Санитарно-техническое оборудование многоэтажного жилого дома

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь Белорусский национальный технический университет Факультет энергетического строительства

Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»

Курсовой проект

по дисциплине «Санитарно-техническое оборудование зданий»

на тему: «Санитарно-техническое оборудование многоэтажного жилого дома»

Выполнила: ст. гр. 110215

Рудак М.О.

Руководитель: Аврутин О.А.

Минск 2008



Содержание

Введение

1. Краткая характеристика объекта

2. Внутренний холодный водопровод

2.1 Выбор системы и схемы

2.2 Выбор места ввода водопровода и расположения водомерного узла

2.3 Конструирование сети и построение аксонометрической схемы

2.4 Гидравлический расчет

2.5 Подбор водомера

2.6 Определение требуемого напора

3. Внутренний горячий водопровод

3.1 Выбор системы и схемы

3.2 Конструирование системы и построение аксонометрической схемы

3.3 Гидравлический расчет подающих трубопроводов

3.4 Определение потерь теплоты подающими трубопроводами

3.5 Определение циркуляционных расходов

3.6 Корректировка гидравлического расчета подающих трубопроводов

3.7 Гидравлический расчет циркуляционных колец

3.8 Подбор водомеров на подающем и циркуляционном трубопроводах горячей воды

3.9 Подбор оборудования ЦТП

4. Внутренняя канализация

4.1 Выбор системы и схемы

4.2 Проектирование и построение аксонометрической схемы

4.3 Проектирование и гидравлический расчет дворовой сети

4.4 Проектирование и расчет внутренних водостоков

5. Спецификация

Заключение

Литература

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. Краткая характеристика объекта

В данном курсовом проекте необходимо запроектировать системы внутреннего холодного и горячего водопровода, а также систему канализации для жилого 12-и этажного 3-х секционного дома.

Объект расположен на городской территории (г. Минск). Здание панельное. Дом расположен в районе с системой централизованного водоснабжения и канализации. Диаметры близлежащих сетей равны: водопровода - 300 мм, канализации - 500 мм. Отметка земли у здания - 106,3 м. Глубина промерзания грунта 1 м. Для получения горячей воды в ЦТП подаётся теплоноситель - вода от ТЭЦ, которая после использования будет возвращаться в ТЭЦ на подогрев. Так как здание имеет 12 этажей, то необходимо запроектировать систему пожарного водоснабжения. В данном курсовом проекте предусматривается объединённый хозяйственно-питьевой и противопожарный водопровод.

Число проживающих в здании - 444 человека (в однокомнатной квартире - 2 человека, в двухкомнатной - 3, в трёхкомнатной - 4), количество санитарно - технических приборов - 720 (144 унитаза, 144 ванны, 144 раковины, 144 мойки и 144 стиральные машины). Три здания, расположенные рядом с расчётным, имеют то же количество жителей и санитарно-технических приборов.

Проектирование систем ведётся в соответствии с требованиями СНиП 2.04.01-85 "Внутренний водопровод и канализации зданий".



2. Внутренний холодный водопровод

Внутренний водопровод - система трубопроводов и устройств, обеспечивающая подачу воды к санитарно-техническим приборам, пожарным кранам и технологическому оборудованию, обслуживающая одно здание или группу зданий и сооружений и имеющая общее водоизмерительное устройство от сети водопровода населенного пункта или промышленного центра.

Из городского водопровода вода сразу на все нужды поступает по вводу во владение на ЦТП, где повысительная установка увеличивает ее давление, а затем происходит разделение: часть воды идет на нужды холодного водоснабжения, вторая часть после водонагревателей поступает в сеть горячего водопровода.

2.1 Выбор системы и схемы

Выбор системы и схемы внутреннего холодного водопровода зависит от назначения здания, его высоты (этажности) и внутреннего объема.

Система внутреннего холодного водопровода - централизованная проточная (питательная) объединённая хозяйственно- противопожарная.

Схема холодного водопровода - с закольцованными пожарными стояками и тупиковыми ответвлениями на хозяйственно-питьевые стояки, с верхней разводкой (т.к. перерыв в подаче воды невозможен).

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

,

где = 12 - количество этажей в здании.

Гарантийный напор принимаем 30 м.

Т.к. = 54м > = 30 м, то предварительно принимаем систему с повысительной установкой.

2.2 Выбор места ввода водопровода и расположения водомерного узла

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

Ввод водопровода в здание выполняется из чугунных водопроводных труб (ГОСТ 9583-75).

Ввод в здание устраивается под вспомогательным помещением (кухней). При пересечении фундамента ввод прокладывается в футляре из стальных труб.

Вводы хозяйственно-питьевого водопровода, как правило, укладывают выше канализационных труб, при этом расстояние между стенками труб по вертикали должно быть не менее 4 м.

Глубину заложения принимаем в зависимости от глубины промерзания грунта. Глубина заложения оси водопровода определяется по формуле:

,

где = 1 м - глубина промерзания грунта, м.

Для учёта количества потребляемой воды проектируются водомерные устройства.

Водомерные устройства устанавливаются на трубопроводах холодной и горячей воды:

1) В ЦТП.

2) На вводе в здание на высоте 1,2 м от отметки пола до оси счётчика.

3) В жилых квартирах на высоте 1,2 м от пола.

4) На циркуляционном трубопроводе горячей воды в здании. Водомерный узел располагается в помещениях с tє не менее 5°С.

2.3 Конструирование сети и построение аксонометрической схемы

Прокладку внутреннего холодного водопровода следует предусматривать в помещениях с температурой воздуха выше 2°С.

Магистраль - трубопровод, соединяющий основания стояков с водомерным узлом. Горизонтальные трубопроводы, в частности магистрали, следует проектировать с уклоном 0,002…0,005 в сторону вводов для возможности спуска воды из системы, прокладывается магистраль на расстоянии 0,5…0,7 м от потолка подвала. прокладывается трубопровод из стальных труб, проводится изоляция для предотвращения образования конденсата. Участки труб в местах прохода через стены и перекрытия заключают в металлические гильзы из труб большего диаметра во избежание прогиба системы при осадке здания, а также против коррозии.

Водопроводные стояки желательно размещать в местах наибольшего водоразбора и располагать вместе с канализационными стояками, используя для них общие отверстия в перекрытиях и общие каналы в стенах.

Ответвление в квартиру выполняется на высоте 1,5 м при установке водомера.

Поквартирная разводка прокладывается с учетом наименьшей длины труб, не допуская загромождения стен и порчи внешнего вида помещений, на высоте 0,15…0,25 м от пола.

Предполагается установка следующей водоразборной арматуры:

1) Смесители для ванн на высоте - 800 мм от пола.

2) Смеситель для умывальников - 1000 мм от пола.

3) Смеситель для раковин - 1000 мм от пола.

Аксонометрическая схема выполняется без масштаба, но с соблюдением пропорций. На аксонометрической схеме должны быть показаны все элементы внутреннего водопровода от водопроводного колодца на уличной сети: ЦТП, ввод водопровода, пересечение его со стеной подвала, водомерный узел, магистраль, стояки, поквартирные разводки и подводки к приборам, арматура, в том числе поливочные краны. Также необходимо проставить абсолютные отметки: поверхности земли, пола подвала и этажей, осей труб ввода, водомера, магистрали, поливочных кранов и диктующего водоразборного устройства.

2.4 Гидравлический расчет

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 ванна на 12 этаже 6 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. При этом поливочные краны мы не учитываем.

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 = 0,18 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 = 444 чел - число человек в здании;

= 720- 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;

,

Участок сети от ЦТП до городского водопровода рассчитывается при и ,

где = 0,25 л/с - общий расход воды прибором (прил. 3 СНиП);

,

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:

,

где - коэффициент, учитывающий потери в местных сопротивлениях. В сетях объединённого хозяйственно-противопожарного водопроводов жилых зданий принимается = 0,2.

Расчёт производится в табличной форме.

2.5 Подбор водомера

Диаметр условного прохода водомера следует выбирать исходя из среднечасового расхода за период потребления, который не должен превышать эксплуатационный расход водосчетчика, т.е. .

Водомер в ЦТП

Среднечасовой расход за период максимального водопотребления определяется по формуле:

,

где = 1332 чел - количество человек в зданиях;

= 24 ч - период потребления воды;

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

,

где = 300 л/сут - норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления;

= 120 л/сут - норма расхода горячей воды в сутки наибольшего водопотребления.

,

Необходимо также данный счётчик проверить на пропуск пожарного расхода:

,

Подбираем сопряжённый счётчик с = 65 мм.

Максимальный расход этого счётчика - 70 м3/ч, эксплуатационный расход воды - 17 м3/ч, минимальный расход воды - 1,5 м3/ч. Порог чувствительности счётчика - 0,6 м3/ч.

Потери напора в счётчике составляют:

- при максимальном хозяйственно - питьевом расходе (= 6,929*3,6 = 24,94 м3/ч)

,

- при расходе на пожаротушение (= 37,08 м3/ч)



,

Водомер на вводе в здание

Среднечасовой расход за период максимального водопотребления определяется по формуле:

,

где U = 444 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:

,

,

Подбираем сопряжённый счётчик с dу = 50 мм.

Максимальный расход этого счётчика - 30 м3/ч, номинальный расход воды - 12 м3/ч, минимальный расход воды - 0,3 м3/ч. Порог чувствительности счётчика - 0,15 м3/ч.

