Лабораторная работа: Водоснабжение и канализация жилого здания

Наименование данных
Номер варианта плана типового этажа	10
Этажность здания	4
Высота этажа от пола до пола, толщина перекрытия - 0,3 м	3,1
Высота подвала от пола до пола, м	2.3
Гарантийный напор в сети городского водопровода, м	29.5
Приготовление горячей воды	МГВ
Глубина промерзания грунта, м	1.5
Номер варианта генплана участка	1
Расстояние от городского канализационного колодца (ГКК), м	13
Диаметры трубопроводов городского водопровода (В1) и канализации (К1), мм	300 250
Планировочная отметка земли вокруг здания, м	32,4
Отметка пола 1 этажа, м	33,4
Глубина заложения городской канализации, м

Введение

Будущие инженеры-строители должны уметь проектировать и строить здания различного назначения с учётом оснащения их современными системами жизнеобеспечения. Важнейшую роль среди них играют системы внутреннего водопровода и канализации, а также наружные дворовые сети водоотведения и водоснабжения.

В проекте используем наиболее целесообразные в техническом и экономическом отношении инженерные решения, применяющиеся в отечественной и зарубежной практике. Использование стандартные и унифицированные узлы, элементы систем заводского изготовления, обеспечивающих прогрессивные индустриальные методы строительства здания, значительно снижает капитальные затраты и сокращает сроки строительства

Выбор системы и схемы внутреннего водопровода и проверка обеспеченности здания гарантийным напором

Руководствуясь нормами проектирования [1], разделы 4, 6, 9, выбираем систему и схему водопровода здания и способы ее прокладки. В данном проекте выбираем тупиковую схему с нижней разводкой магистрали, так как допустим перерыв в водоснабжении на случай аварии.

Обеспеченность внутреннего водопровода напором городской сети проверяем сравнением гарантийного напора Hгар. с нормативным свободным напором Hсв. для заданной этажности, тем самым решаем вопрос о повысительных установках в системе водоснабжения здания.

Свободный напор, он же нормативный (минимальный) в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4м.

В соответствии с п.2.26 [СНиП 2.04.02-85* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения]

Hсв=10+4* (n-1) =10+4* (4-1) =22м

где n-число этажей в здании.

Выбор места ввода и расположения водомерного узла

Правильный выбор места ввода и расположение водомерного узла гарантируют экономичность решения внутреннего водопровода, удобство его монтажа и эксплуатации.

Проектируем один ввод в здание, соединяющий внутренние сети водопровода с наружными. Ввод прокладываем под прямым углом к стене здания с уклоном не менее 0,002 в сторону наружной сети. На наружной сети водопровода в месте присоединения ввода проектируем водопроводный колодец, который служит для осуществления способа врезки ввода в городскую сеть и для размещения запорной арматуры для отключения ввода.

Проектирование внутренних сетей водопровода и канализации

Внутренние сети водопровода и канализации проектируем на планах одновременно, чтобы проектные решения схем были наиболее простыми, удобными в эксплуатации и взаимоувязанными. Причем преимущество при проектировании отдается канализации, так как она при эксплуатации засоряется и требует прочистки. Целесообразно использовать при проектировании индустриальные методы строительства с применением санитарно-технических блоков и кабин разных типов, но возможен и индивидуальный монтаж.

В проекте допускается отступление от рабочего проектирования, чтобы не делать два одинаковых плана этажа, сети водопровода и канализации наносятся параллельно друг другу на одном и том же чертеже плана здания.

При проектировании руководствуемся следующими положениями:

сети стремиться прокладывать параллельно стенам зданий и линиям колонн, по возможности прямолинейно, чтобы длина трубы была минимальной;

трубопроводы не должны пересекать балки, колонны и другие несущие части здания;

прокладку сети холодного водопровода выбирать с учетом совместной прокладки с другими сетями (горячего водопровода, отопления);

проектирование сетей нужно начинать с выбора мест расположения стояков различного назначения на планах этажей.

Канализационные стояки размещаем около санитарных приборов с наиболее загрязненными сточными водами, чтобы они кратчайшим путем попадали в стояки, у капитальных стен, а не у перегородок. В санузлах канализационные стояки располагаем около унитаза или за унитазом, в канале стены или шахте. Нельзя располагать канализационные стояки у стен, смежных с жилыми помещениями.

Отводящие трубопроводы от санитарных приборов прокладываем вдоль перегородок и капитальных стен до соответствующих стояков, к которым они подключаются.

Водопроводные стояки размещаем в местах наибольшего водоразбора и с учетом возможности установки одного запорного вентиля для отключения всей подводки от каждого стояка. Не следует размещать водопроводные стояки на стенах, смежных с жилыми комнатами, и у наружных стен.

