Проектирование централизованного горячего водоснабжения в 42–квартирном жилом 7–этажном доме

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Исходные данные

2. Внутренний водопровод

2.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

2.2 Определение расчётных расходов

2.3 Подбор счётчика воды на дом

2.4 Подбор счётчика воды на квартиру

2.4 Гидравлический расчёт внутренней сети водопровода

2.5 Определение требуемого напора на вводе в здание

2.6 Противопожарный водопровод

3. Внутренний водопровод горячей воды

3.1 Выбор системы и схемы

3.2 Подбор счетчика горячей воды на вводе в здание

3.3 Гидравлический расчет

3.4 Расчет водонагревателя

3.5 Баланс Гидравлических потерь и выбор способа циркуляции горячей воды

4. Канализация

4.1 Внутренняя канализация

4.2 Определение расчетного расхода бытовых стоков

4.3 Дворовые сети водоотведения

4.4 Внутренние водостоки

Список используемой литературы

1. Исходные данные

Зданием на проектирование является 42 - квартирный жилой 7 - этажный дом. Дом имеет скатную кровлю.

Здание оборудовано централизованным горячим водоснабжением, оборудованное умывальниками, мойками, ваннами длиной 1500 -1700мм с душами.

Напор в точке подключения водопровода Н_гар = 24,0 м.

Отметка земли у здания 87,0 м.

Отметка пола первого этажа 88,8 м.

Отметка люка городской канализации 86,6 м.

Отметка лотка городской канализации 84,1 м.

Отметка трубы городского водопровода 83,1 м.

Глубина промерзания грунта 1,95 м.

Вариант плана здания - В

Расстояние до красной линии L=20 м.

Расстояние между домами L₁=15 м.

Диаметр трубы городского водопровода d_в= 200 мм.

Диаметр трубы городской канализации d_к = 300 мм.

Городские коммуникации - проектируемые.

Высота этажа 3,2 м.; высота подвала 2,1 м.

Плотность заселения 4,4 чел./кв.

Район строительства - г. Воткинск.

Уклон кровли 2%.

2. Внутренний водопровод

2.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

Согласно СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» принимаем тупиковую схему сети с одним вводом и нижней разводкой магистрали, т. к. жилое здание имеет менее 400 квартир. Стояки и разводки внутреннего водопровода прокладываются открытым способом в санитарно - технических кабинах. Принимаем простую систему внутреннего водопровода, работающей от напора в наружной сети. Для ввода применяются стальные трубы диаметром 32 мм с теплоизоляцией. Ввод выполняется с уклоном от здания 0,003 с глубиной заложения H_ЗАЛ=H_ПРОМ+05=1,95+0,5=2,45 м. По вертикали ввод водопровода располагается выше канализационных труб. В местах присоединения ввода к городскому водопроводу устроен водопроводный колодец из железобетонных элементов. В местах пересечения ввода водопровода с канализаией, водопровод заключается в стальной кожух.

Магистральный трубопровод и все горизонтальные участки прокладываются с уклоном 0.003 в сторону ввода для слива воды из системы при ремонте. Магистрали располагаются на высоте 300мм от потолка. В основании каждого стояка близ ответвления от магистрали предусмотрена установка запорного вентиля, а также перед смывными бачками, поливочными кранами. На высоте 0,3м от отмостки в нише стены на магистральной линии предусмотрен поливочный кран диаметром 25мм.

Водомерный узел располагается непосредственно за первой стеной подвала, где температура более 5°С,это место хорошо освещено.



2.2 Определение расчётных расходов холодной воды.

Задачей проектирования является назначение оптимальных диаметров труб и подбор повысительных установок, если гарантированный напор в наружной сети является недостаточным.

Максимальный секундный расход воды

Гидравлический расчёт внутреннего водопровода производится по максимальному секундному расходу воды, который определяется по формуле:

где q₀^С = 0,2 л/с - секундный расход воды 1 прибором по таблице 2.

б - коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N на расчётном участке сети и вероятности их действия P:

Холодная вода

где q_hr,u =5,6 л - норма расхода одним потребителем в час наибольшего водопотребления;

N - общее число приборов в здании; N =КОЛ.ЭТ.*КОЛ.ПРИБ. НА ЭТ.=7*26=182

U - число водопотребителей в здании: U = КОЛ.ЭТ.*КОЛ.КВ.*ПЛОТ.ЗАС.=7*6*4,4=184,8

далее P = 5,6*184.8/0,2*182*3600 =0,0079;

PN = 0.0079*182 =1,438 ;

определяем методом интерполяции б = 1,18;

q = 5*0,2*1,175 = 1,18л/с.

Максимальный часовой расход воды

[м³/ч], где

=200 - часовой расход воды прибором по таблице 2.

_hr - коэффициент, определяемый согласно таблице 3 в зависимости от общего числа приборов N, обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования .

N=182*0,02844=5,1761 подбираем _hr=2,607

[л/ч].

Определение суточного расхода холодной воды

[м³/сут], где

=300-120=180 -норма расхода воды в сутки наибольшего времени потребления по таблице 2.

Определение среднечасового расхода воды за период в 24 часа

[м³/ч].

где T =24ч - длительность периода.

Горячая вода

где q₀^h = 0,2 л/с - секундный расход воды прибором;

б - коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N на расчётном участке сети и вероятности их действия P:

(2)

где = 10л - норма расхода одним потребителем в час наибольшего водопотребления;

N = 20*7=140- общее число приборов в здании;

P = 10*184,8/0,2*140*3600 =0.018;

PN = 0.018*140 =2.52;

определяем методом интерполяции б = 1.63;

q = 5*0.2*1.63 = 1.63 л/с.

Максимальный часовой расход воды

м³/ч (3)

где = 200 л³/ч - часовой расход воды прибором;

Для определения находим

(4)

получаем P₁ = 3600*0.018*0,2/200 = 0.0648;

P₁N = 0.0648*140 =9,07;

определяем методом интерполяции б₁ = 3.63;

Определение суточного расхода горячей воды

м³/сут; (5)

где q_u = 120 л - норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления одним человеком.

Получаем Q =120*157/1000 = 18.84м³/сут.

Определение среднечасового расхода воды за период в 24 часа

м³/ч (6)

где T =24ч - длительность периода.

Получаем = 180*184,8157/1000*24 = 0.876 м³/ч.

Общий расход воды

где q₀^TOT = 0,3 л/с - секундный расход воды 1 прибором по таблице 2.

б - коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N на расчётном участке сети и вероятности их действия P:

где q_hr,u =15,6 л - норма расхода одним потребителем в час наибольшего водопотребления;

N - общее число приборов в здании; N =КОЛ.ЭТ.*КОЛ.ПРИБ. НА ЭТ.=7*26=182

U - число водопотребителей в здании: U = КОЛ.ЭТ.*КОЛ.КВ.*ПЛОТ.ЗАС.=7*6*4,4=184,8

далее P = 15,6*184.8/0,3*182*3600 =0.0147;

PN = 0.0147*182 =2.675 ;

определяем методом интерполяции б = 1,71;

q = 5*0,3*1,71 = 2.578л/с.

Максимальный часовой расход воды

[м³/ч], где

=300 - часовой расход воды прибором по таблице 2.

_hr - коэффициент, определяемый согласно таблице 3 в зависимости от общего числа приборов N, обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования .

N=182*0,053=9.646 подбираем _hr=3.99

[л/ч].

Определение суточного расхода холодной воды

 [м³/сут], где

=300-норма расхода воды в сутки наибольшего времени потребления по таблице 2.

Определение среднечасового расхода воды за период в 24 часа

[м³/ч].

где T =24ч - длительность периода.

2.3 Подбор счётчика воды на дом

Диаметр условного прохода счетчика воды выбрал исходя из среднечасового расхода воды за период потребления (час), который не превышает эксплуатационный, принимаемый по СНиП 2.04.01-85* табл. 4*.

где q_э - эксплуатационный расход воды (один из параметров каждого счётчика).

Для нашего случая подходят счётчики с условным диаметром прохода 25 мм..

