Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на курсовой проект

Характеристика пятиэтажного двухсекционного жилого дома

1. Общие сведения о математических моделях

1.1 Понятие модели и моделирования

1.2 Классификация математических моделей

1.3 Основные этапы моделирования

2. Проектирование внутреннего водопровода здания

2.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

2.2 Определение расхода воды на участках водопроводной сети

2.3 Гидравлический расчет сети холодного водопровода

2.4 Подбор счетчиков воды

2.5 Определение требуемого напора в сети

3. Проектирование внутренней канализации

3.1 Выбор системы и схемы внутренней канализации

3.2 Расчет внутренней канализации

4. Дворовая канализация

4.1 Проектирование сети дворовой канализации

4.2 Расчет сети дворовой канализации

4.3 Определение начального заглубления сети дворовой канализации

Заключение

Список используемой литературы

Приложения



ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Разработать математическую модель, позволяющую проводить расчет системы внутреннего холодного водоснабжения здания, гидравлический расчет внутренней водопроводной сети, расчет и проектирование внутренней канализационной сети, расчет дворовой канализационной сети.



ХАРАКТЕРИСТИКА ПЯТИЭТАЖНОГО ДВУХСЕКЦИОННОГО ЖИЛОГО ДОМА

Жилой дом квартирного типа оборудован водопроводом, канализацией, централизованным горячим водоснабжением с общей нормой расхода воды наибольшего водопотребления q_u^tot , равной 300 л/сут чел. Общее число квартир - 30, с общим числом жителей U=150 человек.

В каждой квартире установлены следующие санитарно-технические приборы: водопровод напор дом моделирование

1. Ванна чугунная эмалированная 1700х750 мм с отдельным смеси телем, ГОСТ 18297E96.

2. Мойка стальная эмалированная 500х600 мм с сифоном бутылочным пластмассовым, ГОСТ 23695-94.

3. Унитаз тарельчатый с низкорасполагаемым смывным бачком и косым выпуском, ГОСТ 30493-96.

4. Умывальник полукруглый керамический 550х420 мм с сифоном бутылочным пластмассовым, ГОСТ 30493-96.

Общее количество приборов N=120 шт. Остальные показатели приведены в исходных данных.

Исходные данные

1. Поэтажный план здания и генплан участка.

2. Число этажей - 5.

3. Высота этажа - 2,8 м.

4. Толщина межэтажного перекрытия - 0,3 м.

5. Высота подвала - 2,3 м.

6. Отметка пола 1 этажа - 79.200 (0.000).

7. Число жителей в квартире - 5 чел.

8. Общая норма водопотребления q_u^tot = 300 л/сут. на 1 чел. при централизованном горячем водоснабжении.

Характеристика наружного водопровода вместе подключения ввода

1. Гарантированный напор - 31 м.

2. Диаметр уличного водопровода - 200 мм.

3. Отметка поверхности земли - 77,900 м.

4. Глубина заложения водопровода - 2,10 м.

5. Глубина промерзания грунта - 1,6 м.

Характеристика наружной канализации в месте подключения дворовой сети

1. Диаметр уличной канализации - 400 мм.

2. Отметка поверхности земли у колодца уличной канализации

Z_п.з= 77,700 м.

3. Отметка лотка колодца уличной канализации Z_л =73,800 м.

Грунты и грунтовые воды

1. Характер грунтов - супеси.

2. Грунтовые воды на глубине - отсутствуют.



1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ

1.1 Понятие модели и моделирования

Модель в широком смысле - это любой образ, аналог мысленный или установленный изображение, описание, схема, чертеж, карта и т. п. какого либо объема, процесса или явления, используемый в качестве его заменителя или представителя. Сам объект, процесс или явление называется оригиналом данной модели.

Моделирование - это исследование какого либо объекта или системы объектов путем построения и изучения их моделей. Это использование моделей для определения или уточнения характеристик и рационализации способов построения вновь конструируемых объектов.

На идее моделирования базируется любой метод научного исследования, при этом, в теоретических методах используются различного рода знаковые, абстрактные модели, в экспериментальных - предметные модели.

При исследовании сложное реальное явление заменяется некоторой упрощенной копией или схемой, иногда такая копия служит лишь только для того чтобы запомнить и при следующей встрече узнать нужное явление. Иногда построенная схема отражает какие - то существенные черты, позволяет разобраться в механизме явления, дает возможность предсказать его изменение. Одному и тому же явлению могут соответствовать разные модели.