Подводки поды от водопроводных стояков прокладываем вдоль стен или перегородок до мест установки водоразборной арматуры соответствующего санитарного прибора.

Водопроводные стояки можно располагать вместе с канализационными стояками, оставляя для них отверстия в перекрытиях и каналы в стенах учетом длины шлангов 10, 15, 20м, высоты компактной струи не менее 6 м и количества одновременно действующих струй согласно таблице 1 [1].

Все стояки нумеруем по часовой стрелке, соответственно, водопроводные: хозяйственно-питьевые - СтВ1-1, Ст.В1-2 и т.д., канализационные: бытовой системы - Ст. К1-1, Ст. К1-2 и т.д.

При размещении стояков необходимо учитывать планировку помещений, чтобы они располагались около стен, допускающих крепление трубопроводов.

После того, как закончили проектирование сетей на планах этажей, переходим к проектированию сетей на плане подвала, предварительно перенеся все стояки на те же места плана подвала.

Магистральные трубопроводы водопровода прокладываем по кратчайшим расстояниям у внутренних стен, колонн с уклоном не менее 0,002 в сторону водомерного узла, для спуска воды из сели и удаления воздуха они соединяют все стояки с вводом.

Выпуски бытовой канализации располагаем с одной стороны здания перпендикулярно наружным стенам.

При решении вопроса о количестве выпусков из здания нужно исходить из условий:

наилучшей эксплуатации в дальнейшем;

конкретной планировки здания, чтобы при объединении нескольких стояков на один выпуск протяженность сети была наименьшей и с меньшим количеством поворотов, помня, что при эксплуатации в местах поворотов возможны засорения трубопроводов.

Прочистки или ревизии устанавливаем в местах изменения направления движения сточных вод, на прямых участках через определенные расстояния, согласно таблице.6 [1]. Ревизии и прочистки необходимо устанавливать в местах, удобных для их обслуживания.

Установку ревизий и прочисток на сети внутреннего водостока производят аналогично бытовой сети канализации.

Для устройства водопроводных сетей холодного водоснабжения СНиП 2.04.01-85* рекомендуют применять трубы пластмассовые, металлополимерные, из стеклопластика, стальные, чугунные и асбестоцементные. Допускается применять медные, бронзовые, латунные трубы и фасонные части к ним. В данном проекте используем пластмассовые трубы.

Для изменения направления трубопровода, соединения боковых ответвлений, соединения труб различного диаметра используют фасонные (соединительные) части.

Вычерчивание аксонометрической схемы внутреннего водопровода

Аксонометрическую схему выполняем в М 1: 100 под углом 45° и размерами 1: 1 по всем направлениям (прил.4).

На аксонометрической схеме четко отображаем все запроектированные элементы внутреннего водопровода: ввод или вводы, водомерный узел, насосные установки, магистральные сети, все стояки, все подводки к водоразборной арматуре, водоразборную, запорную и предохранительную арматуру.

При вычерчивании схемы водопровода решаем вопросы прокладки по высоте магистральных сетей в подвале и подводки на этажах.

Магистральные трубопроводы водопровода удобно располагать под потолком подвала на 30.40 см ниже потолка с креплением к нему на подвесках или к капитальной стене на кронштейнах. Максимальное расстояние между креплениями принимается в зависимости от диаметра 2.4 м.

Подводки прокладывают на высоте 30.40 см над полом с подъемом к водоразборным кранам. Для возможности спуска воды подводки выполняют с уклоном не менее 0,002 в сторону водопроводного стояка.

Высота расположения водоразборных кранов над полом нормирована:

1,1 м - кран раковины, мойки;

1,0 м - кран умывальника, единого смесителя к ванне и умывальнику;

0,8 м - кран ванны;

0,65м - шаровой клапан низко расположенного смывного бачка;

1,20 м - кран - смеситель к душевой сетке;

На аксонометрической схеме проставляем всю необходимую запорную арматуру и проставляем отметки: поверхности земли у здания, ввода, водомерного узла, магистрали, пола всех этажей, расчетного прибора.

Расчет внутреннего холодного водопровода

Расчет следует выполнять в таком порядке:

выбрать на схеме диктующее водоразборное устройство и разбить схему на расчетные участки;

определить нормы водопотребления и расчетные расходы на участках;

выполнить гидравлический расчет сети, то есть определить диаметры, скорости и потери напора на участках;

подобрать водомер и определить потери напора в нем;

подсчитать требуемый напор в системе водопровода и подобрать необходимое оборудование.

Проектируемый водопровод должен обеспечить подачу необходимого количества воды с требуемым свободным напором к любой точке в любое время.

Для расчета выбираем диктующую точку - наиболее высоко расположенный и удаленный от ввода водоразборный кран.