Проверяем счётчик на пропуск максимального среднесекундного расхода по потере напора: потери давления в счетчиках h, при расчетном секундном расходе воды[л/с], следует определять по формуле , где S =2,64 [м/(л/с)І] - гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое согласно СНиП 2.04.01-85* табл. 4*.

h=2,64*=3,64 [м]. 5,0 м - для крыльчатых счетчиков,значит оставляем этот счётчик.

Проверка счётчика на минимального расход воды:

Минимальный среднесуточный расход

[м³/сут], г

Минимальный расчетный расход превышает порог чувствительности м³/ч. удовлетворяет.

Итак, принимаем счётчик воды D=25 мм.

Параметры:

- Расход воды минимальный - 0,07 м³/ч;

- Расход воды эксплуатационный - 2,8 м³/ч;

- Расход воды максимальный - 7 м³/ч;

- Порог чувствительности - 0,035 м³/ч;

- Максимальный объём воды за сутки - 100 м³;

- Гидравлическое сопротивление счётчика, S = 2,64 м/(л/с)².

2.4 Подбор счётчика воды на квартиру

Максимальный секундный расход воды:

мм

NP₁=4*0.0079=0.0316

NP₁=5*0.0079=0.0395

б₁=0.237+(0.241-0.237)/(0.032-0.030)*0.0016=0.2402

б₂=0.252+(0.256-0.252)/(0.040-0.038)*0.0015=0.255

Потери напора в водомере:

h₁=Sq²=14.5*0.240²=0.8352 м

h₂=Sq²=14.5*0.255²=0.9429 м

выбираем в квартиру крыльчатый счётчик диаметром 15 мм.

Параметры:

- Расход воды минимальный - 0,03 м³/ч;

- Расход воды эксплуатационный - 1,2 м³/ч;

- Расход воды максимальный - 3 м³/ч;

- Порог чувствительности - 0,015 м³/ч;

- Максимальный объём воды за сутки - 45 м³;

- Гидравлическое сопротивление счётчика, S = 14,5 м/(л/с)².

2.5 Гидравлический расчет внутренней сети водопровода. (таблица 1)

Система водоснабжения здания назначена на основании исходных данных и по СНиП 2.04.01-85. По назначению относится к хозяйственно-питьевой. Схема сети принята тупиковая (присоединенная одним вводом к наружному водопроводу) с нижней разводкой.

Определяем потери напора на расчетных участках в форме таблицы 1, сумма которых - Н_l - потери напора на трение по расчетному направлению.

Расчет сети производиться на максимальную нагрузку системы, т.е. на момент наибольшего водопотребления при условии обеспечения требуемого расхода и напора в наиболее далеко и высоко расположенном водозаборном приборе.

В здании применяются стальные трубы диаметрами 20,25 и 32 мм. Скорости в трубах принимаются близкими к 0,7м/с.

Таблица 1.

Гидравлический расчет внутреннего водопровода
Расчетный	Число					Скорость	Длина	Потери напора, м
участок	Прибо ров	P * N	б	q=5qб	Диаметр, мм	движения	участка	на единицу	На участке
	N					воды м/с	L, м	длины, 1000i	I * L
1-2	2	0,016	0,21	0,21	15,00	1,2	1,30	362,3	0,48
2-3	3	0,024	0,22	0,22	20,00	0,68	1,65	89,78	0,15
3-4	3	0,024	0,22	0,22	25,00	0,40	3,20	27,32	0,09
4-5	6	0,047	0,27	0,27	25,00	0,49	3,20	35,97	0,12
5-6	9	0,071	0,31	0,31	25,00	0,57	3,20	75,26	0,24
6-7	12	0,095	0,34	0,34	25,00	0,63	3,20	54,12	0,17
7-8	15	0,119	0,37	0,37	25,00	0,69	3,20	63,47	0,20
8-9	18	0,142	0,39	0,39	25,00	0,73	3,20	70,44	0,23
9-10	21	0,166	0,42	0,42	25,00	0,78	4,41	74,09	0,33
10-11	35	0,277	0,51	0,51	32,00	0,53	1,34	26,2	0,04
11-12	63	0,498	0,68	0,68	32,00	0,70	2,34	58,24	0,14
12-13	91	0,719	0,81	0,81	32,00	0,85	6,73	63,65	0,43
13-14	182	1,438	1,18	1,18	40,00	0,92	4,00	58,27	0,23
								HL	2,85
Ввод	182	1,438	1,18	1,18	50,00	0,55	60,00	22,32	1,34

