найвище розміщений і розміщений на найнавантаженішому стояку).
Метою розрахунку є визначення діаметрів труб і необхідного напору для безперебійного водозабезпечення всіх споживачів у будинку.
Розрахунок мережі холодного водопроводу.
Вибір системи і схеми внутрішньої водопровідної мережі.
Система і схема внутрішньої водопровідної мережі вибирається з урахуванням санітарно технічних і протипожежних умов, а також на основі вивчення планування будинку та його розміщення на генплані. Система за призначенням приймається залежно від призначення будинку (житловий будинок, школа, лікарня…) і протипожежних вимог, передбачених в [1.2].
За режимом дії схему водопровідної мережі вибирають на основі кількості поверхів будинку і значення вільного тиску в мережі міського водопроводу. В даній роботі приймається господарсько-питна система.
Приймається кільцева схема внутрішнього водопроводу, так як передбачається безперервна подача води.
Магістральні трубопроводи прокладаються в підвальних приміщеннях.
При виборі схеми 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.
1.2. Вибір місця вводу, розташування водомірного вузла.
Визначення розрахункових витрат і гідравлічний розрахунок мережі проводимо в такому порядку:
2.1 Визначення загальної кількісті санітарно-технічних приладів
N = n х n’ х n” + 2, N = 16 х 5 х 2 + 2= 160+2(п. к.)=162
де n - кількість сантехнічних приладів в кожній секції
n’- кількість поверхів
n” - кількість секцій
2.2 Визначення загальної кількісті однакових споживачів (мешканців) у будинку.
U = Fm / f,
де Fm - загальна житлова площа;
Fm = 1496м2;
f - норма площі на 1-го мешканця;
f = 9…12м2;
приймаю: f = 10м2;
U = 1496 / 10 = 149 мешканців.
.
2.3 Визначення ймовірності одночасної дії приладів.
Імовірність дії приладів для окремих ділянок мережі, які обслуговують групи однакових споживачів, знаходимо за формулою:
pc = qchr,u х U / 3600 х q0 х N, де
pc - ймовірність одночасної дії всіх сантехнічних приладів
N – кількість сантехнічних приладів
U – кількість споживачів
qchr,u- максимальна витрата холодної води в годину найбільшого водоспоживання [3]додаток 2 для житлового будинку квартирного типу з ваннами.
qchr,u =15,6 – 10,0 =5,6 л/год
q0 – максимальна cекундна витрата води сантехнічним приладом., q0 = 0.18 л/с [3] (дод.1): для ванни довжиною від 1500 – 1700 мм. обладнаними душовими.
q0 = 0.18 л/с;
pc = qchr,u х U / 3600 х q0 х N = 5,6 х149 / 3600 х 0,18 х 162 = 0,00795
2.4 Визначення максимального споживання води будинком в годину найбільшого водоспоживання
Визначимо максимальне середнє споживання води за годину 1 сантехнічним приладом
pc х N = 162х0,00795=1,29
Згідно з табл. 3.2 дод. 3, по pc х N = 1,29, знаходимо а = 1,120.
2.5 Визначення типу лічильника
Для визначення кількості споживаної води на вводі встановлюємо водолічильний вузол. Діаметр умовного проходу лічильника підбираємо, виходячи з найбільшої годинної витрати води, приймаємо згідно з додатком 1 для годинної витрати холодної води.
Порахуємо пропускну здатність лічильника
qchr,u - витрата холодної води приладом, м3/год
qchr,u = 0,005 х q0hr,u х аhr,u = 0,005 х 200 х1,120= 1,120 м3/год
qchr,u = 200 л/год . [3] (дод.1) для ванни довжиною від 1500 – 1700 мм. обладнаними душовими.
Отже, приймаємо крильчастий лічильник d = 40мм, [3] (таб.3).
Перевіряємо лічильник на максимальний пропуск розрахункової (секундної) витрати води для господарсько-питних проблем, при якій втрати напору не повинні перевищувати 2,5м.
Hmeter = S х (qchr,u)2 м,
де S – гідравлічний опір лічильника
S=0,32 см2/л2
- [ 3] таблиця 4
qchr,u = 1,668 л/с
Hmeter 0,32 х1,6682 = 0,89м.
Hmeter менше 2,5 м.вод.ст, отже умову виконано, приймаємо крильчастий лічильник холодної води марки ВКОС (40 мм.
2.6 Визначення необхідного напору у внутрійшній водопровідній мережі
Необхідний напір у місці приєднання вводу до міського водопроводу при найбільшому господарсько-питному водорозборі повинен забезпечити подачу води на потрібну висоту і нормативний вільний напір біля диктуючого водорозбірного крану.
Потрібний напір знаходимо за формулою:
H = Hgeom + Hprod + Hmeter + Hlong + Hlocal +Hf ,
Hgeom - геометрична висота підйому води,
Hgeom - це сума значення відмітки підлоги першого поверху + висота підвалу, значення висоти поверху помножена на кількість поверхів – 1, значення висоти влаштування водопроводу від підлоги – значення абсолютної відмітки поверхні землі, в метрах.