Задача исследователя - предсказывать характер явления и ход процесса.

Иногда, бывает, что объект доступен, но эксперименты с ним дорогостоящи или привести к серьезным экологическим последствиям. Знания о таких процессах получают с помощью моделей.

Важный момент - сам характер науки предполагает изучение не одного конкретного явления, а широкого класса родственных явлений. Предполагает необходимость формулировки каких - то общих категорических утверждений, которые называются законами. Естественно, что при такой формулировке многими подробностями пренебрегают. Чтобы более четко выявить закономерность сознательно идут на огрубление, идеализацию, схематичность, то есть изучают не само явление, а более или менее точную ее копию или модель. Все законы- это законы о моделях, а поэтому нет ничего удивительного в том, что с течением времени некоторые научные теории признаются непригодными. Это не приводит к краху науки, поскольку одна модель заменилась другой более современной.

Особую роль в науке играют математические модели, строительный материал и инструменты этих моделей - математические понятия. Они накапливались и совершенствовались в течениитысячелетий. Современная математика дает исключительно мощные и универсальные средства исследования. Практически каждое понятие в математике, каждый математический объект, начиная от понятия числа, является математической моделью. При построении математической модели, изучаемого объекта или явления выделяют те его особенности, черты и детали, которые с одной стороны содержат более или менее полную информацию об объекте, а с другой допускают математическую формализацию. Математическая формализация означает, что особенностям и деталям объекта можно поставить в соответствие подходящие адекватные математические понятия: числа, функции, матрицы и так далее. Тогда связи и отношения, обнаруженные и предполагаемые в изучаемом объекте между отдельными его деталями и составными частями можно записать с помощью математических отношений: равенств, неравенств, уравнений. В результате получается математическое описание изучаемого процесса или явление, то есть его математическая модель.

Изучение математической модели всегда связанно с некоторыми правилами действия над изучаемыми объектами. Эти правила отражают связи между причинами и следствиями.

Построение математической модели - это центральный этап исследования или проектирования любой системы. От качества модели зависит весь последующий анализ объекта. Построение модели - это процедура не формальная. Сильно зависит от исследователя, его опыта и вкуса, всегда опирается на определенный опытный материал. Модель должна быть достаточно точной, адекватной и должна быть удобна для использования.

1.2 Классификация математических моделей

Математические модели могут быть детерменированными и стохастическими.

Детерменированные модели - это модели, в которых установлено взаимно-однозначное соответствие между переменными описывающими объект или явления.

Такой подход основан на знании механизма функционирования объектов. Часто моделируемый объект сложен и расшифровка его механизма может оказаться очень трудоемкой и длинной во времени. В этом случае поступают следующим образом: на оригинале проводят эксперименты, обрабатывают полученные результаты и, не вникая в механизм и теорию моделируемого объекта с помощью методов математической статистики и теории вероятности, устанавливают связи между переменными, описывающими объект. В этом случае получают стахостическую модель. В стахостической модели связь между переменными носит случайный характер, иногда это бывает принципиально. Воздействие огромного количества факторов, их сочетание приводит к случайному набору переменных описывающих объект или явление. По характеру режимов модель бывают статистическими и динамическими.

Статистическая модель включает описание связей между основными переменными моделируемого объекта в установившемся режиме без учета изменения параметров во времени.

В динамической модели описываются связи между основными переменными моделируемого объекта при переходе от одного режима к другому.

Модели бывают дискретными и непрерывными, а также смешанного типа. В непрерывных переменные принимают значения из некоторого промежутка, в дискретных переменные принимают изолированные значения.

Линейные модели - все функции и отношения, описывающие модель линейно зависят от переменных и нелинейные в противном случае.

Требования,предъявляемые к моделям:

1.Универсальность - характеризует полноту отображения моделью изучаемых свойств реального объекта.

2.Адекватность - способность отражать нужные свойства объекта с погрешностью не выше заданной.

3.Точность - оценивается степенью совпадения значений характеристик реального объекта и значения этих характеристик полученных с помощью моделей.

4.Экономичность - определяется затратами ресурсов ЭВМ памяти и времени на ее реализацию и эксплуатацию.