2.6 Определение требуемого напора на вводе в здание

Требуемый напор на вводе в здание определяется по формуле:

- геометрическая высота подачи воды от места присоединения ввода к трубе городского водопровода до отметки “диктующей” водоразборной точки, м;

- потери напора на вводе водопровода (от городской сети до водомерного узла), м;

-потери напора в водомерном узле, м;

- сумма потерь напора по расчетному направлению с учетом потерь на местные сопротивления в арматуре и фасонных частях

(k_l = 0,3 - для жилых зданий, м);

- потери в квартирном счетчике коммерческого учета воды,=0,94.м

- свободный напор перед диктующей водоразборной точкой; ,т.к. ванна со смесителем.

Если Н_тр>Н_гар более чем на 2,0 м, требуется установка повысительных насосов.

Величина рабочего напора насоса определяется:

,

где - потери напора в насосной установке, принимаемые равными 1,5-2,0 м.

м

Насос: марка 1,5К-8/19(1,5К-6), подача 11 м³/ч, напор 17,4м, N=1,5 кВт.

Повысительные насосы (один рабочий, один резервный) располагаются в центральном тепловом пункте.

3. Внутренняя канализация

Внутренняя канализация жилых, общественных и производственных зданий предназначается для отвода хозяйственно-бытовых сточных вод от санитарных приборов, установленных в здание в наружную канализационную сеть.

Отвод сточных вод выполняется по закрытым самотечным трубопроводам. Участки трубопроводов прямолинейные. Схема внутренней водоотводящей системы состоит из приемников сточных вод (санитарных приборов) внутренней водоотводящей сети, которая включает отводные линии, стояки, магистрали и выпуски из здания. Трубопроводы отводных линий прокладываются с уклоном к стоякам для обеспечения самотечного отвода воды. Трубопроводы стояков прокладываются вертикально; верхняя часть их возвышается над крышей на высоте 0,5 м. Для проверки и прочистки труб внутренней сети устанавливают ревизии и прочистки. В частности в данном проекте ревизии предусмотрены в подвале и на пятом этаже на высоте 1 м от пола. Прочистки устанавливаются на поворотах сети, при изменении направления движения стоков.

Для отвода сточных вод в дворовую канализационную сеть устраиваются два выпуска внутренней канализации: со стороны дворового фасада, по одному от каждой секции здания. В местах присоединения выпусков к дворовой сети устраивают смотровые колодцы. Канализационная сеть выполняется из чугунных труб. Стояки выполняются из труб диаметром 100 мм. Отводные линии от унитазов имеют диаметр 100 мм, а от остальных приборов 50 мм. Соединение чугунных труб выполняют с помощью раструба.

Стояк водоотводящей сети в нижней части плавно (двумя отводами 135⁰ или косым тройником и отводом) присоединяется к магистральному трубопроводу. Магистрали прокладываются с уклоном в сторону выпуска открыто по полу подвала на специальных опорах.

После каждого санитарно-технического прибора предусматривается установка гидрозатвора,за исключением тех приборов, где он предусматривается конструктивно..

H_ЗАЛ=H_{ГЛ.ПРОМ}.-0,3=1,95-0,3=1,65

Определение расчетных расходов сети внутренней бытовой канализации

Т.к. общий секундный расход воды в здании q^tot < 8,0 л/с, то расчетный расход бытовых стоков в жилом здании определяется по формуле:

,

где - общий максимальный секундный расход воды для группы канализируемых приборов или здания. Вероятность действия приборов:

=0,3(л/с)-секундный расход холодной воды 1 прибора

P=0.0079

Для стояка К1-1

=>

л/с

водоотвод водопровод циркуляция здание

=0,8-расход бытовых стоков, от прибора с наибольшим водостоком (унитаз со смывным бачком)

