Водоснабжение и водоотведение жилого дома

водоснабжение канализация проектирование расчет

Для создания современных комфортных условий проживания людей в жилых домах необходимо обязательное оснащение зданий всеми нужными системами и устройствами жизнеобеспечения, включая холодное водоснабжение и водоотведение. Санитарно-техническое устройство и оборудование современных зданий представляет собой комплекс инженерного оборудования холодного и горячего водоснабжения, канализации и водостоков. Правильное решение инженерных задач по водоснабжению и канализации в значительной степени определяет уровень благоустройства населенных мест, жилых, общественных и производственных зданий, а также рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов. Тема данной курсовой работы является актуальной в наше время.

Целью курсовой работы является проектирование системы водоснабжения и водоотведения двухэтажного жилого дома.

Большое значение имеет выбор рациональных схем водоснабжения, повышения их надежности и экономичности. Особое внимание уделяется гидравлической устойчивости, стабилизации напоров, ликвидации непроизводительных расходов и утечек.

В курсовой работе решены следующие задачи:

-проектирование системы внутреннего холодного водоснабжения здания;

-гидравлический расчет внутренней водопроводной сети;

-расчет и проектирование внутренней канализационной сети;

расчет дворовой канализационной сети.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕГО ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЯ

1.1 Выбор системы водоснабжения

По назначению для данного двухэтажного жилого дома выбираем хозяйственно-питьевую систему водоснабжения т.к. она предназначена для подачи воды, удовлетворяющей требованиям, установленным СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества" для питья, приготовления пищи и обеспечения санитарно-гигиенических процедур.

Согласно п. 6.5 СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация здания» внутренний противопожарный водопровод в двухэтажном здании не предусматривается, так как данное здание имеет менее 12 этажей.

Для выбора вида внутреннего водопровода, зависящего от обеспеченности напором, определим ориентировочную величину требуемого напора во внутренней сети по формуле:

Нтр=10+4•(n-1),

где 10 -требуемый напор при одноэтажной застройке, м; 4 - напор, необходимый для каждого последующего этажа, выше первого, м; n - число этажей в здании.

Рассчитаем напор внутреннего водопровода для данного жилого здания: n=2,

Нтр=10+4•(2-1)=14 м

Ориентировочная величина требуемого напора (Нтр=14 м) значительно меньше, чем величина свободного напора в наружной сети (Нсв=34), значит гарантированный напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода постоянно больше напора, необходимого для нормальной работы всех водоразборных устройств, и поэтому не требуется устройство для подъема воды, система действует под напором в наружном водопроводе.

1.2 Основные элементы внутреннего водопровода здания

Система внутреннего водопровода сети включает в себя:

-ввод водопровода в здание;

-водомерный узел;

-магистральные трубопроводы;

-распределительные трубопроводы (в данной работе располагаем 2 стояка);

-подводки к санитарно-техническим приборам;

-запорную арматуру.

В соответствии с планом типового этажа определяем количество квартир в здании: nкв =1.

На первом этаже располагаем 4 прибора, т.к. этаж имеет кухню и санитарный узел:

- мойку,

- умывальник со смесителем,

- унитаз со смывным бачком,

- ванну со смесителем.

На втором этаже располагаем 3 прибора:

- умывальник со смесителем,

- унитаз со смывным бачком,

- ванну со смесителем.

1.3 Устройство ввода в здании

Ввод - трубопровод от сети наружного водопровода до сети внутреннего водопровода (до водомерного узла или запорной арматуры размещённой внутри здания).

В данном случае согласно п.9.1 СниП 2.04.01-85* располагаем один ввод, т.к. высота здания не превышает 12 этажей (число этажей n=2) и число квартир менее 400 (число квартир =1), а также нет противопожарного водопровода.

Ввод делаем там, где размещено наибольшее число водоразборных точек, т.е. в центральной части здания.

Для устройства ввода применяют стальные водопроводные трубы диаметром 50 мм. Глубина заложения труб вводов зависит от глубины заложения наружной водопроводной сети, т.е. вводы размещают ниже глубины промерзания грунта на 0,5 м до низа трубы. В нашем случае, глубина промерзания грунта - 1,6 м, следовательно, глубина заложения труб ввода будет составлять - 2,1 м. Минимальная глубина укладки ввода (при отсутствии промерзания грунта) составляет 1 м. [5]. Для возможности опорожнения ввод укладывают с уклоном 0, 003 % в сторону наружной водопроводной сети.

1.4 Устройство водомерного узла

Для данного здания используем водомерный узел с обводной линией. Она обязательна, т.к. имеем один ввод в здание, а счётчик не предусматривает расчётный расход воды на внутреннее пожаротушение. Обводную линию рассчитываем на максимальный расход воды. На обводной линии предусматриваем установку задвижки, запломбированную в обычное время в обычном положении.

Водомерный узел состоит из: устройства для измерения количества расходуемой воды (водомер), запорной арматуры ( вентиль запорный 2 шт., задвижка 1 шт.), манометра, соединительных фасонных частей и патрубков из водопроводных стальных труб.

Водомерный узел устанавливаем в подвале (в нежилом сухом и тёплом помещении (t>2C)) здания непосредственно после ввода водопровода.

1.5 Выбор схемы внутреннего водопровода

В зависимости от режима водопотребления и назначения здания, а также от технологических и противопожарных требований выбираем тупиковую сеть с нижней разводкой, т.к. данном жилом здании допускается перерыв в подаче воды в случае выхода из строя части или всей сети водопровода. При наличии подвала нижняя разводка более удобна для эксплуатационного обслуживания системы.

1.6 Конструирование внутреннего водопровода

В данной курсовой работе расчет ведется для 2-х этажного жилого дома с 1 квартирой. На плане типового этажа в масштабе 1:100 точками намечаем места размещения водопроводных стояков (в данном жилом доме их два) и показываем разводки к водоразборным приборам.

На плане подвала точками показываем стояки и затем наносим магистрали, соединяющие стояк и ввод в здание. Стояк располагаем рядом с санитарно-техническими приборами. После проектирования ввода на плане подвала показываем место расположения водомерного узла.

Аксонометрическую схему вычерчиваем в масштабе 1:100. На аксонометрической схеме показываем:

-ввод с указанием диаметра и отметки оси трубопровода в месте пересечения с наружной стенкой здания;

-водомерный узел;

-запорную арматуру;

На аксонометрической схеме выбираем диктующую точку - наиболее удаленную от ввода, как по вертикали, так и по горизонтали. В данном случае это точка 1, расположенная на СтВ 1-2 на втором этаже (умывальник).

Трубопровод от диктующей точки до ввода разбиваем на участки, на протяжении которых не изменяется количество обслуживаемых приборов (или расход) и диаметр трубопроводов. Участки обозначаем цифрами, указываем длину расчетного участка и диаметр трубопровода.

1.7 Расчет внутреннего водопровода

В соответствии с планом типового этажа количество квартир в здании: nкв =1.

В зависимости от степени благоустройства здания выбираем водоразборные приборы в соответствии с прил.2, СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».

Таблица 1 - Расходы воды и стоков санитарными приборами

Определяем количество приборов, потребляющих холодную воду

N = nкв•p, шт. (1),

где nкв - количество квартир в здании; p - количество водоразборных приборов в квартире, потребляющих холодную воду;

N = 1 •7 = 7(шт.)

Определяем число потребителей в здании:

U = Uo•nкв , чел. 2),

где U0 - средняя заселенность квартиры, равная отношению жилой площади Fж к санитарной норме площади на одного человека,

, следовательно U0 = 8;

U = 8•1 = 8 (чел)

Условно считая, что трубопроводы горячего водоснабжения принимаются аналогичных диаметров и размещаются в здании параллельно трубопроводам холодного водоснабжения, поэтому в данной курсовой работе для жилого здания по варианту здания проектируем только систему холодного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Определение общих расходов воды

Определение максимального секундного расхода воды.

Максимальный секундный расход воды определяется по формуле:

дм3/с (3),

где- нормативный расход воды водоразборным устройством, величинукоторого определяем в соответствии с п.3.2 СНиП 2.04.01-85*, выбираем = 0,25 дм3/с; - коэффициент, определяемый в соответствии с прил. 4 СНиП 2.04.01-85* в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Рtot.

Из п. 3.4, СНиП 2.04.01-85* вероятность использования санитарно-технических приборов:

(4),

где - норма расхода воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаемая по СНиП 2.04.01-85*, приложение 3: дм3/ч (с ваннами длиной от 1500 до 1700мм, оборудованными душами). Nкв = 7шт, U = 8чел. Тогда

По СНиП 2.04.01-85*, прил. 4, табл.2 путём интерполирования =>

 дм3/с

Определение максимального часового расхода воды

Максимальный часовой расход воды определяется по формуле из п. 3.8 СНиП 2.04.01-85*:

дм3/ч (5),

где - часовый расход воды санитарно-техническим прибором; при одинаковых потребителях в здании или сооружении определяем в соответствии со СНиП 2.04.01-85*, приложение 3: =300 дм3/ч; - коэффициент, принимаемый в соответствии с прил. 4 (табл. 2) СНиП 2.04.01-85*, в зависимости от общего числа приборов N, обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования Phr.

Из п. 3.4 СНиП 2.04.01-85*, вероятность использования санитарно-технических приборов:

(6),

По СНиП 2.04.01-85*, прил. 4, табл.2 путём интерполирования =>

дм3/ч

Определение максимального суточного расхода воды

Максимальный суточный расход воды в соответствии с п. 3.9 СНиП 2.04.01-85*, находится по формуле:

м3/сут (7),

где - норма расхода воды одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления, в соответствии с прил.3 СНиП 2.04.01-85* принимаем дм3/сут, U=8чел. Тогда

м3/сут.

Определение расхода воды на нужды холодного водоснабжения

Определение максимального секундного расхода воды

Максимальный секундный расход воды определяем по п. 3.3 СНиП 2.04.01-85*:

дм3/с (8),

где -нормативный расход воды водоразборным устройством, по СНиП 2.04.01-85*, прил. 3 для жилых зданий принимаем =0,2 дм3/с; - коэффициент, определяемый (прил.4) в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р.