1.3 Основные этапы моделирования

1. Постановка задачи.

Определение цели анализа и пути ее достижения и выработки общего подхода к исследуемой проблеме. На этом этапе требуется глубокое понимание существа поставленной задачи. Иногда, правильно поставить задачу не менее сложно чем ее решить. Постановка - процесс не формальный, общих правил нет.

2. Изучение теоретических основ и сбор информации об объекте оригинала.

На этом этапе подбирается или разрабатывается подходящая теория. Если ее нет, устанавливаются причинно - следственные связи между переменными описывающими объект. Определяются входные и выходные данные, принимаются упрощающие предположения.

3. Формализация.

Заключается в выборе системы условных обозначений и с их помощью записывать отношения между составляющими объекта в виде математических выражений. Устанавливается класс задач, к которым может быть отнесена полученная математическая модель объекта. Значения некоторых параметров на этом этапе еще могут быть не конкретизированы.

4. Выбор метода решения.

На этом этапе устанавливаются окончательные параметры моделей с учетом условия функционирования объекта. Для полученной математической задачи выбирается какой- либо метод решения или разрабатывается специальный метод. При выборе метода учитываются знания пользовател

я, его предпочтения, а также предпочтения разработчика.

5. Реализация модели.

Разработав алгоритм, пишется программа, которая отлаживается, тестируется и получается решение нужной задачи.

6. Анализ полученной информации.

Сопоставляется полученное и предполагаемое решение, проводится контроль погрешности моделирования.

7. Проверка адекватности реальному объекту.

Результаты, полученные по модели сопоставляются либо с имеющейся об объекте информацией или проводится эксперимент и его результаты сопоставляются с расчётными.

Процесс моделирования является итеративным. В случае неудовлетворительных результатов этапов 6 или 7 осуществляется возврат к одному из ранних этапов, который мог привести к разработке неудачной модели. Этот этап и все последующие уточняются и такое уточнение модели происходит до тех пор, пока не будут получены приемлемые результаты.



2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА ЗДАНИЯ

2.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

Система хозяйственно-питьевого водоснабжения предназначена для обслуживания U=150 человек, проживающих в доме, и подачи воды к N=120 приборам.

Ориентировочный потребный напор, м, в точке подключения внутреннего водопровода к уличной сети определяется по формуле

(1)

где 10 - напор, требуемый при одноэтажной застройке;

4 - напор, необходимый для каждого последующего этажа;

n - число этажей в здании.

Гарантированный напор в сети городского водопровода в месте подключения ввода 31 м.

Следовательно, принимается простейшая система, при которой гарантированный напор в наружной водопроводной сети обеспечивает нормальную работу внутреннего водопровода, то есть подачу воды к самой удаленной от ввода и высокорасположенной водоразборной точке.

Внутренний водопровод состоит из следующих элементов: ввода, водомерного узла, водопроводной сети и арматуры.

Для жилого здания проектируется тупиковая водопроводная сеть с нижней разводкой магистралей, поскольку здание малоэтажное и допускается временное прекращение подачи воды [1, п.9.1].

Ввод проложен в центральную часть здания (водопотребители расположены равномерно по обе стороны) на расстоянии 1,5 м от несущей колонны с уклоном 0,005 к городскому водопроводу с целью выпуска из него воды при опорожнении. Ввод предусматривается из чугунных напорных труб диаметром 65 мм, ГОСТ 9583 - 75*.

В месте прохода труб ввода через фундамент здания в нем устраивается проем размером 400х400 мм, который после прокладки ввода заделывается просмоленной прядью и жирной глиной с затиркой цементом.

В месте присоединения ввода к наружной сети водопровода устраивается колодец с запорной арматурой.

После пересечения вводом стены здания устанавливается водомерный узел с обводной линией на высоте 1 м от пола подвала. Водомерный узел состоит из водосчетчика - устройства для измерения количества расходуемой воды, запорной арматуры, контрольно-спускного крана, соединительных фасонных частей и патрубков из водогазопроводных стальных труб. После подбора диаметра счетчика воды вычерчивается схема водомерного узла со всеми размерами (рис. 1).

На ответвлениях трубопроводов от стояков в каждую квартиру устанавливаются счетчики воды ВСХ-10 [1, п.11.1]. Счетчики приняты без расчета.