Потери напора в счётчике составляют:

- при максимальном хозяйственно - питьевом расходе (= 1,909*3,6 = 6,87 м3/ч)

,

- при расходе на пожаротушение (= 16,33 м3/ч)

.,

2.6 Определение требуемого напора

Требуемый напор системы внутреннего холодного объединённого противопожарного водопровода рассчитывается для двух случаев:

1. Случай максимального хозяйственно-питьевого расхода:

,

где - геометрический напор, равный разности отметок диктующей точки и земли у люка городского колодца:

,

- сумма потерь напора в трубопроводе от диктующей точки до городского водопровода при максимальном хозяйственно-питьевом расходе (определяется из гидравлического расчёта сети);

- потери напора в водомерах соответственно в ЦТП, на вводе в здание, в квартире, м.

,

= 3м - свободный напор на излив в диктующем приборе:

,

Т.к. гарантийный напор в сети наружного водопровода меньше требуемого, необходимо запроектировать повысительную установку.

2. Случай максимального хозяйственно-питевого расхода плюс пожарный расход:

,

где - геометрический напор, равный разности отметок пожарного крана (на последнем этаже) и земли у люка городского колодца;

,

= м - отметка пожарного крана на последнем этаже;

= 105,25 м - отметка земли колодца городского водопровода.

, м - сумма потерь напора в трубопроводе от диктующей точки до городского водопровода при максимальном хозяйственно-питьевом расходе при возникновении пожара, (определяется из гидравлического расчёта сети);

- потери напора в водомерах соответственно в ЦТП, на вводе в здание,

,

= 10 м - свободный напор на излив в пожарном кране;

,

Т.к. гарантийный напор в сети наружного водопровода меньше требуемого, необходимо запроектировать повысительную установку.



3. Внутренний горячий водопровод

Горячий водопровод представляет собой систему устройств и трубопроводов, обеспечивающую подогрев воды до расчетной температуры и подачу ее потребителям.

Горячая вода подается к тем же приборам, что и в системе холодного водоснабжения за исключением смывных бачков и стиральных машин, что приводит к повышению вероятности действия водоразборных устройств в системе горячего водоснабжения, а, следовательно, и к большему расчетному расходу горячей воды.

3.1 Выбор системы и схемы

Принимаем к проектированию закрытую систему горячего водоснабжения, в которой теплоноситель (сетевая вода) подогревает холодную воду до необходимой температуры в теплообменниках (водонагревателях). По назначению - хозяйственно-питьевая.

Принимаем «классическую» схему присоединения циркуляционных стояков с нижней разводкой. Она металлоемка, однако обладает довольно хорошей гидравлической устойчивостью.

3.2 Конструирование системы и построение аксонометрической схемы

Основными элементами системы горячего водоснабжения являются: оборудование для получения горячей воды, трубопроводы для подачи ее к водоразборным устройствам, арматура, контрольно-измерительные приборы.

Ввод трубопроводов системы горячего водоснабжения рекомендуется размещать как можно ближе к середине здания, что положительно сказывается на гидравлическом режиме работы системы горячего водоснабжения.

Подающую магистраль прокладываем на расстоянии 300 мм от потолка подвала, а циркуляционный трубопровод на расстоянии 500 мм с уклоном 0,002 в сторону ввода. Предусматриваем изоляцию теплоизолирующими матами из минеральной ваты. Циркуляционные стояки прокладываем справа от подающих стояков.

Ответвления в квартиру выполняем на высоте 1,5 м от пола, так как предполагается установка водомера.

Поквартирную разводку горячего водопровода от стояков осуществляем на высоте 0,25 м от пола.

В ванных комнатах на циркуляционных стояках устанавливаются полотенцесушители на высоте 1200 мм от пола.

Так как квартиры оборудованы счётчиками, то предусматриваем выпуск воздуха через воздухоотводчик. При этом перемычка соединяющая циркуляционный трубопровод с подающим монтируется на высоте 1700 мм от пола.

Трубопроводы системы горячего водоснабжения устраиваем из стальных оцинкованных труб (ГОСТ 3263-75*).

Построение аксонометрической схемы горячего водоснабжения производится по аналогии с холодным водопроводом, но с учётом наличия циркуляционных стояков и полотенцесушителей.

3.3 Гидравлический расчет подающих трубопроводов

Гидравлический расчет заключается в определении диаметров распределительных подающих трубопроводов и потерь давления в распределительной сети системы горячего водоснабжения. таким образом, чтобы обеспечить во всех водоразборных приборах необходимый расход горячей воды с заданной температурой.

Отличия гидравлического расчета горячего трубопровода от холодного заключаются в следующем:

1. в стальных трубах необходимо учитывать зарастание их и уменьшение диаметра в течение срока эксплуатации;

2. коэффициент учитывающий потери напора в местах сопротивления зависит от места прокладки трубопроводов и не являются единым для всей системы целиком.

Максимальный секундный расход воды, л/с, на расчетном участке сети при гидравлическом расчете трубопроводов системы горячего водоснабжения определяется по формуле:

,

где - секундный расход горячей воды, отнесенный к одному прибору, л/с; согласно прил.1 СНиП =0,18 л/с.

- коэффициент, определяемый в зависимости от произведения общего числа приборов на расчётном участке и вероятности их действия . водомерный трубопровод циркуляционный канализация

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети горячего водоснабжения при одинаковых потребителях в здании без учета изменения , находится из выражения:

,

где = 432 - количество приборов, к которым подаётся горячая вода;

= 444 - число жителей в здании;

= 0,18 л/с - расход горячей воды санитарно-техническим прибором (прил.3 СНиП);

= 10 л/ч - норма расхода горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления (приложение 3 СНиП):



,

Вероятность использования санитарных приборов для здания в целом в течение расчётного часа:

,

где = 200 л/ч - часовой расход горячей воды санитарно-техническим прибором (прил.3 [1]):

,

,

По таблице определяем =7,011

Максимальный часовой расход горячей воды в здании определяется по формуле:

,

Средний часовой расход горячей воды за сутки максимального водопотребления определяется по формуле:

,

где = 120 л/сут - норма расхода горячей воды одним потребителем в сутки максимального водопотребления (прил.3[1] ):



.

Гидравлический расчет следует производить на расчетный расход горячей воды ,л/с, учитывающий циркуляционный расход:

,

где - максимальный расчетный расход горячей воды;

- коэффициент, принимаемый для водонагревателей и начальных участков систем до первого водоразборного стояка по обязательному [1,прил 5], а для остальных участков сети - равным нулю. Поскольку величины циркуляционных расходов на начальном этапе проектирования неизвестны, то гидравлический расчёт трубопроводов производят, принимая:

,

Расчёт производится в табличной форме.

3.4 Определение потерь теплоты подающими трубопроводами

Потери теплоты в системе горячего водоснабжения складываются из теплопотерь подающими трубопроводами распределительной сети и полотенцесушителями:

,

где - теплопотери подающими трубопроводами распределительной сети, которые определяются по формуле:



, Вт,

- наружный диаметр трубопровода, м;

- длина участка трубопровода, м

- коэффициент теплопередачи неизолированного теплопровода. Для стальных труб принимаем K=11,6 Вт/(м2??С);

- средняя температура горячей воды на участке, равняется 60°С.

- температура окружающей среды, ?С;

- КПД тепловой изоляции, = 0,8

- потери теплоты полотенцесушителями, Вт.

,

где 100 - средняя теплоотдача одним полотенцесушителем, Вт;

- количество полотенцесушителей на стояке.

Расчёт потерь теплоты ведём в таблице.

3.5 Определение циркуляционных расходов

Циркуляционный расход воды в системе , л/с, определяют при условии отсутствия водоразбора, исходя из теплопотерь , кВт, вследствие остывания воды в подающих трубопроводах распределительной сети и полотенцесушителях. Таким образом, циркуляционный расход должен компенсировать потери теплоты в системе, обеспечивая при этом постоянную температуру воды в трубопроводах.

Циркуляционный расход определяется по формуле:

,



где =1 - коэффициент разрегулировки циркуляции;

- удельная теплоемкость воды, 4,19кДж/кг•0С;

- разность температур в подающих теплопроводах системы от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки:

,

Расчётный циркуляционный расход воды для всей системы горячего водоснабжения, компенсирующий теплопотери =70,18 кВт.

,

Циркуляционный расход на участке 21-ЦТП =1,68 л/с распределяем по участкам внутриквартальной сети пропорционально потерям теплоты в них.

Таким образом, циркуляционные расходы будут:

На участке 21-зд1:

,

,

На участке 21-зд2:

,

,



,

На участке 21-зд3, определяем расход исходя из остатка:

,

Далее определяем циркуляционные потери в здании1:

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

3.6 Корректировка гидравлического расчета подающих трубопроводов

Определив циркуляционные расходы воды на отдельных участках сети горячего водоснабжения, уточняют расчётные значения расходов горячей воды на участках внутриквартальных сетей и подающих трубопроводов внутридомовой системы до первого водоразборного стояка (по ходу движения воды). Поскольку расчётный расход горячей воды для участков внутридомовой сети, начиная с первого водоразборного стояка (по ходу движения воды) до самого удаленного водоразборного прибора, определяется без учёта циркуляционного расхода, то гидравлический расчёт этих участков корректировке не подлежит.

На участке 19-20:,

На участке 20-21:,

На участке 21-ЦТП:,

В связи с тем, что отношения расчетного расхода горячей воды к циркуляционному больше 2, то в этом случае корректировка не производится.

3.7 Гидравлический расчет циркуляционных колец

Гидравлический расчёт производим для определение диаметров циркуляционных трубопроводов, потерь напора в них и циркуляционных кольцах в целом.

Гидравлический расчёт циркуляционных колец для режима циркуляции производится в 2 этапа:

- расчёт потерь давления в распределительных трубопроводах при условии отсутствия водоразбора и пропуске только циркуляционных расходов воды;

- расчёт потерь давления в циркуляционных трубопроводах при пропуске циркуляционных расходов воды;

Гидравлический расчёт производится аналогично расчёту подающих трубопроводов.

Диаметр циркуляционных трубопроводов принимаем на 1-2 сортамента меньше диаметров соответствующих участков подающих трубопроводов.

Гидравлический расчёт системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции сводим в таблицу.

При невязке более 10% на участках циркуляционной сети предусматриваются установка диафрагм у основания циркуляционных стояков. Диаметр отверстия диафрагм, мм, определяется по формуле:

Потери в стояке 16 составляют 2,5854 м. Потери в стояке 8 составляют 0,120 м. Невязка составляет 95%. Следовательно, необходимо устанавливать диафрагму.

,

,

Так как диаметр диафрагмы менее 10 мм, то в этом случае устанавливается кран для регулировки сопротивления.

Потери в стояке 16 составляют 2,5854 м, в стояке 1 - 2,6491 м. невязка составляет 2,4%. В этом случае диафрагма не устанавливается.

3.8 Подбор водомеров на подающем и циркуляционном трубопроводах горячей воды

Водомер в ЦТП на подающем трубопроводе

Среднечасовой расход за период максимального водопотребления определяется по формуле:

,

где = 1332 чел - количество человек в зданиях;

= 24 ч - период потребления воды;

-120 л/сут норма расхода горячей воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления.

,

Подбираем сопряжённый счётчик с = 65 мм.

Максимальный расход этого счётчика - 70 м3/ч, эксплуатационный расход воды - 17 м3/ч, минимальный расход воды - 1,5 м3/ч. Порог чувствительности счётчика - 0,6 м3/ч.

Потери напора в счётчике составляют:

- при максимальном расходе

,

Водомер на вводе в здание на подающем трубопроводе

Среднечасовой расход за период максимального водопотребления определяется по формуле:

,

где = 444 чел - количество человек в зданиях;

= 24 ч - период потребления воды;

-120 л/сут норма расхода горячей воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления.

,

Подбираем сопряжённый счётчик с = 32 мм.

Максимальный расход этого счётчика - 10 м3/ч, эксплуатационный расход воды - 4 м3/ч, минимальный расход воды - 0,1 м3/ч. Порог чувствительности счётчика - 0,5 м3/ч.

Потери напора в счётчике составляют:

- при максимальном расходе 

,

,

Водомер на вводе в здание на циркуляционном трубопроводе

Проверяем счетчик с dy = 15мм, qм =3 м3/ч и S = 1,12м/(м3/ч)2 на пропуск максимального расчётного секундного циркуляционного расхода воды

,

3.9 Подбор оборудования ЦТП

В ЦТП располагается основное инженерное оборудование систем холодного и горячего водоснабжения.

Подбор водонагревателя

Принимается к проектированию двухступенчатая последовательная схема присоединения водонагревателей (водоводяных) к тепловой сети. В первой ступени вода подогревается "обратной" водой отопительной системы. При расчётной наружной температуре (зимой), когда температура обратной воды из отопительной системы является максимальной, водонагреватель I ступени обеспечивает нагрев горячей воды до требуемой температуры при среднем часовом расходе. При нагрузке на систему горячего водоснабжения выше средних значений, а также при повышении температуры наружного воздуха, и соответствующем снижении температуры теплоносителя, нагрев воды оказывается недостаточным, поэтому она подогревается во II ступени, которая включена параллельно системе отопления.

Расчёт водонагревателя сводится к определению площади поверхности нагрева и потерь давления в нём.

1. Определяется площадь трубок водонагревателя, м2, при скорости движения нагреваемой воды ?1,0 м/с:

,

По площади живого сечения трубок водонагревателя подбираем следующий водонагреватель:

Условное обозначение	Наружный диаметр корпуса секции Dн, мм	Число трубок в секции, n, шт	Площадь сечения трубок, fтр, м2	Площадь сечения межтрубного пространства, fмтр, м2	Поверхность нагрева одной секции, Fсек, м2, при длине, мм
					2000	4000
114	114	19	0,00293	0,005	1,79	3,58

2. Определяем фактическую скорость движения нагреваемой воды по трубкам водонагревателя при максимальном часовом расходе горячей воды:

,

где = 0,00293 м2 - площадь сечения трубок водонагревателя.

3.Определяем максимальную скорость движения горячей воды через водонагреватель при пропуске максимального (расчётного) расхода горячей воды qh (взятого из гидравлического расчёта горячего водопровода): qh = 6,335 л,с.

,

4. Определяем поверхность нагрева водонагревателя F, м2:

Температуры для зимнего и летнего режимов принимаем следующие:



Зимний режим:	= 80С = 60 °С = 5 °С = 60 °С	Летний режим:	= 70 °С = 40 °С = 5 °С = 60 °С

Для условий зимы

,

где - коэффициент запаса равный 1,1;

= 558,15 кВт - расход тепла в сутки максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения в течение часа максимального потребления;

= 0,7- коэффициент, учитывающий снижение теплопередачи в связи с зарастанием;

- коэффициент теплопередачи нагревательной поверхности 2900 ;

- среднелогарифмическая разность температур греющей и нагреваемой воды, 0С.

Величина , 0С:

,

,

Для летних условий:



,

,

Так как > , то расчёт ведём по = 15,12 м2.

5. Число секций водонагревателя:

,

Принимаем целое число секций, равное 5.

6. Потери давления в водонагревателе при пропуске максимального часового расхода горячей воды:

,

где - коэффициент, учитывающий сопротивление водонагревателя в процессе эксплуатации:

= 2 - при чистке водонагревателя 2 раза в год.

- фактическая скорость движения воды по трубкам данного водонагревателя при пропуске максимального часового расхода горячей воды.

- коэффициент сопротивления одной секции водонагревателя:

= 0,4 - при длине секции 2 м;

n = 9- число секций водонагревателя.

Определяем скорость движения воды по трубкам водонагревателя при пропуске циркуляционного расхода qcir:



,

7. Потери давления в водонагревателе при пропуске циркуляционного расхода горячей воды:

,

Определение параметров повысительной установки и пневмобака

Для повышения напора в сети до требуемого принимаем гидропневмоустановку.

1) Определяем требуемый напоры для системы горячего водоснабжения:

,

Где - геометрическая высота подъёма жидкости, которая равна разности отметок диктующей точки и отметки люка колодца городского водопровода, м;

,

= 23,96- сумма потерь напора в подающих трубопроводах системы горячего водоснабжения;

- потери напора в водомерах, м;

,

= 3м - свободный рабочий напор перед диктующим прибором (смеситель мойки).

= 1,8 м- потери напора в водонагревателе при пропуске максимального часового расхода горячей воды.

,

2) Определяем требуемый напоры для системы холодного водоснабжения:

,

где - геометрическая высота подъема жидкости, которая равна разности отметок диктующей точки и отметки люка колодца городского водопровода, м;

,

= 13,47 м - сумма потерь напора в подающих трубопроводах системы холодного водоснабжения.

- потери напора в водомерах, м;

,

= 3м- свободный рабочий напор перед диктующим прибором (смеситель мойки).

,

Так как , то подбор повысительной установки производим по м

Напор повысительной установки:

,

- потери напора в повысительной установке на ЦТП, принимаем 1,5 м;

= 30 м - наименьший гарантированный напор в городской водопроводной сети;

=0,33 м - потери напора в водомере, установленном в ЦТП.

Определим максимальный общий часовой расход горячей и холодной воды:

,

= 300 л/ч - общий часовой расход воды прибором.

- коэффициент, определяемый в зависимости от произведения

Величина определяем по формуле:

,

- вероятность действия санитарных приборов:

,



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

= 0,25 л/с - общий секундный расход воды водоразборным прибором ;

= 300 л/ч - общий часовой расход воды водоразборным прибором.

,

,

По таблице определяем бhr = 12,85

,

Подбор пневмобака

Полный объем емкости гидропневмобака:

,

где - регулирующий объём емкости:

,

где n = 10 - допустимое число включений насосной установки в час.

А - отношение абсолютного минимального давления к максимальному, значение которго принимается для установок с напором до 50 м - 0.75.

В=1,2 - коэффициент запаса вместимости бака для насосных установок, работающих в повторно-кратковременном режиме.

м3/ч-часовой расход подаваемый насосами:

,

На основании расчета принимаем гидропневматический бак вместимостью V = 2500 л и диаметром D =2000 мм.

Подбор циркуляционных насосов

Циркуляционный насос должен обеспечивать подачу циркуляционного расхода горячей воды и иметь напор, компенсирующий потери давления в циркуляционных кольцах,водомере и в водонагревателе при пропуске этого расхода:

,

,

где = 1,3 м - потери напора в водонагревателе при пропуске циркуляционного расхода.

= 4,55 м - потери в водомере на циркуляционном трубопроводе

=3 м- потери напора в кольце через диктующий стояк в режиме циркуляции.

,

Принимаем циркуляционный насос К8/18.К установке принимаем 2 насоса: 1 рабочий и 1 резервный.



4. Внутренняя канализация

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.

4.1 Выбор системы и схемы

В соответствии с п.15.1. в жилом здании проектируется бытовая система внутренней канализации - для отведения сточных вод от санитарно-технических приборов(унитазов, умывальников, ванн и др.) и внутренние водостоки - для отведения дождевых и талых вод с кровли здания. Схема внутренней канализации - самотечная, обеспечивающая самоочищающие скорости движения сточных вод.

4.2 Проектирование и построение аксонометрической схемы

Отводные трубы от приемников сточных вод до стояков прокладываем открыто. Уклон прокладки отводных труб =0,03. Диаметры отводных труб принимаем следующие:

§ от умывальника: 40 мм;

§ от раковины или мойки: 50 мм;

§ от ванны: 50 мм;

§ от унитаза: 100 мм.

Стояки устраиваем скрыто - у стен в зашивках. По всей высоте стояки имеют диаметр 100мм. Вытяжная часть канализационного стояка выводится на высоту 0,3 м от плоской неэксплуатируемой кровли. Устанавливаем ревизии на стояках на первом, последнем, а также через каждые три этажа на высоте 1 м от пола.

Выпуски имеют диаметр 100мм.

Начальную глубину заложения выпуска определяем по формуле:

,

где = 1 м - глубина промерзания грунта;

= 100 мм = 0,1 м - диаметр выпуска;

,

При этом расстояние до шелыги трубы составляет 0,7м.

Для самотечных систем внутренней бытовой канализации применяем чугунные канализационные раструбные трубы (ГОСТ 6942-98).

4.3 Проектирование и гидравлический расчет дворовой сети

Дворовая канализационная сеть предназначена для отвода сточных вод здания в уличную сеть. Дворовая сеть проектируется из керамических канализационных труб диаметром от 150мм (ГОСТ 286-82).

Для наблюдения за дворовой канализационной сетью и её прочистки устраиваются смотровые колодцы:

- в местах присоединения выпусков к дворовой сети;

- при изменении уклона, диаметра или направления движения сточных вод;

За 1,5-2м до красной линии устраиваем контрольный колодец (КК) - для сопряжения дворовой и уличной сетей. Вследствие малого уклона поверхности земли канализационные трубы укладываем с минимальным уклоном 0,01 (кроме выпуска).

Все соединения труб во внутридомовой и внутридворовой канализации, а также соединение их с уличной сетью происходит по типу “шелыга в шелыгу”. Смотровые колодцы устраивают сборными из стандартных железобетонных элементов.

Целью гидравлического расчета дворовой канализационной сети является определение диаметров, уклонов и глубины заложения сети при наполнениях и скоростях движения воды, обеспечивающих самоочищение трубопровода.

Так как общий максимальный секундный расход < 8л/с в сетях холодного и горячего водоснабжения, то расчетные расходы сточных вод на участках определяются по формуле:

,

где - расход сточных вод прибором с наибольшим водоотведением,

Т.к. прибором с наибольшим расходом сточных вод является унитаз, то принимаем =1,6л/с (по прил. 2[1]);

- общий максимальный секундный расход воды, определяется аналогично расходам воды в системе холодного водоснабжения.

Результаты расчета сети сводим в таблицу. По результатам расчета строим профиль дворовой сети с указанием отметок земли и лотков труб колодцев, уклонов, скоростей и наполнений участков.

Расчет сводится в таблицу.

4.4 Проектирование и расчет внутренних водостоков

Отвод дождевых и талых вод с поверхности крыш и стен здания производится для зданий более 5 этажей по внутренней водосточной сети.

Система внутренних водостоков состоит из оборудованной кровли, обеспечивающей свободный сток воды, приемных воронок, трубопроводов и выпусков. Кровля здания имеет уклон 0,005 к приемным воронкам.

Водосточные стояки располагаем на лестничных клетках у стен, не смежных с жилыми комнатами.

Водосточную сеть проектируем из чугунных труб (ГОСТ 6942.1-80).

Так как отсутствует дождевая канализация, то выпуск дождевых вод устраиваем в лотки около здания. На стояке предусматриваем гидравлический затвор. Он расположен в подвале здания с температурой выше 5єС.

Отводные трубы прокладываем с уклоном 0,008. Ревизии устанавливаем на первом этаже на высоте 1м от пола.

Проектируем одну водосточную воронку на секцию.

Гидравлический расчет выполняем при максимальном стоке дождевых вод с крыши здания. Расчетный расход дождевых и талых вод с водосборной площади для плоских кровель с уклоном до 1,5 % определяется по формуле:

,

где - интенсивность дождя с 1 га для г.Минска, продолжительностью 20 мин, при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году (принимаем согласно СНИП 2.04.03-85): = 97л/с с1 га.

- водосборная площадь, м2 на 1 воронку. При расчёте дополнительно учитываем 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к кровле и возвышающихся над ней на 0,8м.

,

,

Диаметр водостока принимаем d = 100мм.

При достижении критической глубины слоя воды перед воронкой вся сеть (стояк и выпуск) начинают работать в напорном режиме. Расчётный критический расход дождевых вод, который способна пропустить система воронка-стояк-выпуск определяем по формуле:

,

- напор, равный разности отметок кровли у воронки и оси выпуска;

,

- гидравлическое сопротивление системы, определяемое по формуле:

,

где = 40,3 м - длина трубопровода;

- удельное сопротивление трению, определяемое по таблицам [3] в зависимости от диаметра сети. Для d =100 мм A = 0,0003653.

- удельное местное сопротивление, зависит от диаметра. = 0,000826.

- сумма местных сопротивлений системы.

,

где = 1,5 - коэффициент сопротивления водоприёмной воронки;

= 1,5 - коэффициент сопротивления чугунного двухоборотного гидрозатвора;

= 1 - коэффициент спротивления выпуска;

= 0,25 - коэффициент опротивления тройника:



,

Полное сопротивление системы для диаметра труб 100 мм будет равно:

,

,

Выполняется равенство > , следовательно, система водостока запроектирована верно.



5. Спецификация

№ п/п	Обозначение	Наименование	Единица измерения	Количество
1	2	3	4	5
1	ГОСТ 3262-75	Трубы стальные водогазопроводные d=15мм	п.м.	12
2	ГОСТ 9583-75	Трубы чугунные канализационные раструбные d =100 мм	п.м.	2.8
3	ГОСТ 9583-75	Трубы чугунные канализационные раструбные d=50мм	п.м.	5
4	ГОСТ 8946-75	Угольники прямые	шт.	14
5	ГОСТ 8948-75	Тройники прямые	шт.	5
6	ГОСТ 8954-75	Муфты прямые	шт.	6
7	ГОСТ 9086-74	Вентиль запорный муфтовый d=15мм	шт.	4
8	ГОСТ 8951-75	Кресты прямые	шт.	2
9	ГОСТ 19874-74	Смеситель для ванны	шт.	2
10	ГОСТ 25809-83	Смеситель для умывальника	шт.	2
11	ГОСТ 25809-83	Смеситель для мойки	шт.	2
12	ГОСТ 23759-85	Умывальник керамический полукруглый	шт.	1
13	ГОСТ 7506-83	Мойка чугунная эмалированная	шт.	1
14	ГОСТ 1154-80	Ванна чугунная эмалированная	шт.	1
15	ГОСТ 22847-85	Унитаз керамический тарельчатый с косым выпуском	шт.	1
16	ГОСТ 2125-93	Пожарный кран	шт.	1
17	ГОСТ 694218-80	Крестовина прямая	шт.	1
18	ГОСТ 694212-80	Тройник прямой	шт.	3
19	ГОСТ 69427-80	Колено	шт.	3



Заключение

В данном проекте был произведен подбор и расчет санитарно-технической системы и оборудования для жилого 12-и этажного 3-х секционного дома с числом проживающих равным 444 человека и количеством оборудования равным 720.

Была запроектирована:

система холодного водоснабжения: выбрана схема с закольцованными пожарными стояками и тупиковыми ответвлениями на хозяйственно-питьевые стояки, с верхней разводкой;

система горячего водоснабжения: выбрана «классическая» схема присоединения циркуляционных стояков с нижней разводкой;

внутренняя и дворовая система канализации, внутренние водостоки с открытым выпуском, схема внутренней канализации - самотечная, обеспечивающая самоочищающие скорости движения сточных вод.

На основании подбора оборудования ЦТП были приняты водонагреватель 114 при длине секции 4 м, пневмобак вместимостью 2500л, циркуляционные насосы К8/18(1 рабочий, 1 резервный).



Литература

1. СНиП 2.04.01-85 "Внутренний водопровод и канализация зданий " М.,1986г.

2. СНБ 4.01.02-03 “Противопожарное водоснабжение” Мн., 2003г

3. Шевелев Ф.А.,Шевелев А.Ф. "Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб" ,М.;1984 г.

4.Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование./Под ред.Б.М.Хрусталева - Мн.,1997г.

5. Лукиных А. А., Лукиных Н. А ., '' Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле Павловского Н. Н.'',М.,1967г

6. Староверов И. Г.'' Внутренние санитарно-технические устройства, водопровод и канализация. Часть 2 ,Справочник проектировщика'', М.,1990г

7. Кедров В. С. Ловцов Е. Н. '' Санитарно-техническое оборудование зданий'',М.,1989г

Размещено на Allbest.ru

...