л/с

Для стояка К1-4

=>

л/с

=1,6-расход бытовых стоков, от прибора с наибольшим водостоком (ванна с осмесителем)

л/с

Номер стояка	Максимальный расход воды, л/с	Наибольший диаметр поэтажного отвода, мм	Угол присоединения поэтажного отвода к стояку, град	Диаметр стояка, мм	Пропускная способность стояка
	На участке qtotст	От прибора qS0	Расчетный по стояку qSст
Ст К1-1	0,416	0,8	1,424	100	90	100	2,8
Ст К1-4	0,704	1,6	2,304	100	90	100	2,8

Для одного выпуска

 =>

л/с

=1,6-расход бытовых стоков, от прибора с наибольшим водостоком (ванна с осмесителем)

л/с

Для всего здания

=>

л/с

=1,6-расход бытовых стоков, от прибора с наибольшим водостоком (ванна с осмесителем)

л/с

В соответствии с требованиями СНиП скорость движения жидкости должна быть не менее 0,7 м/с, а наполнение трубопроводов от 0,3 до 0,5 в пределах здания.

Диаметры и уклоны отводных линий и магистральных трубопроводов в жилых зданиях принимаются без расчёта. Участки трубопроводов диаметром 50 мм прокладываются с уклоном 0,03, а диаметром 100 мм - с уклоном 0,02.

Расчёты по подбору диаметров стояков и определение их пропускной способности сведены в таблицу 2:

Расчет выпусков внутренней канализации

Таблица 3

№	Количество приборов	P·N	б	qtotвыпуск, л/с	Диаметр выпуска, мм	V, м/с		i
Выпуск К1	91	0,719	0,814	2,814	100	0,86	0,49	0,02
Выпуск К2	91	0,719	0,814	2,814	100	0,86	0,49	0,02

По таблице СНиПа 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» определяем скорость стоков:

Принимаем чугунные канализационные трубы диаметром 100 мм, которые

укладываются с уклоном i = 0,02, v = 0,86 м/с.

Отвод сточных вод предусматривается по самотечным трубопроводам, чугунным (внутренняя канализация), керамическим (дворовая канализация). Проверка диаметров, уклонов и наполнений для исключения засоров:

Наполнение H/d=0,3

где К = 0,6 для принятого материала труб.

Для выбранных диаметров стояков и уклонов 0,602>0,6 условие выполняется.

3.2 Гидравлический расчет канализации дворовой сети. (таблица 4)

Дворовая сеть служит для соединения выпусков канализации с уличной сетью. Она устроена из безнапорных керамических и чугунных труб. Трубопроводы проложены параллельно зданиям, так чтобы направление движения стоков совпадало с уклоном местности. Для контроля за работой сети и ее прочистки предусматривается установка смотровых колодцев в местах присоединения выпусков, на поворотах, в местах изменения диаметров и уклонов труб, на прямых участках на расстоянии не более 35,0 м.

Расчет канализационной дворовой сети производится на основе трассы сети, изображенной на генплане участка. Цель расчета - определение диаметров, уклонов и глубины заложения канализационных труб. На основе этого расчета, пользуясь данными об отметках поверхности земли, о глубине промерзания грунта и глубине заложения городской канализации, строят профиль дворовой канализационной сети.

Глубина заложения: 1,95-0,3=1,65 м.

Данный расчет производиться в следующей таблице:

Таблица 3.3

Расчет канализационной дворовой сети
Номер участка	Длина L, м	Расчетный расход q, л/с	Диаметр d, мм	Уклон i	Скорость V, м/с	Наполнение	Падение отметки, м	Отметка, м
						H/d	H		Поверхности земли	лотка трубы
									в начале	в конце	в начале	в конце
КК1-КК2	20,8	2,814	100	0,016	0,76	0,48	48	0,312	87,00	87,00	85,35	85.02
КК2-КК3	11,1	3,363	150	0,010	0,64	0,31	46,5	0,144	87,00	86,97	85,02	84,91
КК3-КК	31,0	3,363	150	0,010	0,64	0,31	46,5	0,31	86,97	86,81	84,91	84,60
КК-ГК	25,0	3,363	150	0,010	0,64	0,31	46,5	0,25	86,81	86,60	84,60	84,35

4. Внутренние водостоки

Водостоки предназначаются для отвода дождевых и талых вод с кровли по трубопроводам, расположенных внутри здания.