Водопроводная сеть здания принята с нижней разводкой. Основная магистраль прокладывается ниже потолка подвала на 0,5 м с уклоном 0,002

в сторону ввода, чтобы при опорожнении сети обеспечить выпуск воды.

К магистральной линии присоединены стояки и поливочные краны. Стояки монтируют в санитарных кабинах у входа. От стояков предусматривается разводка труб к водоразборной арматуре.

Подводки к санитарно-техническим приборам прокладывают на высоте 0,3 м от пола и вертикальными трубопроводами соединяют с водоразборной арматурой.

Для поливки дворовой территории (цветников, газонов) вокруг здания на внутреннем водопроводе на каждые 60-70 м периметра здания предусматривают по одному поливочному крану d=25 мм [1, п.10.7]. Поскольку периметр здания составляет 94 м, устанавливаются 2 поливочных крана, размещаемых в нишах наружных стен здания.

Внутренняя водопроводная сеть монтируется из стальных водогазопроводных оцинкованных труб, ГОСТ 3262-75*.

Магистрали и подводки к стоякам в пределах подвала изолируются изделиями из минеральной ваты для предотвращения образования конденсата. В качестве водоразборной арматуры применяются смесители, так как в здании принята система горячего водоснабжения.

На водопроводной сети для управления потоком воды предусматривается установка запорной арматуры. Задвижки d = 50 мм установлены в водомерном узле. Вентили размещают на ответвлениях магистральной линии, у основания каждого стояка, на ответвлении трубы в каждую квартиру, перед смывным бачком и поливочным краном [1, п.10.5].

Планы типового этажа и подвала, аксонометрическая схема представлены в прил. 1,2,3.

2.2 Определение расхода воды на участках водопроводной сети

На аксонометрической схеме (прил. 3) намечается расчетная линия от места присоединения ввода к сети городского водопровода до самого удаленного и высокорасположенного прибора.

Диктующим прибором является душевая сетка, установленная на Ст. В1-05 верхнего этажа. Она обозначается цифрой 1.

Остальные расчетные точки обозначены в местах ответвления трубопроводов, там, где изменяется расход. Расчет ведется согласно [1].

Нормативные расходы воды для расчета водопроводной сети приняты

в зависимости от степени благоустройства здания по [1, прил. 3] и сведены

в табл. 1.

Расчетныерасходынаучасткахводопроводнойсетиq^c, л/с, определяются по формуле

(2)

где - секундный расход холодной воды прибором, л/с;

- величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия , вычисляемой по формуле:

(3)

где - норма расхода холодной воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаемая согласно [1, прил. 3];

- общее число жителей, чел;

- общее количество приборов, шт.

Рассмотрим участок 1-2.

Количество приборов , тогда

По приложению 8 находим

Расход воды на участке 1-2 будет следующим:

На участке 2-3 количество приборов будет

При

На участке 3-4 количество приборов будет

При

Таким образом, вычисляется расчетный расход холодной воды на всех участках водопроводной сети.

Расчет сводится в таблицу, составленную по форме табл. 2.

Таблица 1. Исходные данные для расчет водопроводной сети.

Водопотребители

Количество потребителей

Количество приборов

Норма расхода воды, л

Расход воды прибором, л/с

Жилые дома квартирного типа с водопроводом, канализацией, централизованным горячим водоснабжением, с ваннами длиной от 1500 до 1700 мм, оборудованными душем

в сутки наибольшего водопотребления

в час наибольшего водопотребления

Общий

Холодной

Горячей

Общая

Холодной

Горячей

Общая

Холодной

Горячей

150

120

300

180

120

15.6

5.6

10

0.3

0.2

0.2

Таблица 2. Гидравлический расчет системы холодного водоснабжения.