Hgeom = (59.1 +2) (2.8( 5-1) + 0,8 – 58.5 = 14.6 м
Hlong - сума втрат напору по довжині трубопроводу, по розрахунковому напрямку від водолічильника до диктуючого водорозбірного крану.
Hlong = 4,134м (згідно з таблицею гідравлічного розрахунку);
Hloсal - втрати напору на місцевих опорах по розрахунковому напрямку ( 30% від Hlong ):
Hloсal = 0.3 х Hlong = 0,3 х 4,134 = 1,24 м.
Hprod - втрати напору на вводі в будинок:
Hprod = 0,424м. згідно з табл. 1 гідравлічного розрахунку системи внутрішнього холодного водопостачання.
Hmeter - втрати напору в водолічильному вузлі, які становлять:
Hmeter = 0,89 м.
Hf - вільний напір перед диктуючим водорозбірним краном:
Hf = 2 м. (згідно дод. 1 (для мийки) [ 9 ]).
H = 14,6 + 0,424 + 0,89 + 4,134 + 1,24 + 2 =23.288 м
H = 23.288 м < Hgar = 28 м, отже не потрібно проектувати засоби підвищення тиску у системі холодного водопостачання будинку.
Полив території здійснюється 2-а поливальними кранами (25 мм (встановлюють на кожних 70м. периметру будинку в нішах цоколя).
3. Внутрішня водовідвідна мережа
У житловому 5-и поверховому будинку запроектовано систему господарсько-побутової водовідвідної мережі, яка монтується із чавунних каналізаційних трубГОСТ 6942-3-80.
Відвід стічних вод здійснюється по 8 стояках d=100 мм, які прокладають разом зі стояками холодного водопостачання.
До стояків через відвідні трубопроводи приєднуємо унітази, умивальники, ванни і мийки. Відвідні лінії від приладів прокладаємо над підлогою з похилом у бік стояка:
для унітазу i = 0,02 для умивальника та мийки i 0,035.
На 1-му, 3-му та 5-му поверхах встановлюємо ревізії на висоті 1 м від підлоги.
Для забезпечення нормальної роботи мережі на поворотах і на випусках встановлюємо прочищення.
У будинку запроектовано 2 випуски, які об'єднують 8 стояків. Випуски прокладаються із чавунних труб d=150 мм під землею.
3.1 Перевірочний розрахунок пропускної здатності відповідного стояка виконується по максимальній витраті стічних вод, яку знаходять за формулою (при qtot 0,8 л/с ):
qs = qtot + qs0 ,
де qs0 - витрата стічної води від приладу з максимальним відведенням;
qs0 = 1,6 л/с [ 3 ] дод. 2 (для унітазу);
qtot = 5 х q0tot х аtot - витрата води приладами на даній ділянці каналізаційної мережі, л/с;
q0tot - витрата води одним приладом (з найбільшою витратою);
q0tot = 0,25 л/с ([3] додаток 2) - величина, яка залежить від загальної кількості приладів, які відводять стояки по даній ділянці каналізаційної мережі і ймовірності їх дії.
ptot = qtot hr,u х U / 3600 х q0tot х N.
ptot = 15,6 х 149 / 3600 х0,25 х 162 = 0,015 ;
ptot х N = 0,015 х 162 = 2,43 ; згідно з показами таблиці 3.2 - аtot = 1,604
qtot = 5 х q0tot х аtot = 5 х 0,25 х 1,604 = 2,005 л/с;
Тепер знаходимо розрахункову витрату стічних вод:
qs = qtot + qs0 = 1,09+ 1,6 = 3,605 л/с
qs - розрахункова витрата стоків від усього будинку;
Перевірочний розрахунок діаметрів найбільш навантаженого стояка КТ – К1 зводимо
в табл. 2
На один стояк:
N’ = 20 приладів.
U’ = 18 мешканців.
ptot = qtot hr,u х U / 3600 х q0tot х N.
ptot = 15,6 х 18 / 3600 х 0,25 х 20 0,015
ptot * N = 0,017 х 20 = 0,346; аtot = 0,565;
qtot = 5 х q0tot х аtot = 5 х 0,25 х 0,565 = 0,706 л/с;
qs = qtot + qs0 = 0,706 + 1,6 = 2,306 л/с;
qs - розрахункова витрата стоків від одного стояка.
Знаходимо розрахункову витрату стоків на випуску:
ptot = qtot hr,u х U / 3600 х q0tot х N.
ptot = 15,6 х 74 / 3600 х 0,25 х 81 = 0,015
ptot х N = 0,015 х 81 = 1,215; аtot = 1,096
qtot = 5 х q0tot х аtot = 5 х 0,25 х 1,096 = 1,37 л/с;
qs = qtot + qs0 = 1,37 + 1,6 = 2,97 л/с;
qs - розрахункова витрата стічних вод від одного випуску.