Если будет обеспечена подача воды к этой точке, то подача к другим точкам будет гарантирована, так как они находятся в более благоприятных условиях.

Для этого выбираем расчетный стояк (самый удаленный от ввода) и расчетную точку на подводке верхнего этажа этого стояка путем сравнения величин свободного напора (Нf), принимаемых по приложению 2 [1].

Далее схему разбиваем на расчетные участки, которые обозначаем цифрами (начало и конец участка). В пределах расчетного участка расход воды не должен меняться.

На следующем этапе определяем количество потребителей в здании и выбираем нормы расхода воды потребителями согласно приложению 3 [1].

Количество потребителей (жителей) в жилых зданиях можно ориентировочно определять по количеству комнат в квартире плюс единица.

U= (n+1) *э = 4 (2+1) +4 (1+1) +4 (3+1) = 12+8+16= 36

Максимальные суточные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды в жилых зданиях определяют по формуле:

Q мак.сут.= (qutot* u) / 1000, м3/сут,

где qutot - общая норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления в литрах;

u - количество потребителей.

Максимальный секундный расход на участках определяют по формуле:

q=5*q0*a, л/с

где q0 - одним прибором на участке с наибольшим расходом в л/с, принимается согласно п.3.2 [1];

a - величина, определяемая в зависимости от числа приборов N на расчетном участке, и вероятности их действия Р вычисляемой согласно п.3.4 [1].

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети надлежит определять по формуле:

P= (qhr.u*u) / (q0*N*3600), P=0,016

где qhr.u - норма расхода воды в литрах потребителем в час наибольшего водопотребления, принимается согласно приложению 3 [1].

Приступив к гидравлическому расчету сети, выбираем материал трубопроводов для данной системы согласно разделу 10 [1].

Диаметры труб внутренних водопроводных сетей назначаем из расчета наибольшего использования гарантийного напора наружной водопроводной сети.

Скорость движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей должна быть от 0,7 до 1,5м/с.

Значение величин: диаметра, скорости и потери напора на единицу длины определяют по таблицам Шевелева Ф.А. [2].

Итогом гидравлического расчета сети является определение суммарных потерь напора по длине всего расчетного направления - от диктующей точки до присоединения ввода к наружной водопроводной сети (∑i*L).

Гидравлический расчет водопроводной сети

Расчетные участки	Число приборов на уч. N	Вер-ть действ.приб. P		Значение величин		Расход воды, л/с		∅ труб, мм		Скорость, м/с v	Длина участка, м L	Потери напора
				N*P	α	Одним приб. q0	Расчетное на участке Q=5q0α					На ед. длины i, м/м	Лин. на участке Hl=i*L, м
1-2	1	0,016		0,016	0, 205	0,3	0,307	15		1,77	0,7	0,807	0,565
2-3	3	0,016		0,032	0,241	0,3	0,3615	15		1,77	0,4	0,807	0,323
3-4	3	0,016		0,048	0,270	0,3	0,405	15		2,36	0,36	1,435	0,574
4-5	6	0,016		0,096	0,338	0,3	0,507	15		2,95	3,1	2,243	6,95
5-6	9	0,016		0,144	0,394	0,3	0,591	20		1,36	3,1	0,414	1,283
6-7	12	0,016		0, 192	0,439	0,3	0,656	20		1,87	3,1	0,597	1,85
7-8	12	0,016		0, 192	0,439	0,3	0,656	20		1,87	2,30	0,597	1,36
8-9	16	0,016		0,256	0,493	0,3	0,739	20		2,18	5,0	0,813	4,065
9-10	20	0,016		0,32	0,550	0,3	0,825	25		1,50	5,7	0,237	1,556
10-11	32		0,016	0,576	0,730	0,3	1,095	25		1,87	1,1	0,427	0,469
11-12	36		0,016	0,576	0,730	0,3	1,095		25	1,87	2,5	0,427	1,067
12-13	49		0,016	0,768	0,838	0,3	1,257		32	2,80	3,3	0,962	3,174
13-ввод	48		0,016	0,768	0,838	0,3	1,257		32	2,80	15,2	0,962	14,52

∑Hl=38,813

Подбор водомера производим, пользуясь таблицей 4 [1] по подсчитанному для здания максимальному суточному расходу в м3, исходя из среднечасового расхода воды за период потребления, который не должен превышать эксплуатационный расход. Выбираем крыльчатый водомер с гидравлическим сопротивлением 1,3.

Потери напора в подобранном водомере определяем по формуле:

Hwu=S*q2, м

где S - сопротивление водомера;

q - расчетный расход воды на вводе в л/с.