№ участка	Число приборов на участке	Расход одним прибором	Число потребителей	Макс. Часовой расход	Вероятность действия прибора			Расчетный расход	Диаметр труб	Скорость	Длина расчетного участка	Удельные потери на пора	Потери напора по длине	Коэффициент местных сопротивлений	Потери на участке сети
1-2	2	0.2	5	5.6	0.0097	0,019	0,213	0,21	15	1,140	2,6	0,326	0,848	0,3	1,100
2-3	3	0.2	5	5.6	0.0097	0,039	0,253	0,25	20	0,740	4,6	0,096	0,442	0,3	0,570
3-4	8	0.2	10	5.6	0.0097	0,078	0,314	0,31	20	0,910	3,1	0,143	0,443	0,3	0,580
4-5	12	0.2	15	5.6	0.0097	0,116	0,363	0,36	20	1,060	3,1	0,189	0,586	0,3	0,760
5-6	16	0.2	20	5.6	0.0097	0,155	0,405	0,41	20	1,210	3,1	0,241	0,747	0,3	0,970
6-7	20	0.2	25	5.6	0.0097	0,194	0,443	0,44	25	0,770	4,8	0,075	0,360	0,3	0,470
7-8	40	0.2	50	5.6	0.0097	0,388	0,601	0,60	25	1,060	3	0,134	0,402	0,3	0,520
8-9	60	0.2	75	5.6	0.0097	0,582	0,731	0,73	32	0,730	6,7	0,047	0,315	0,3	0,410
9-10	120	0.2	150	5.6	0.0097	1,164	1,051	1,05	40	0,800	4,8	0,046	0,221	0,3	0,290
10-11	120	0.2	150	5.6	0.0097	1,164	1,051	1,05	50	0,480	5	0,013	0,065	0,3	0,080
11-12	120	0.2	150	5.6	0.0097	1,164	1,051	1,05	65	0,280	8,7	0,004	0,035	0,3	0,050

Участок сети от места ввода к наружной сети водопровода до водомерного узла разбивается на два участка:

-внутри здания (10-11); -вне здания (11-12), приняты чугунные трубы диаметром 65 мм.

2.3 Гидравлический расчет сети холодного водопровода

По расчетным расходам на каждом участке водопроводной сети определяются диаметры и потери напора от ввода до диктующей точки.

Согласно [1, пп.7.5, 7.6] диаметры труб внутренних водопроводныx сетей назначаются из расчета наибольшего использования гарантированного напора воды в наружной водопроводной сети и рекомендуемых скоростей движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей V = 3,0 м/с. Оптимальное значение скорости принимается: V = 0,8...1,2 м/с.

По расчетному расходу и назначенной скорости по прил. 9 подбираются диаметр трубопровода d, мм; потери на единицу длины i, м; уточненная скорость V, м/с.

На участке 1-2, при расходе q^c=0,21 л/с, учитывая оптимальное значение скорости, находим: d = 15 мм; i = 0,326 м; V = 1,14 м/с.

Потери напора на участках трубопровода , м, определяются по формуле:

(4)

где - длина расчетного участка, м;

- коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях. В сетях хозяйственно-питьевого водопровода жилых и общественных зданий .

Весь гидравлеческий расчет сети сводится в табл.2.

2.4 Подбор счетчиков воды

Для учета количества воды на вводе предусмотрена установка счетчика воды.

Счетчик воды подбирается, исходя из среднечасового расхода воды, который не должен превышать эксплуатационный расход, принимаемый по прил. 10. Средний часовой расход воды , м³/ч, за сутки максимального водопотребления определяется по формуле

(5)

где - норма расхода холодной воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л;

- число водопотребителей в здании, чел;

- расчетное время потребления воды, ч (в жилых здания ).

При подбирается счетчик с диаметром условного прохода и эксплуатационным расходом .

Счетчик с принятым диаметром условного прохода надлежит проверить согласно [1, п.11.3] на пропуск максимального (расчетного) расхода , л/с, при котором потери напора в крыльчатых счетчиках не должны превышать 5 м.

Потери напора , м, определяются по формуле

(6)

Где - гидравлическое сопротивление счетчика м/(л/с) [1, табл. 4]; [6, табл. 5.1];

При , , что противоречит [1., п.11.3 а].

Подбирается счетчик диаметром с сопротивлением, равным .

Тогда .

Следовательно, в соответствии с [1, пп.11.2; 11.3; 11.4] на вводе в водомерном узле устанавливается крыльчатый счетчик холодной воды ВCХ-25 с диаметром условного прохода d_y = 25 мм и эксплуатационным расходом воды q_экс = 2,8 м³/ч.

Водомерный узел со счетчиком воды ВСХ-25 с привязочными размерами представлен на рис. 1.

Рис.1. Водомерный узел:

1 - водосчетчик ВСХ-25; 2 - манометр; 3 - трехходовой кран; 4 - контрольно-спускной кран; 5 - задвижка; 6 - опломбированная задвижка; 7 - переход; 8 - сгон с муфтой.

2.5 Определение требуемого напора в сети

Требуемый напор в месте присоединения ввода к наружному водопроводу определяется по формуле

(7)

где - геометрическая высота подъема воды, м, равная разности отметок диктующего водоразборного прибора (душевая сетка) и оси трубопровода в месте присоединения ввода к городскому водопроводу (рис. 2):

- сумма потерь напора по длине и на местные сопротивления;

- потери напора в счетчике воды, м;

- свободныи? напор, м, у диктующего водоразборного прибора, принимаемыи? по [1, прил. 2]. Для ванны со смесителем

Требуемыи? напор меньше гарантированного напора в наружнои? сети водопровода . Следовательно, простеи?шая система без повысительных установок выбрана правильно.

Рис. 2. Схема подъема воды от уличной сети до диктующей водоразборной точки



3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ

3.1 Выбор системы и схемы внутренней канализации

В здании принимается хозяйственно-бытовая канализация (K1) для отвода загрязненных вод от моек, умывальников, ванн, унитазов, установленных в квартирах (N =120 приборов).

Система канализации состоит из санитарно-технических приборов, гидравлических затворов (сифонов), внутренней сети и дворовой сети канализации.

Мойки и умывальники оборудованы пластмассовыми бутылочными сифонами, ванна - пластмассовым сифоном с выпуском и переливом.

Внутренняя канализационная сеть запроектирована из чугунных канализационных труб и фасонных частей (ГОСТ 6942.1-30-98). В здании принято 6 стояков, объединенных в 2 выпуска.

Конструктивно принят диаметр стояка 100 мм, так как к нему присоединяются унитазы, диаметр которых 100 мм.

Стояки монтируют в санитарных кабинах рядом с унитазом. Основание стояков расположено ниже пола подвала на 0,2 м. Диаметр выпуска, к которому присоединены стояки, принят 100 мм. На стояке, на высоте 1 м от пола, установлены ревизии на первом и пятом этажах [1. п. 17.23].

На выпусках и отводных трубопроводах, где возможны засорения, установлены прочистки.

Вытяжная часть стояка выведем выше кровли на 0,3 м [1, п.17.18].

Диаметр вытяжной части равен диаметру стояка 100 мм.

3.2 Расчет внутренней канализации

Расчет ведется по [1]. Исходные данные для расчета канализационнои? сети указаны в табл.1. В проекте для расчета принят Ст. К1-3, к которому отведены стоки от следующих санитарно-технических приборов: унитаза, ванны, умывальника и мои?ки (прил. 4). К Ст. К1-3 присоединены 20 приборов. Расчетныи? расход, л/с, у основания стояка вычисляется по формуле

(8)

где - расход стоков, л/с, от прибора с наибольшим водоотведением - унитаза [1, прил. 2];

- расчетныи? расход в системе общего (холодного и горячего) водоснабжения, л/с:

(9)

Для определения величины вычисляется вероятность действия приборов по формуле

(10)

где - общая норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч (табл.1);

- общий расход воды санитарно-техническим прибором, л/c (табл. 1).

Остальные данные представлены в табл. 1.

При (прил. 8)

Допустимый расход, через стояк - , при угле присоединения отводной линии 90°. Следовательно, стояк пропускает расход свободно и подобран верно. Расчетный расход , на выпусках вычисляют по формуле (8).

В проекте рассматривается выпуск K1-1 как наиболее удаленный от колодца 5 городской сети канализации (прил. 5). К выпуску К1-1 подключены три стояка (K1-1; K1-2; K1-3) с общим числом санитарных приборов . (прил. 4).

Вероятность действия приборов .

При (прил.8).

Расход сточных вод на выпуске K1-1 равен: .

Аналогично определяется расход на выпуске K1-2. Диаметр канализационного выпуска принимается не меньше наибольшего диаметра стояка, присоединяемого к данному выпуску, т.е. [1, п.17.29] Гидравлический расчет выпусков следует производить, назначая скорость движения , и наполнение таким образом, чтобы было выполнено условие незасоряемости трубопроводов: [1, п.18.2]. По расчетному расходу , и назначенному диаметру определяют ; наполнение ; уклон .

