Водоснабжение и водоотведение

Нижегородский государственный
архитектурно-строительный университет
Кафедра водоснабжения и водоотведения
Пояснительная записка к
Расчетно-графической работе
по дисциплине «Водоснабжение и водоотведение»
на тему:
«Внутренний водопровод и канализация жилого здания»
Выполнил студент
3 курса ИСФ гр.194________________________________Белова Л.М.
(подпись, дата)
Проверил
Жакевич М.О.
(подпись, дата)
Нижний Новгород
2015 г.
Содержание
1.Исходные данные для проектирования
3
2. Проектирование и расчет внутренней системы водопровода
2.1. Выбор системы и схемы холодного водопровода
4
2.2. Расчет системы внутреннего холодного водопровода
4
2.3. Построение аксонометрической схемы внутреннего водопровода 5
2.4. Гидравлический расчет системы внутреннего водопровода
7
2.5. Выбор типа и калибра водосчетчика
8
2.6. Определение требуемого напора в системе внутреннего
водопровода
10
2.7. Анализ работы системы внутреннего водопровода
10
3. Проектирование и расчет внутренней канализации
3.1. Выбор системы водоотведения
3.2 . Конструирование внутренней сети водоотведения
10
3.3. Определение расчетных расходов
3.4. Конструирование системы дворовой канализации
12
3.5. Гидравлический расчет дворовой канализации
12
Список используемой литературы
15
Приложение 1.
2
Цель работы
Требуется подготовить проектную документацию по внутреннему
водопроводу холодной воды и внутренней бытовой канализации жилого
здания, встраиваемых в существующую инженерную инфраструктуру
города.
1.Исходные данные
Проектируется жилое здание, оборудованное внутренним
водопроводом и канализацией, с ваннами и централизованным горячим
водоснабжением с числом водопотребителей U – по расчету (рассчитано по
норме 9..12 м2 полезной площади на 1 жителя). Подготовлены
градостроительные решения по выбору местоположения здания и указаны
согласованные (предположительные) точки подключения к городским
инженерным сетям.
Здание состоит из 1 жилой секции. План типового этажа и план
подвала – вариант №3. Число этажей в здании – 7. Высота этажа (от пола до
пола при толщине перекрытия 0,3 м) – 3,0 м. Высота подвала (до пола
первого этажа) – 2,2 м. Отметка пола первого этажа Z1эт – по расчету.
Участок магистральной В1 распределительной сети имеет диаметр
(номинальный размер) трубопровода Dв1= 200 мм. Глубина промерзания
грунта hпр= 1,2 м. Гарантированный напор Hg=31,9 м. Участок уличной
канализационной сети имеет диаметр трубопровода Dк1=200 мм. Глубина
заложения лотка канализационного колодца hЛ =2,60 м.
3
2. Проектирование и расчет внутреннего водопровода
2.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода
Система
водопровода
определяется
назначением
и
качеством
потребляемой воды и зависит от технико-экономической целесообразности,
санитарно-гигиенических и противопожарных требований, а также принятой
системы наружного водопровода и требований технологии производства. В
соответствии с назначением принята объединенная система водопровода,
обеспечивающая потребности на хозяйственно-питьевые и противопожарные
нужды. По способу поддержания требуемого напора вид определяется после
гидравлического расчета сети. По конструктивному выполнению система
представляет собой схему с нижней разводкой и тупиковыми магистралями с
одним вводом. Прокладка труб принята открытая. Материал труб - стальные
водогазопроводные оцинкованные трубы по ГОСТ 3262 - 75*. Соединение
стальных труб выполняется на сварке или на резьбе с помощью
соединительных частей (фитингов) из ковкого чугуна или стали.
2.2 Расчет системы внутреннего холодного водопровода.
Задачей гидравлического расчета системы внутреннего водопровода
является определение экономически выгодных диаметров труб при пропуске
расчетных
расходов
воды,
требуемого
напора
в
системе
и,
при
необходимости, подбор дополнительного оборудования. Расчет выполняется
на случай максимального хозяйственно-питьевого водопотребления. Каждая
квартира оборудована умывальником, ванной, кухонной мойкой, унитазом. В
нишах наружных стен предусматриваем 2 поливочных крана.
Определяем число водопотребителей по формуле:
U
kF
ƒ ,
(1)
где k– коэффициент перенаселенности квартир, принимаем k =1,4;
F – суммарная жилая площадь в здании, м2; F=1133,8 м2;
f – норма жилой площади на 1 жителя, м2, f=12 м2.
4
1133.8
U=1,4*
12
≈133 жителей
Определяем расчетную вероятность действия приборов:
Pc 
q hr.u  U
,
3600  N  qco
(2)
где qhr.u – норма расхода холодной воды одним потребителем в час
наибольшего потребления , л/час, принимаемое по приложению 3 СНиП
2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»; qhr.u = 5,6 л/ч
q c0 – расход холодной воды в л/с, потребляемый одним прибором с
наибольшим водопотреблением, принимаемое по приложению 2 СНиП
0
2.04.01-85*; q c = 0,18л/с
N – число санитарно-технических приборов в здании считаем по формуле
N=4∙n∙m+p, шт
(3)
где n-число квартир на этаже;
m- число этажей;
р- число поливочных кранов в здании.
N =4∙4∙7+2=114 шт.
U – число водопотребителей, U= 133 жит.
Pc 
5, 6  133
 0, 01
3600  114  0,18
2.3 Построение аксонометрической схемы внутреннего водопровода.
Строится в соответствии с планами этажей и условиями подключения к
внешней водопроводной сети. Аксонометрическая схема приведена на листе
2 Приложения 1.
При
условными
конструировании
обозначениями
систем
на
внутреннего
план
здания
водопровода
места
наносят
расположения
водоразборной арматуры и связанных с ней санитарных приборов, стояков
5
хозяйственно-питьевого водопровода, подводок к поливочным кранам и
санитарным
приборам,
разводящих
магистральных
трубопроводов,
водомерного узла и ввода, запорной и предохранительной арматуры.
Водоразборная арматура устанавливается над санитарными приборами
на высоте, считая от уровня чистого пола до ее оси:
900 мм – кран кухонной раковины,
900 мм – смеситель ванны и умывальника,
600 мм – шаровой клапан низкорасполагаемого бачка унитаза.
Поливочные краны для полива территории, прилегающей к зданию,
устанавливаются в нишах цоколя здания по периметру через 60-70 м, выше
отмостки на 200 мм. Всего устанавливаем 2 поливочных крана.
Стояки внутреннего водопровода располагаем так, чтобы длина
подводок к водоразборной арматуре и санитарным приборам была
минимальной. В жилом здании стояки хозяйственно-питьевого водопровода
размещаем в туалете.
Подводки к водоразборной арматуре прокладываем от стояков вдоль
стен над полом на 0,3 м с подъемом труб к водоразборным устройствам.
Прокладка стояков и разводки внутреннего водопровода предусматриваем в
шахтах, открыто – по стенам туалетов, ванных и кухонь.
Разводящие магистральные трубопроводы прокладываем в подвале
вдоль капитальных стен с уклоном 0,003 к водомерному узлу с нижней
разводкой.
В жилом доме имеется подвальное помещение. Водомерный узел
водопровода располагается в подвальном помещении на расстоянии 1 м от
наружной стены. С каждой стороны счетчика предусматриваются прямые
участки трубопроводов и задвижки. Между счетчиком и второй (по
движению воды) задвижкой устанавливается контрольно-спускной кран.
Ввод в здание располагается симметрично санитарно - техническим
приборам и прокладывается с уклоном 0,003 в сторону уличной сети. В точке
6
подключения ввода к уличной сети располагается колодец с отключающей
задвижкой.
2.4 Гидравлический расчет системы внутреннего водопровода.
Задачей расчета является определение экономически выгодных
диаметров труб на участках внутренней водопроводной сети с учетом
условий подключения к внешней водопроводной сети.
Определяем исходные данные для гидравлического расчета с помощью
аксонометрической схемы. Диктующим прибором для гидравлического
расчета будет являться смеситель ванной по стояку СтВ1-2 на 7 этаже.
Выбранное направление разбивается на расчетные участки, границами
которых являются точки, где меняется расход воды, диаметр или материал
труб. Определяем по каждому участку расчетные максимальные секундные
расходы воды, диаметры труб, скорость движения воды, линейные и местные
потери напора.
Расчетный расход воды зависит от нормы водопотребления, числа
установленных на участке водоразборных устройств и вероятности их
действия.
Определяем расчетный расход воды по формуле:
0
q = 5∙ q c ∙α, л/с
(4)
где α – коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа
приборов на расчетном участке сети и вероятности их действия. При P>0,1 и
числе N≤200 определяется по СНиП 2.04.01-85* приложение 4 таблице 1, в
других случаях по таблице 2.
Диаметр трубопроводов определяем по «экономичным скоростям»
движения воды на каждом расчетном участке. «Экономичная скорость»
движения воды для хозяйственно- питьевого водопровода 0,7≤υ≤1,3м/с.
Скорость движения воды и линейные потери напора на расчетном участке в
зависимости от выбранного диаметра определяем по таблицам Шевелева для
гидравлического расчета. В таблицах указываются значения удельных потерь
7
напора - 1000i и скорости движения воды - v , в зависимости от расчетного
расхода и принимаемого диаметра трубопровода.
Величину линейных потерь напора на каждом участке определяем по
формуле:
hl 
1000i  l
,м
1000
(5)
где 1000i– удельные потери напора на трение;
l – длина расчетного участка трубопровода данного диаметра, м.
В соответствии с пунктом (7.7) СНиП 2.04.01-85* «Внутренний
водопровод и канализация зданий» потери напора на местном сопротивлении
в системе холодного водоснабжения разрешается принимать в размере 30%
от величины линейных потерь напора.
Результаты гидравлического расчета системы хозяйственно-питьевого
водоснабжения сводятся в таблицу 1.
Таблица 1
N-N
Р.у.
N, шт
P
1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
12-13
13-14
14-15
1
1
2
3
4
8
12
16
20
24
28
56
85
114
114
3
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
Значения
NP
a
q, л/с
4
0.010
0.020
0.030
0.040
0.080
0.120
0.160
0.200
0.240
0.280
0.560
0.850
1.140
1.140
5
0.200
0.215
0.237
0.256
0.318
0.367
0.410
0.449
0.485
0.518
0.717
0.888
1.040
1.040
6
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
0.18
Q
D, мм V, м/с
7
0.18
0.19
0.21
0.23
0.29
0.33
0.37
0.40
0.44
0.47
0.65
0.80
0.94
0.94
8
15
15
15
20
20
20
20
20
25
25
25
32
32
40
9
1.060
1.120
1.239
0.716
0.908
1.033
1.157
1.250
0.822
0.876
1.215
0.840
0.984
0.752
l, м
1000i
10
1.32
0.55
1.55
3.60
3.00
3.00
3.00
3.00
3.00
8.00
0.80
4.43
6.20
12.20
11
296.10
328.30
405.15
97.92
146.76
188.11
232.39
265.60
88.46
99.68
182.70
61.90
83.64
42.22
h
12
0.392
0.181
0.628
0.353
0.440
0.564
0.697
0.797
0.265
0.797
0.146
0.274
0.519
0.515
6.569
2.5 Выбор типа и калибра водосчетчика.
Выбор
типа
счетчика
для
измерения
количества
воды,
устанавливаемого на вводе внутреннего водопровода, производиться так,
чтобы допустимый при длительной эксплуатации счетчика средний часовой
8
расход воды, принятый по государственным стандартам на счетчики, был
больше 4%-ного максимально суточного расхода воды. Диаметр условного
прохода (калибр) счетчика воды следует выбирать исходя из среднечасового
расхода воды за период потребления (сутки, смену), который не должен
превышать эксплуатационный, принимаемый по таблице 4 [1], и проверять
согласно указаниям п. 11.3*[2].
Принимаем крыльчатый водосчетчик типа ВСКМ (ГОСТ 6019-83)
диаметром условного прохода 20 мм.
Средний часовой расход холодной воды в сутки максимального
водопотребления определяем по формуле:
quc  U
q 
, м3/ч
1000  24
с
t
(6)
с
где q u – норма расхода холодной воды в [л], в сутки наибольшего
водопотребления, принимаем по таблице 2 [1] равной 180л.
qtс 
180  133
 0,998м 3 /ч
1000  24
Потери напора в квартирном водомере определяем по
формуле:
hвмкв=S∙q2, м
hвмкв=14.5∙0.942 , м
Потери напора в счетчике определяем по формуле:
hвм=S∙q2, м
(7)
где S – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л·с)2 принимаем по
таблице 7 [1] равным 5,18 м/(л·с)2;
q – максимальный секундный расход воды на вводе в здание, л/с
hвм=5,18∙0,942=1,47 м
9
В соответствии с п. 11.3* [2] величина потерь напора в счетчике при
пропуске хозяйственно-питьевого расхода не должна превышать допустимой
величины – 5,0 м.
Условие выполнятся.
2.6 Определение требуемого напора в системе внутреннего водопровода.
Определяем требуемый напор в системе внутреннего водопровода по
формуле:
H тр  H г   hl   hм  hв м  H f , м
(8)
где Нг – геометрическая высота подъема воды, м., определяемая как разность
абсолютных отметок диктующего прибора и поверхности земли в точке
подключения к вводу уличной водопроводной сети;
Нf– необходимый рабочий напор у диктующего устройства, принимаем
по приложению 2 [2] равным 3 м.
Нг = 3,0 (7-1) + 0,9 + 1 = 19,9 м
H тр  19.9  6,57  1,97  0,77  4.577  3  36.79, м
2.7 Анализ работы внутреннего водопровода.
Нg=31,9 м – гарантированный напор в уличной сети
Нтр=36,79 м– требуемый напор в системе внутреннего водопровода
Нg < Нтр, Нтр –Нg =36,79–31,9=4,89 м˃2 то проектируем повысительную
установку
В соответствии с таблицей 8 принимаем насос 1,5К-8/19
10
3. Проектирование и расчет канализации.
3.1 Выбор системы водоотведения.
В зависимости от назначения здания и предъявляемых требований к
сбору сточных вод проектируется бытовая система внутренней канализации.
Внутренняя
самотечная
канализация
выполняется
из
чугунных
раструбных труб по ГОСТ 6942.3-80 диаметрами 50 и 100 мм. Соединение
чугунных труб между собой и в узлы производится с помощью раструбов и
фасонных раструбных частей.
3.2 Конструирование внутренней сети водоотведения.
Прокладка внутренних канализационных сетей принимается открытой.
Санитарно-технические
приборы
оборудуются
гидравлическими
затворами для присоединения к отводным трубопроводам. Диаметры
отводных трубопроводов принимаются конструктивно по таблице 8 [1]: от
умывальников, моек и ванн - d=50мм, от унитазов – d=100мм. Диаметр
канализационного стояка принимается постоянным и равным наибольшему
диаметру отводящей трубы.
У основания стояков и на поворотах с углом более 30º , а также в
каждой квартире устанавливаются прочистки для устранения засоров. На
стояках устанавливаются ревизии, на первом этаже на высоте 1,0 м над
уровнем чистого пола.
Выпуски принимаются диаметром 100мм. По расчету определяем
уклон выпуска от канализационной сети подвальных помещений.
3.3 Определение расчетных расходов.
Вероятность действия системы канализации определяем по формуле:
г х
qhc
.u  U
Pc 
,
3600  N  qoг  х
(9)
г х
где q hс.u – общая норма расхода воды, л, потребителем в час наибольшего
водопотребления, принимаем по приложению 3 [2] равной 15,6л;
11
qoг  х - общий расход воды одним водоразборным прибором с
наибольшим водопотреблением, с учетом горячей и холодной воды,
принимаем по приложению 2 [2] равным 0,25л/с;
N – число приборов без учета поливочных кранов, N=112 шт.
Pc 
15,6 133
 0,020
3600 112  0,25
Определяем расчетные расходы по выпускам по формуле:
Qr=5· qhr.u ∙α+1,6, л/с
tot
(10)
Проводим расчет для 7ми этажного жилого дома, в котором в каждой
квартире имеется канализационный стояк
Вып 1:N1 =28→ N1· Pc =0,56→ α1 =0,283→Q1=5 0,25 0,283+1,6=1,95 л/с;
Вып 2: N2=84→ N2· Pc =1,68→ α2 =1,295→Q2=5 0,25 1,295+1,6=3,22 л/с;
Определяем расчетные расходы на участках дворовой канализации по
формуле (10):
Уч. 1 КК 1-1 – КК 1-2-3-4:
N1’ =28→ N1’· Pc =0,56→ α1’ =0,283→Qr’=5 0,25 0,283+1,6=1,95 л/с;
Уч. 2 КК 1-2-3-4 – КК:
N2’’ =112→ N2’’· Pc =2,24→ α2’’ =1,537→Qr”=5 0,25 1,537+1,6=3,52 л/с;
Уч. 3 КК– КК2:
N2’’ =112→ N2’’· =2,24→ α2’’ =1,537→Qr”=5 0,25 1,537+1,6=3,52 л/с;
Уч. 4 КК2– КК1:
N2’’ =112→ N2’’· =2,24→ α2’’ =1,537→Qr”=5 0,25 1,537+1,6=3,52 л/с;
12
Список использованной литературы:
1. СП30.13330.2012 Внутренний водопровод и канализация зданий
2. СП31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
3. ГОСТ 21.204-93 (2003) СПДС. Условные графические обозначения
элементов генеральных планов и сооружений транспорта
4. ГОСТ 21,204-93 (2003) СПДС. Условные обозначения санитарнотехнических систем
5. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета
водопроводных труб: Справочное пособие. –М.:Стройиздат, 1984
6. Методические указания к курсовой работе по дисциплине
«Водоснабжение и водоотведение» для студентов, обучающихся по
направлению «550100 – Строительство» по специальности «290300 –
Промышленное и гражданское строительство»/ Составители
В.И.Алексеев, С.П.Романов, Н.С.Харченко. – Н. Новгород:
ННГАСУ,1998
7. Справочник проектировщика
13