Hwu=1,3*1,257^2= 2.05 м

Требуемый напор на вводе при хозяйственно - питьевом водоразборе определяют по формуле (6):

Н тр = Нgeom + Hl,tot +Нwu + Нf = м, (6)

где Нgeom - геометрическая высота подъема воды, то есть превышение диктующего водоразборного устройства над поверхностью земли (люка) в точке присоединения ввода к городскому водопроводу, м;

Hl,tot - потери напора на рассчетных участках с учетом потерь напора на местные сопротивления, м;

Нwu - потери напора в водомере, м;

Нf - свободный напор на излив у диктующей точки, м.

Геометрическая высота подъема воды:

Hgeom= (Z1эт. -Zгвк) + (n-1) *hэт.+hпр, м (7)

где Z1 эт - геодезическая отметка пола первого этажа;

Zгвк - геодезическая отметка поверхности земли (люка) колодца в точке присоединения ввода к городскому водопроводу;

n - количество этажей;

hэт - высота этажа, м;

hпр - высота расположения оси диктующего водозаборного устройства над полом, м.

Потери напора на расчетных участках с учетом потерь напора на местные сопротивления:

Hl,tot=∑Hl * (1+К), м (8)

где K=0,3 - коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления, принимаем согласно п.7.7 [1].

Тогда: Н тр=50,45+2,05+ (45,6-30,4) =67,7 м

Полученный требуемый напор сравниваем с гарантийным напором в наружной сети. У нас обеспечивается

Hтр.< Hгар=34,7

Расчет дворовой канализации с составлением профиля

Минимальную глубину заложения лотка трубопровода дворовой канализации у первого выпуска принимаем на 0,3 м меньше глубины промерзания грунтов, так как сточные воды теплые и определяют по формуле, но она всегда должна быть не менее 0,7 м до верха трубы, считая от поверхности земли или планировки, с целью предохранения труб от повреждения наземным транспортом,

hmin=hпр. -0,3

где hпр - глубина промерзания грунтов, м.

Уклон труб принимаем одинаковым по всей длине дворовой сети.

Уклон дворовой канализации определяем в зависимости от конкретных условий: рельефа местности, глубины промерзания, глубины заложения уличной сети, сокращения объемов земляных работки возможности всех подсоединений.

Уклоном можно задаться или рассчитать, но он должен быть в пределах допустимых для диаметра 150мм imin=0.008, максимальный уклон должен быть не более 0,15.

Зададимся уклоном i= 0,043.

Отметку лотка первого выпуска определяем как разницу отметки планировки или поверхности земли в этой точке и минимальной глубины заложения канализации.

Расчетную отметку лотка в городском колодце определяют исходя из способа соединения труб разных диаметров "шелыга в шелыгу" (верх к верху).

Во всех случаях, как правило, когда уклон принимают, а не рассчитывают, контрольный колодец получается перепадным и расчеты дворовой сети ведутся в такой последовательности: от городского колодца к контрольному, а затем от первого выпуска к контрольному.

Для дворовой канализации применяем полиэтиленовые канализационные трубы.

Определение расходов сточных вод на участках дворовой сети производим аналогично расчету внутренней канализационной сети по условиям, скорости должны быть не менее 0,7 м/с, степень наполнения труб не должна быть более 0,6.

Результаты расчета заносят в табл.2, по данным которой строим профиль дворовой канализации. Строить профиль сети и заполнять табл.2 необходимо одновременно.

Отметки земли каждого колодца определяем по генплану.

Гидравлический расчет дворовой канализационной сети

Расчетные участки	Количество приборов на участке N, шт	Вероятность действия приборов P	Значение величин			Расход		Диаметр ∅, мм	Скорость v, м/с
			N*P	α	В сетях хол. и гор. водоснабжения q=50.3α	одним прибором с наиб. водоотв. q0s	расчетный qs=qtot+q0s
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
кк1-1 кк1-п	48	0,016	0,768	0,838	1,257	0,3	1,818	150	0,7
кк1-п гкк	48	0,016	0,768	0,838	1,257	0,3	1,818	150	0,7
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
0,6	0,043	13	0,559	31,9	31,9	30,7	30,5	1,2	1,4
0,6	0,043	16,5	0,709	31,9	31,3	30,5	30,1	1,4	1,2

Используемая литература

1. Методические указания Проектирование и расчет внутреннего водопровода и канализации жилых зданий.

2. СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод и канализация зданий. Минстрой России. -М: ГУП ЦПП, 1996-60с.

3. Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. - М.: ООО “БАСТЕТ”, 2007-336с.

4. Кедров В.С. Водоснабжение и водоотведение. - М.: Стройиздат, 2002-336с.

5. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей - М.: Стройиздат 1987-159с.

6. Методические указания по оформлению курсовых, дипломных проектов и работ по водоснабжению и водоотведению. КГАСА, Казань, 2000-50с.

Лабораторная работа: Водоснабжение и канализация жилого здания

Похожие работы: