Система внутреннего водопровода и канализации многоэтажного жилого дома

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»

Курсовой проект по курсу

«Водоснабжение и водоотведение»

Выполнил: ст. гр. 110449 Чурило А.В.

Принял: Полякова О.Е.

Минск 2011



Содержание

Введение

1. Расчет и проектирование внутреннего водопровода

1.1 Трассировка водопроводной сети и построение аксонометрической схемы внутреннего водопровода

1.2 Определение расчетных расходов воды

1.3 Гидравлический расчет водопроводной сети

1.4 Подбор счетчиков воды

1.5 Определение потребного напора и подбор повысительной установки

1.6 Гидравлический расчет на ЭВМ

1.7 Описание запроектированной водопроводной сети

2. Расчет и проектирование внутренней канализации

2.1 Трассировка внутренней и дворовой канализационных сетей

2.2 Определение расчетных расходов сточных вод

2.3 Гидравлический расчет дворовой канализационной сети

2.4 Построение профиля дворовой канализационной сети

2.5 Описание запроектированной сети

Список использованной литературы



Введение

Современные здания оборудуются системами холодного и горячего водоснабжения, канализацией и водостоками, отоплением и вентиляцией, газоснабжением и мусоропроводами и представляют собой сложный комплекс инженерного сантехнического оборудования.

Системы внутреннего водоснабжения и водоотведения любого объекта представляют собой комплекс взаимосвязанных элементов, предназначенных для обеспечения всех потребителей водой и удаления ее после использования.

Цель данного проекта - обоснованно выбрать, запроектировать и рассчитать выбранные системы внутреннего водопровода и канализации одного многоэтажного жилого дома, расположенного в черте города на территории, охваченной централизованным водопроводом и канализацией.

1. 

1. Расчет и проектирование внутреннего водопровода

Внутренний водопровод - система трубопроводов и устройств, обеспечивающая подачу воды к санитарно-техническим приборам, технологическому оборудованию, обслуживающая одно здание или группу зданий и сооружений и имеющая общее водоизмерительное устройство от сети водопровода населенного пункта или промышленного центра. Он состоит из следующих элементов: ввод в здание, водомерный узел, магистрали, стояки, поквартирная разводка, подводки к приборам, арматура.

1.1 Трассировка водопроводной сети и построение аксонометрической схемы внутреннего водопровода

Система внутреннего водопровода холодной воды в соответствии с п.9.1 СНиП принимается тупиковой, т.к. возможен перерыв в подаче воды и запроектирован один ввод. В связи с тем, что число этажей в здании меньше 12, назначение холодного водопровода - хозяйственно-питьевое.

Предварительно определяем необходимость применения повысительной установки, используя формулу для расчёта городского водопровода - для определения свободного напора:

где = 9 - количество этажей в здании.

По условию гарантийный напор равен 29 м, т.к. = 44м > = 29 м, то предварительно принимаем систему с повысительной установкой.

Вводом называется трубопровод от места врезки на сети наружного водопровода до сети внутреннего водопровода (до водомерного узла, размещенного внутри здания).

Вводы трассируют по кратчайшему расстоянию и перпендикулярно наружной стене здания. Обычно ввод в здание осуществляется в его цельную часть, но под нежилыми помещениями (кухня, санузел, коридор, лестница). В данном случае ввод произведен в подвальное помещение под кухней.

Отметка ввода водопровода в здание:

H_ввода = Н_земли - Н_пром - 0,5=82,5 - 1,2 - 0,5=80,8, м

где Н_земли - отметка уровня земли у здания;

Н_пром - глубина промерзания грунта.

Водомерный узел должен располагаться у наружной стены здания в удобных легкодоступных помещениях с t⁰ не менее 5 ⁰С. Ось водомера находится на высоте 1000мм от пола подвала.

Прокладка внутреннего холодного водопровода должна предусматриваться в помещениях с температурой выше 2 ⁰С.

Магистральная линия прокладывается на высоте 0,2 м ниже высоты потолка подвала с уклоном 0,003 в сторону водомерного узла для опорожнения и соединяет все водопроводные стояки по кратчайшему расстоянию. Проводится изоляция для предотвращения образования конденсата.

Водопроводные стояки расположены в местах наибольшего водоразбора совместно с канализационными, для них использованы общие отверстия в перекрытиях и общие каналы в стенах с учетом требований монтажного проектирования.

Ответвление в квартиру выполняется на высоте 0,8 м.

Поквартирная разводка прокладывается с учетом наименьшей длины труб, не допуская загромождения стен и порчи внешнего вида помещений на высоте 0,2 м то пола.

Аксонометрическая схема строится без масштаба, но с соблюдением пропорций. На аксонометрической схеме показаны следующие элементы: пересечение ввода со стеной здания, водомерный узел, магистрали, стояки, поквартирные разводки, подводки к прибором, арматура.

Кроме того поставлены абсолютные отметки земли, пола подвала и этажей, осей труб ввода, водомера, магистралей (с учетом уклона) и диктующего водоразборного прибора.

На схеме подписаны стояки, обозначены расчетные участки, показаны их длины и уклоны, а после выполнения гидравлического расчета нанесены диаметры.

1.2 Определение расчетных расходов воды

Норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления определяется по формуле:

, где

- общая норма расхода воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч;

- норма расхода горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч.

=15,6-10=5,6 л/ч.

1.3 Гидравлический расчет водопроводной сети

Цель гидравлического расчёта внутреннего холодного водопровода заключается в определении расчетных расходов, диаметров труб и потерь давления на расчетных участках и во всей системе.

Гидравлический расчёт осуществляется в следующей последовательности:

1) Выбирается диктующая точка. Диктующей точкой является умывальник на 9 этаже 12 стояка.

2) Сеть разбивается на расчётные участки, т.е. участки одного диаметра и с постоянным расходом воды.

3) Определяется, какое количество приборов обслуживает данный расчётный участок.

4) На каждом участке определяется расчётный расход воды по формуле:

где - максимальный секундный расход воды, отнесенный к одному прибору, л/с. Согласно приложению 3 СНиП = 0,14 л/с (определяется в зависимости от вида потребителя);

- величина, определяемая в зависимости от произведения общего числа приборов на расчётном участке и вероятности их действия (определяется согласно прил.4 СНиП).

Для всего здания вероятность действия санитарно-технических приборов определяется по формуле:

где = 270 чел - число человек в здании;

= 432- количество санитарно-технических приборов в доме;

- норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч (прил.3 СНиП):

где = 15,6 л/ч - общая норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления;

= 10 л/ч - норма расхода горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления;

5) Подбирается диаметр труб по таблицам Шевелёва исходя из расчетных расходов и допустимых скоростей.

Рекомендуемые скорости:

Для D < 40мм - V = 0,7-0,9 м/с;

D > 40мм - V = 0,9-1,2 м/с;

6) Определяются потери напора на расчётных участках сети по формуле:

Расчёт сведен в табличной форме.

№ участка	Число однотипных приборов	?N	NP	б	q=5б, л/с	Д, мм	V, м/с	l, м	Потери напора
	ум	в	м	ун								1000і	h=l
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1-2	1	-	-	-	1	0,005	0,2	0,14	15	0,82	0,8	185,7	0,149
2-3	1	1	-	-	2	0,01	0,2	0,2	15	1,18	1	360,5	0,361
3-4	1	1	1	1	4	0,02	0,215	0,215	20	0,67	4,2	84,63	0,355
4-5	2	2	2	2	8	0,04	0,256	0,256	20	0,8	3,2	115,92	0,371
5-6	3	3	3	3	12	0,06	0,289	0,289	20	0,9	3,2	145,15	0,464
6-7	4	4	4	4	16	0,08	0,318	0,318	25	0,59	3,2	48,48	0,155
7-8	5	5	5	5	20	0,1	0,343	0,343	25	0,64	3,2	55,53	0,178
8-9	6	6	6	6	24	0,12	0,367	0,367	25	0,68	3,2	62,94	0,201
9-10	7	7	7	7	28	0,14	0,389	0,389	25	0,73	3,2	69,98	0,223
10-11	8	8	8	8	32	0,16	0,410	0,410	25	0,77	3,2	77,06	0,247
11-12	9	9	9	9	36	0,18	0,430	0,430	25	0,8	6,7	84,18	0,564
12-13	18	18	18	18	72	0,36	0,580	0,580	25	1,08	0,7	146,48	0,103
13-14	27	27	27	27	108	0,54	0,704	0,704	32	0,73	5,1	48,92	0,249
14-15	36	36	36	36	144	0,72	0,815	0,815	32	0,86	11,4	64,09	0,731
15-16	45	45	45	45	180	0,9	0,916	0,916	32	0,96	3,2	79,59	0,255
16-17	54	54	54	54	216	1,08	1,013	1,013	32	1,06	0,7	95,94	0,07
17-18	63	63	63	63	252	1,26	1,102	1,102	32	1,15	1,2	112,38	0,135
18-ввод	108	108	108	108	432	2,16	1,504	1,504	40	1,19	4,5	100,81	0,454

1.4 Подбор счетчика воды

Диаметр условного прохода водомера следует выбирать исходя из среднечасового расхода за период потребления, который не должен превышать эксплуатационный расход водосчетчика, т.е. . Счетчик с принятым диаметром условного прохода подлежит проверке на пропуск максимального(расчетного) секундного расхода воды на вводе в здание. При этом потери в счетчике не должны превышать 5 м и должно выполняться условие: h_вод=Sq²<5, где

S - гидравлическое сопротивление счетчика;

q - расход воды на вводе.

Среднечасовой расход за период максимального водопотребления определяется по формуле:

где U = 270 чел - количество жителей в доме;

Т = 24 ч - период потребления воды,

- норма расхода холодной воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л/сут, определяется по прил.3 СНиП:

Данному расходу соответствует счётчик с d_у = 25 мм. Найдем потери напора h_вод=Sq²=2,64·1,5²=5,9>5.

Подобранный счетчик с d_у = 25 мм не соответствует условию h_вод<5. Поэтому следует принять счетчик с d_у = 32 мм.

h_вод=Sq²=1,3·1,5²=2,9<5 - условие выполнено.

1.5 Определение потребного напора и подбор повысительной установки

Потребный напор - это напор, который обеспечивает в период максимального водопотребления напором диктующую точку. Он определяется по формуле:

H_потр=h_ввод+h_вод+h_геом+?h_l+Hf,

где h_ввод - потери напора на вводе, м;

h_вод - потери напора в водомере, м;

h_геом - геометрическая высота подъема жидкости, которая равна разности отметок пола первого этажа и земли плюс один метр, м;

?h_l - сумма потерь напора в трубопроводах системы водоснабжения, принимается из гидравлического расчета, м;

Hf - свободный прибор перед диктующим прибором, равный 3 м.

h_ввод=l·i=7·=0,71м,

где l - длина от городского водопровода до внутренней стены подвала;

i - уклон ввода, который определяем из гидравлического расчета.

h_вод=2,9 м.

h_геом=108,6+1-82,5=27,1 м.

?h_l=1,3·5,26=6,84 м,

где 1,3 - коэффициент, учитывающий потери напора на местных сопротивлениях

H_потр=0,71+2,9+27,1+6,84+3=40,55 м.

Поскольку потребный напор оказался выше гарантийного, то следует подобрать повысительную установку (насос).

Производительность хозяйственно-питьевых насосов при отсутствии регулируемой емкости должна быть не менее максимального секундного расхода воды на вводе в здание.

Q_н=3,6q=3,6·1,504=5,41 м³/ч.

Напор, который должен создавать насос определяется как разность потребного и гарантийного напоров:

Н_н=Н_потр-Н_гар=40,55-29=11,55 м.

На основании вычисленных величин производим подбор насоса.

водоснабжение водоотведение многоэтажный дом

Марка насоса	Подача нососа	Напор Нн	Частота вращения	Мощность насоса	Всасывающий потрубок	Нагнетающий патрубок
1,5 к - 6а	м3/ч	м	1/с	кВт	мм	мм
	16	9,5	2900	1,5	40	32

На напорной линии каждого насоса устанавливают манометр, обратный клапан, задвижку (вентиль); над всасывающей линией - задвижку.

При необходимости бесперебойной работы насосов снабжение их электроэнергией предусматривается от двух независимых источников.

1.7 Описание запроектированной водопроводной сети

Запроектированная сеть внутреннего водопровода 9-ти этажного 3-х секционного жилого здания является тупиковой, с нижней разводкой, состоит из магистральных, распределительных водопроводов и подводок к водоразборным устройствам. Части магистралей по обе стороны от ввода, стояки и ответвления в квартиру оборудованы водозапорной арматурой.

Трубы проходят по кратчайшему расстоянию с уклонами 0,002 в сторону смотрового колодца для опорожнения системы, труба ввода перпендикулярна наружной стене здания.

Для учета расхода потребляемой воды в подвале здания установлен водомерный узел с отводной линией, расположенной на высоте 1 м от пола подвала. Для запроектированной сети выбран водомерный счетчик ВК - 32, сопротивление которого соответствует норме и равно 2,9 м. Поскольку гарантийный напор меньше потребного, то предусмотрена повысительная установка, в результате расчета был подобран насос 1,5 К 6 - а.



2. Расчет и проектирование внутренней канализации

Внутренняя канализация - система трубопроводов и устройств на них во всем здании до первого смотрового колодца дворовой канализации, обеспечивающие отведение сточных вод от приемников в дворовую сеть канализации и, пи необходимости, очистку стоков на локальных очистных сооружениях, а также отведение дождевых и талых вод.

В данном жилом здании проектируется бытовая система внутренней канализации - для отведения бытовых сточных вод от санитарно-технических приборов (унитазов, умывальников, раковин, ванн). Схема внутренней канализации - самотечная, обеспечивающая самоочищающие скорости движения сточных вод.

2.1 Трассировка внутренней и дворовой канализационных сетей

Система внутренней канализации состоит из следующих основных элементов:

1. Приемники сточных вод (должны обладать следующими требованиями):

- быть удобными в эксплуатации;

- химически и термически стойкими;

- иметь гладкую глазурованную поверхность;

- оборудованы гидрозатворами или сифонами.

2. Отводные трубы выполняются из чугунных или полимерных труб. Принимаем диаметром 50 мм, прокладываем с уклоном 0,02 в сторону канализационного стояка для опаражнения системы, т.к. система самотечная.

3. Канализационный стояк выполняется из чугунных или полимерных труб и принимаем диаметром 100 мм для зданий высотой до 12 этажей. Располагается за прибором с максимальным водоотведением(унитаз). Выводится на 0,4 м выше конька крыши для вентиляции канализационной сети (вентиляция осуществляется разностью температур и воздухом).

4. Ревизии и прочистки служат для прочистки канализационной сети. Ревизия устанавливается на вертикальных участках на первом, последнем и через каждые 3 этажа, а прочистка устанавливается на горизонтальных участках.

5. Канализационные выпуски выполняются из чугунных или полимерных труб, пердназначены для отвода сточных вод от стояков в дворовую канализационную сеть. Принимаем диаметром 100 мм, прокладываем с уклоном в сторону смотрового колодца на глубине выше промерзания грунта на 0,3 м, но не менее 0,8 до лотка, защищая от механических повреждений. В один выпуск допускается объединять до трех канализационных стояков

Система дворовой канализации состоит из следующих основных элементов:

1. Смотровые колодцы устанавливаются в местах присоединения выпусков к дворовой канализационной сети, в местах изменения диаметров труб, в местах изменения направления трубопровода. Контрольный колодец - это конечная точка дворовой сети перед соединительной веткой. Устанавливается за 1 м до красной линии вглубь владения. Он же может быть и перепадным.

2. Дворовая канализационная сеть выполняется из керамических или полимерных раструбовых труб. Принимаем диаметром 150 мм.

Порядок проектирования внутренней канализации:

1. На плане типового этажа располагается местоположение канализационных стояков и вычерчиваются отводные трубы от приемников сточных вод. Стояки обязательно нумеруются.

2. Стояки переносятся на план подвала и производится трассировка выпусков. В местах присоединения стояков к отводным трубам устанавливается прочистка.

3. Отводные трубы от стояков прокладываются под потолком подвала с уклоном 0,02 диаметром 100 мм, присоединяются к выпуску по средствам опуска, на котором устанавливается ревизия.

4. Определяется глубина выпусков из здания по формуле

Н=h-0,3 ? 0,8 м

Н=1,2-0,3=0,9 ? 0,8 м.

Принимаем первоначальную глубину заложения 0,9 м.

5. Канализационные выпуски объединяются дворовой канализационной сетью в соответствии с уклоном поверхности на расстоянии от 3 до 5 м от здания. В данном проекте принимаем 3 м.

6. Определяются расходы на участках дворовой сети. При этом сеть разбивается на участки в точках присоединения выпусков, где предусматриваются смотровые колодцы.

2.2 Определение расчетных расходов сточных вод

Расходы сточных вод на расчетных участках определяются по формуле:

q_w = 5q ₀ ^tot·б + q_s , л/с

q₀ ^tot - общий расход холодной и горячей воды прибора с максимальным водоразбором (унитазом).

q ₀ ^tot =0,3 л/с

б - безразмерный коэффициент, который зависит от произведения pN.

p =



p = =0.009

q_s - расход залпового сброса унитаза

q_s= 1.6 м/с.

Определение расчетных расходов производится в табличной форме.

№ участка	N	NP	б	q=5q0 б, л/с	Qk=q+qs, л/с
1	2	3	4	5	6
Вып - СК1	72	0,648	0,773	1,16	2,76
СК1 - СК2	72	0,648	0,773	1,16	2,76
СК2 - СК3	144	1,296	1,12	1,68	3,28
СК3 - СК4	216	1,944	1,415	2,118	3,718
СК4 - СК5	288	2,592	1,684	2,526	4,126
СК5 - СК6	360	3,24	1,936	2,904	4,504
СК6 - СК7	432	3,888	2,174	3,261	4,861
СК7 - КК	432	3,888	2,174	3,261	4,861
КК - ГК	432	3,888	2,174	3,261	4,861

2.3 Гидравлический расчет дворовой канализационной сети

Суть гидравлического расчета заключается в подборе диаметров труб на пропуск реальных расходов с соблюдением допустимых уклонов, скоростей и наполнения труб.

Гидравлический расчет дворовой канализационной сети производится в табличной форме.

Таблица заполняется следующим образом: с генплана снимаются в масштабе длины расчетных участков и отметки поверхности земли, определяются начальная глубина заложения сети в местах выпуска (H=0,9м), отметка лотка трубы в сети (на выпуске), падение трубопровода на участке, отметка лотка трубы в конце рассматриваемого участка, отметка поверхности воды в начале и в конце участка. Для определения глубины заложения сети в каждой точке производится вычитание из отметки поверхности земли соответствующие отметки лотков труб.

Минимально допустимый уклон для труб диаметром 150 мм равен 0,008, а для всех остальных 1/d.

Допустимые скорости 0,7-4 м/с. По направлению течения потока скорость не должна уменьшаться, а только увеличиваться или оставаться постоянной.

Наполнение для каждого диаметра не должно превышать определенной величины: для 150 ? 0,7.

Гидравлический расчет ведется в табличной форме.

№ участка	l, м	Qw, л/с	D, мм	Напол. h/d*d	V, м/с	Уклон і	Падение H=і*l	Отметки на участках	Глубина заложения
								земля	вода	лоток
								нач.	кон.	нач.	кон.	нач.	кон.	нач.	кон.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Вып - СК1	3	2,76	100	0,044	0,82	0,02	0,06	83,2	83,1	82,344	82,284	82,3	82,24	0,9	0,86
СК1 - СК2	7	2,76	150	0,037	0,8	0,02	0,14	83,1	82,9	82,227	82,087	82,19	82,05	0,91	0,85
СК2 - СК3	12,6	3,28	150	0,041	0,81	0,018	0,227	82,9	82,7	82,087	81,86	82,05	81,818	0,85	0,88
СК3 - СК4	7	3,718	150	0,041	0,9	0,025	0,175	82,7	82,5	81,86	81,685	81,819	81,644	0,88	0,86
СК4 - СК5	12,6	4,126	150	0,046	0,9	0,02	0,252	82,5	82,4	81,685	81,433	81,639	81,387	0,86	1,01
СК5 - СК6	7	4,504	150	0,048	0,92	0,02	0,14	82,4	82,2	81,433	81,293	81,385	81,245	1,01	0,95
СК6 - СК7	10	4,861	150	0,05	0,94	0,02	0,2	82,2	81,2	81,293	81,093	81,243	81,043	0,95	1,06
СК7 - КК	15	4,861	150	0,05	0,94	0,02	0,3	81,2	82	81,093	80,793	81,043	80,743	1,06	1,26
КК - ГК	5	4,861	150	0,05	0,94	0,02	0,1	82	81,9	78,5	78,4	78,45	78,35	3,55	3,55

2.4 Построение продольного профиля дворовой канализационной сети

Продольный профиль строится по таблице гидравлического расчета, используя геодезические методы построения:

-откладываются длины линий между колодцами, в масштабе 1:200 и вверх проводим оси;

-из таблицы расставляем отметки земли и отметки лотков труб, откладываем их вверх по оси;

-полученные точки соединяются между собой;

-сверху наносим глубину заложения, а также наносим значения наполнения, скорости, длины участков труб, их диаметры и уклоны, полученные в результате расчета.

Производим построение профиля на формате.

2.5 Описание запроектированной сети

Сеть внутренней канализации состоит из отводов от приборов, стояков, вытяжных труб, выпусков.

Выпуск делается в сторону двора. Глубина заложения выпуска 0,9 м.

Поквартирная разводка выполняется из труб до унитаза. Т.к. унитаз присоединяется к стояку трубой d=100 мм, то предусматриваются переходные части. Поквартирная разводка выше уровня пола на 20 см. Система самотечная.

Каждый канализационный стояк выводится за пределы крыши на высоту 0.4 м.

Ревизии на стояках устанавливаются на 1-ом, 5-ом и 9-ом этажах.

На горизонтальных участках установлены прочистки. Диаметр выпуска - 100мм, диаметр канализации - 150 мм. Уклон выпуска - 0,02, дворовой канализации - 0,18-0,025. Дворовая канализационная сеть проложена на расстоянии 3 м от здания. За 1м до красной линии установлен контрольный колодец.



Список используемой литературы

1. ТКП 45-4.01-52-2007 «Системы внутреннего водоснабжения здания. Строительные нормы проектирования», Минск 2008.

2. ТКП 45-4.01-54-2007 «Системы внутренней канализации зданий. Строительные нормы проектирования», Минск 2008.

3. Шевелев Ф.А., А.Ф. Шевелев, «Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб», Москва: Стройиздат, 1984 г.

4. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. «Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и докеров по формулам Павловского. Н.Н», Москва: Стройиздат, 1974 г.

Размещено на Allbest.ru

...