Проектуючи випуск необхідно дотримуватись умови, щоб швидкість руху рідини була не менше 0,7 м/с і наповнення h/d не більше 0,6 для трубопроводів діаметром до 150мм включно.
Водовідвідні випуски із будинку перевіряються на виконання умови > 0,6
Визначаємо швидкість і наповнення h/d при і = 0,015:
v = 0.70 м/с; [3] (дод.6)
h/d = 0.30; [3] (дод.6)
0.70· √0.30 = 0,38 < 0,6.
Умова не виконується, випуск рахується безрозрахунковим;
приймається d=150 мм, i=0,015.
3.2 Розрахунок пропускної здатності дворової водовідвідної мережі проводимо з метою визначення діаметрів, похилів, наповнення і глибини закладання труб. Розрахунок зводимо в табл.З.
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.
Таблиця 1
Гідравлічний розрахунок внутрішньої водопровідної мережі
Номер розрахункової ділянки
Довжина ділянки
l,м
Сумарна
к-ть приладів
N
Імовірність
дії приладів
Р
N(Р
(
Витрати води одним приладом
q0, л/с
Витрати води на ділянці
q, л/с
Діаметр трубопроводу d, мм
Швидкість руху води
v, м/с
Втрати напору
мм вод. ст.
1000(i
1000(i(l
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1-2
1,2
1
0,00795
0,00795
0,2
0,09
0,09
15
0,58
96
115,2
2-3
0,7
2
0,01590
0,202
0,18
0,182
15
1,05
302,9
212,03
3-4
1,1
4
0,03180
0,24
0,18
0,216
15
1,22
397,9
437,69
4-5
2,8
8
0,06360
0,294
0,18
0,2646
20
0,8
120,8
338,24
5-6
2,8
12
0,09540
0,335
0,18
0,3015
20
0,93
153
428,4
6-7
2,8
16
0,12720
0,37
0,18
0,333
20,
1,02
186
520,8
7-8
2,8
20
0,15900
0,4
0,18
0,36
20
1,1
219
613,2
8-9
5,4
40
0,31800
0,55
0,18
0,495
25
0,93
111
599,4
9-10
0,65
60
0,47700
0,658
0,18
0,5922
25
1,12
154
100,1
10-11
3
80
0,63600
0,85
0,18
0,765
32
0,80
57,5
172,5
11-12
2
81
0,64395
0,88
0,3
1,32
40
1,14
92,5
185
12-13
9
162
1,28790
1,112
0,3
1,668
50
0,87
40,4
363,6
13-14
1,2
162
1,28790
1,112
0,3
1,668
50
0,87
40,4
48,48
Всього (Hlong)
4134,64
Ввід
10,5
162
0,00795
1,28790
1,112
0,3
1,668
50
0,87
40,4
424,2
Всього (Hprod)
424,2
Таблиця 2
Перевірочний розрахунок пропускної здатності водовідвідного стояка
Каналізаційний стояк
Найбільший поверховий відвід
Кут під єднання поверхових відводів
К-сть приладів приєднаних до 1 стояка
Ймовірність дії приладів Ptot
N·Ptot
αtot
Витрата 1 приладом
Витр. стояків. від приладу з мах витрат.
Розрахункова витрата
л/с
Пропускна здатність стояка
Прийнятий
діаметр стояка
З усього будинку
100
60
162
0,015
2,43
1,604
0,25
1,6
3,605
4.9
100
К-1
100
90
20
0,015
0,346
0.565
0,25
1,6
2,306
3,2
100
На один випуск
100
60
81
0,015
1,215
1,096
0,25
1,6
2,970
4,9
100
Таблиця З
Перевірочний розрахунок пропускної здатності дворової водопровідної мережі
Розрахункові ділянки
Кількість приладів
Ймовірність дії приладів Ptot
N·Ptot
αtot
Витрата води 1 приладом
Витр. стояків від приладу з mах водовідв.
Розрахункова витрата л/с
Діаметр труби d, мм
Довжина участків, м
Ухил труби і
Швидкість v, м/с
Наповнення h/d
Відмітки, м
Глибина закладання труб
поверхня землі
лотка труби
початок
кінець
середина
початок
початок
початок
кінець
початок
кінець
К1-К2
81
0,015
1,215
1,096
0,25
1,6
2,970
150
25,0
0,015
0,69
0,25
58,5
58,18
57.80
57.44
0.70
0.74
0.72
К2-КК
162
0,015
2,43
1,604
0,25
1,6
3,605
150
11,0
0,015
0,70
0,3
58,18
85,05
57.44
55,45
0.74
2.60
1.67
КК-ГК
3,5
0,015
0,70
0,3
58,05
58,00
55,45
55,30
2.60
2,7
2.65