Из п. 3.4 СНиП 2.04.01-85* определяем вероятность использования санитарно-технических приборов.

 (9),

где - разность между нормой расхода общей, в том числе горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, и нормой расхода горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления. В соответствии со СНиП 2.04.01-85* прил. 3: дм3/ч.

По СНиП 2.04.01-85*, прил. 4, табл. 2:

дм3/с

Определение максимального часового расхода воды:

Максимальный часовой расход воды на нужды холодного водоснабжения для жилых зданий определяем в соответствии с п. 3.8 СНиП 2.04.01-85* по формуле:

дм3/ч (10),

где - часовый расход воды санитарно-техническим прибором, для жилых зданий принимаем по прил.3 СНиП 2.04.01-85*: =200 дм3/ч; - коэффициент, в зависимости от общего числа приборов N, обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования .

Вероятность использования санитарно-технических приборов определяем по формуле СНиП 2.04.01-85*, п. 3.7:

(11),

По СНиП 2.04.01-85*, прил. 4, табл. 2 путём интерполирования:

дм3/ч

Определение максимального суточного расхода воды:

Максимальный суточный расход воды на нужды холодного водоснабжения определяем по формуле п. 3.9 СНиП 2.04.01-85*:

м3/сут (12),

где - разность между нормой общего расхода (300дм3) и нормой расхода горячей воды одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления (120дм3).

В соответствии со СНиП 2.04.01-85*, прил.3: qcu = qtot u - qh u ; дм3/сут.

м3/сут

Результаты расчётов представлены в таблице 2:

Таблица 2 - расчётные расходы воды

2. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ВНУТРЕННЕЙ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

Целью гидравлического расчета является определение наиболее экономичных диаметров трубопроводов для пропуска расчетных расходов воды. Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода холодной воды производим по максимальному секундному расходу воды.

Расчет выполняем в табличной форме (таблица 3).

В графу 1 заносим номера расчетных участков 1 - 2, 2 - 3,…, 12 - 13 в соответствии с аксонометрической схемой.

В графу 2 заносим длины расчетных участков. Длину горизонтальных участков определяем по плану. Длину расчетных участков на стояке определяется исходя из высоты над полом точек присоединения к стояку.

В графы 3,4,5,6 записываем количество приборов на каждом участке, (шт).

Графа 7 равна сумме граф 3,4,5,6. В графу 8 записываем число потребителей в здании U, чел. В графу 9 записываем нормативный расход воды водоразборным устройством qo (дм3/с), который определяем согласно СНиП 2.04.01-85*, прил. 3.

Графа 10 - вероятность действия приборов, определяемая по формуле :

.

Графа 11 - произведение . Графа 12 - коэффициент , определяемый в соответствии со СНиП 2.04.01-85*, прил. 4, табл. 2.

В графу 13 записываем максимальный секундный расход воды на расчетном участке q, дм3/с, определяемый по формуле:

.

В графу 14 записываем диаметр трубопровода расчетного участка (мм), принимаемого по приложению 4 в методичке, исходя из наиболее экономичных скоростей движения воды.

В графу 15 записываем значение скорости движения воды (v, м/с) при выбранном диаметре трубопровода по приложению 4 в методичке.

В графу 16 записываем потери напора на расчетном участке i, определенные по приложению 4 в методичке.

Графа 17 - произведение длины расчетного учас-тка (графа 2) и потерь напора на единицу длины (графа 16): (м).

2.3 Определение величины требуемого напора

Определяем абсолютную отметку оси ввода:

Hов = Hвгв - (/2) + i•l,

где Hов - абсолютная отметка оси ввода, м; Hвгв - абсолютная отметка верха трубы городского водопровода, м; /2 - половина диаметра трубопровода городского водопровода, м; i - уклон трубопровода, i = 0, 003; l - расстояние от колодца городского водопровода до здания, м.

Hов = 6,9 - (0, 25 / 2) + 0, 003•7 = 6,796м

Определяем абсолютную отметку диктующего прибора:

Hд = Hпп + hп + hпер + hэт• (n - 1) + hпр, м.

где Hпп - абсолютная отметка пола подвала; hп - высота помещения в подвале; hпер - толщина междуэтажного перекрытия; hэт - высота этажа, определяемая как сумма высоты в этаже и толщины междуэтажного перекрытия, м; n -количество этажей в здании; hпр - высота расположения диктующего прибора над полом, для умывальника.

Hпп = 8,1 м

hп = 2,0 м

hпер = 0,3 м

hэт = 3 + 0, 3= 3,3м

n = 2

hпр =0,8 м

Hд = 8,1+2+0,3+3,3•(2 - 1) + 0,8 = 14,5 м

Определяем геометрическую высоту подачи воды по формуле:

hг = Hд - Hов , м

hг = 14,5- 6,796 = 7,70 м

Рис.1 Определение геометрической высоты подачи воды

2.4 Подбор водомера