Внутренние водостоки состоят из:

- приемника сточных вод (водосточные воронки)

- отводы

- стояки

- выпуски

- прочистные устройства (ревизии, прочистки)

- гидравлический затвор

Устраивается по одной воронке на каждую секцию.

Для компенсации осадочных и температурных деформаций водосточные воронки присоединяются к стоякам или отводным линиям через компенсационные патрубки. Выпуски отводят воду от стояка на отмостку около здания (открытый выпуск) или в наружные сети дождевой канализации (закрытый выпуск). При проектирования открытого выпуска в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже -5 С водостоки оборудуются гидрозатвором.

Расчетный расход дождевых вод с водосборной площади определяется

по формуле:

для кровель с уклоном более 1,5%

; л/с

F - водосборная площадь; F =a*b/2=9*33/2= 148.5 м²

a-ширина дома в осях

b-длина дома в осях

q₅ - интенсивность дождя, (л/с на га) для данной местности продолжительностью 5 мин при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году, определяемая по формуле

q₂₀ - интенсивность дождя, из СНиП 2.04.03 - 85 для Ижевска q₂₀ = 75 л/с;

n =0,7

л/с

л/с

По данной величине Q подбираем диаметр стояка d=100 мм и расчетный расход на один стояк Q = 20 л/c; две водосточные воронки d=100 мм;

Q = 10 л/c.

Необходимо выполнение условия

,

где H - располагаемый напор, разность отметок кровли и оси выпуска, м;

H=25 м;

S - суммарное сопротивление системы, м

,

где А=0,0003653 - удельное сопротивление трению;

А_м=0,000826 - удельное местное сопротивление;

=_вод.вор+2*_отв.90+_{гидр.затв.}+выпуск=1,5+(2*0,65)+0,9+2,0+1,0=6,6 - сумма коэффициентов местных сопротивлений в системе;

м

л/с. Водосточные стояки монтируются из стальных труб и размещаются на лестничных клетках.

Марка	Обозначение	Наименование	Кол	Масса	Ед. изм.
		Водопровод
1	ГОСТ 3262-75	Трубы стальные
		10	32,4		п.м.
		20	74,4		п.м.
		25	94.5		п.м.
		32	54,5		п.м.
		40	64,2		п.м.
2		Смеситель	126		шт.
3		Вентиль запорный	74		шт.
4		Поливочный кран 25	2		шт.
5		Повысительный насос	1		шт.
6		Счетчики воды: крыльчатый25	1		шт.
		крыльчатый 20	28		шт.
7		Водомерный узел	1		шт.
		Канализация
1	ГОСТ 6942-98	Труба чугунная
		100	144.2		п.м.
		150	74.2		п.м.
2		Ревизия	18		шт.
3		Прочистка	74		шт.
4		Раструба	760		шт.
5		Тройник косой	8		шт.
6		Сифоны	56		шт.
7		Водосточная воронка	2		шт.
8		Гидравлический затвор	2		шт.
		Санитарные приборы
1	ГОСТ 15167-93	Умывальник керамический	56		шт.
2	ГОСТ 15167-93	Унитаз керамический	42		шт.
3	ГОСТ 23695-94	Мойка стальная эмалированная	42		шт.
4	ГОСТ 18297-96	Ванна чугунная эмалированная	42		шт.

Список литературы

1. Справочник проектировщика. - Ч. 2. Внутренний водопровод и канализация/под ред. Староверова. - М.: Стройиздат, 1990.

2. Гринько Е. А. “Методические указания и задание на курсовую работу по дисциплине “Водоснабжение и водоотведение”.- ИжГТУ, 2006г.

3. СНиП 2.04.02-84* “Водоснабжение”.

4. СНиП 2.04.01-85* “Внутренний водопровод и канализация зданий”

5. СНиП 2.04.03-85* “Канализация”.

Размещено на Allbest.ru

...