При принимаем: (прил. 11, табл. 1)

Из-за недостаточной величины расхода условие незасоряемости не выполняется. Такие участки трубопроводов считаются безрасчетными, и при диаметре они прокладываются с уклоном [1, п.18.2].



4. ДВОРОВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ

4.1 Проектирование сети дворовой канализации

Выпуски K1-1 и К1-2 из подвала здания (через отверстия в фундаменте 300х300 мм) подсоединяются к сети дворовой канализации. Отверстия в фундаменте после прокладки выпусков заделываются жирной мятой глиной co щебнем [6].

Трубопроводы сети дворовой канализации прокладываются на расстоянии от фундамента и параллельно зданию (прил.5).

Отвод сточных вод осуществляется самотеком по кратчайшему направлению к контрольному колодцу, а затем в уличный канализационный коллектор.

Основными элементами сети являются трубопроводы и колодцы. Дворовая сеть канализации принята из керамических раструбных труб , ГОСТ 286-82.

Колодцы 1, 2 устанавливаются в местах присоединения двух выпусков из здания, 3 - на повороте линии. Для контроля качества сточных вод, сбрасываемых в городскую канализационную сеть, и устройства перепада в конце дворовой сети на расстоянии от границы участка (красной линии застройки) вглубь устанавливается контрольный колодец 4.

В месте подключения дворовой сети канализации к уличной устраивается колодец 5. Отметки земли, лотка и диаметр уличной сети канализации приведены в исходных данных.

4.2 Расчет сети дворовой канализации

На сети дворовой канализации намечается расчетное направление движения сточные вод, от диктующего колодца 1 до колодца городской сети канализации 5.

На каждом расчетном участке дворовой сети расход сточных вод определяется в зависимости от количества приемников сточных вод , коэффициента и вероятности действия приборов по формуле (8).

На участке 1-2 количество приборов такое же, как на выпуске К1-1 (). Следовательно, расход останется прежним -

На участке 2-3

При

На последующих участках количество приборов не меняется. Расчетный расход, поступающий в городскую сеть, равен . Расчет сведен в табл. 3.

Гидравлический расчет дворовой сети канализации состоит в определении диаметров трубопроводов , на расчетных участках, уклонов , скоростей движения сточных вод , и наполнения в трубах по расчетным расходам.

На каждом участке определяются условия незасоряемости . Из-за недостаточной величины расхода при прохождении сточных вод по трубам эти условия не выполняются. Следовательно, участки дворовой сети канализации будут безрасчетными, и для труб принимается уклон (промилях ).

4.3 Определение начального заглубления сети дворовой канализации

Начальное заложение сети дворовой канализации зависит от сле дующих условий: глубины промерзания грунта, длины и глубины выпусков, сохранности трубопровода от механического воздействия наземного транспорта.

Минимальная глубина заложения сети дворовой канализации , определяется по формуле

(11)

где глубина промерзания грунта, равна 1.6 м.

К диктующему колодцу 1 присоединен выпуск K1-1 со стояками К1-1; K1-2; K1-3 (прил. 4).

Таблица 3. Определение расчетных расходов на участках дворовой сети канализации.

№ участка	Число приборов на участке	Расход одним прибором	Число потребителей	Общая норма расхода воды	Вероятность действия прибора				Прибор с наибольшим расходом	Расчетный расход
									Наименование	Расход
1-2	60	0,3	75	15,6	0,018	1,080	1,011	1,52	унитаз	1,6	3,12
2-3	120	0,3	150	15,6	0,018	2,160	1,504	2,26	унитаз	1,6	3,86
3-4	120	0,3	150	15,6	0,018	2,160	1,504	2,26	унитаз	1,6	3,86
4-5	120	0,3	150	15,6	0,018	2,160	1,504	2,26	унитаз	1,6	3,86

Участок Ст. К1-3 - 1 является расчетным. Отметка основания стояка Ст.К1-3, наиболее удаленного от колодца 1, равна:

где отметка пола подвала, м.

Отметка лотка трубы, м, в конце участка определяется по формуле



(12)

где отметка лотка в начале расчетного участка, м;

падение трубопровода, м, на участке:

(13)

где уклон трубопровода, равный 0.02;

длина расчетного участка от основания стояка Ст. К1-1 до колодца 1, м.

Минимальная глубина заложения сети дворовой канализации , определяется по формуле

(11)

где глубина промерзания грунта, равная 1.6 м.

К диктующему колодцу 1 присоединен выпуск K1-1 со стояками К1-1; K1-2; K1-3 (прил. 4). Участок Ст. К1-3 - 1 является расчетным. Отметка основания стояка Ст. К1-3, наиболее удаленного от колодца 1, равна:

где отметка пола подвала, м.

Отметка лотка трубы, м, в конце участка определяется по формуле

(12)

где отметка лотка в начале расчетного участка, м;

падение трубопровода, м, на участке:

(13)

где уклон трубопровода, равный 0.02;

длина расчетного участка от основания стояка Ст. К1-1 до колодца 1, м.

В данном случае

Отметка лотка трубы, м, в начале участка 1-2 дворовой сети канализации:

где разница в диаметрах труб в сети дворовой канализации и выпуска , м (соединение труб "шелыга в шелыгу").

Глубина заложения трубопровода, м, в начале расчетного участка определяется по формуле

(14)

в конце расчетного участка

(15)

Где отметка поверхности земли, соответственно, в начале и в конце участка;

отметка лотка трубы, соответственно в начале и в конце участка.

Начальная глубина диктующего колодца:

По такой же методике проводится геодезический расчет участков дворовой канализации. Расчет сведен в табл. 4.

Таблица 4. Гидравлический и геодезические расчеты дворовой сети канализации.

№ участка	Расчетный расход	Длина участка	Скорость	Уклон	Падение участка	Диаметр	Наполнение	Геодезические отметки, м	Глубина заложения трубопровода
								Поверхности земли	Лотка трубы	В начале	В конце
								В начале	В конце	В начале	В конце
1-2	3,12	11,5	-	0,01	0,12	150	-	78,200	78,100	75,990	75,875	2,21	2,23
2-3	3,86	16,0	0,81	0,01	0,16	150	0,31	78,100	78,000	75,875	75,715	2,23	2,89
3-4	3,86	20,5	0,81	0,01	0,21	150	0,31	78,000	77,780	75,715	75,510	2,29	2,27
4-5	3,86	6,5	0,81	0,01	0,07	150	0,31	77,700	77,700	74,115	74,050	3,67	3,65
											73,800		3,9



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте было проделано следующее:

-запроектирована система внутреннего водоснабжения и водоотведения для пятиэтажного жилого дома на 30 квартир.

- разработана математическая модель, позволяющая проводить расчеты основного и вспомогательного оборудования системы холодного водоснабжения здания и параметров потоков энергоносителей;

- представлен пример расчета системы холодного водоснабжения и дворовой канализации для конкретного здания на основании разработанной ранее модели.

Разработанная в исследовательской работе математическая модель включает в себя следующие основные положения: принятие хозяйственно-питьевой системы внутреннего водопровода, предназначенную для подачи воды, выполнение гидравлического расчета системы холодного водоснабжения с целью определения наиболее экономичных диаметров трубопроводов для пропуска расчетных расходов воды с наименьшими потерями напора; для учета количества воды, подаваемой в здание был подобран счетчик; рассчитаны внутренняя и дворовая канализационные сети.

В процессе выполнения курсовой работы мы спроектировали системы водоснабжения и водоотведения для жилого дома, а также приобрели знания, необходимые для проектирования и эксплуатации систем внутреннего водоснабжения и водоотведения.

Таким образом, цель курсового проекта достигнута, все поставленные в данной работе задачи выполнены.



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП 2.04.01 85*. Внутренний водопровод и канализация зданий. - М.: Стройиздат, 1986, 2002.

2. СНиП 2.04.02 84*. Водоснабжение. Наружные сети и соору жения. - М.: Госстрой, 1996.

3. СНиП 2.04.03 85. Канализация. Наружные сети и сооружения. - М.: Стройиздат, 1986.

4. Кедров В.С., Ловцов Е.Н. Санитарно техническое оборудование зданий: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1989.

5. Гидравлика, водоснабжение и канализация / В.И. Калицун, В.С. Кедров, Ю. М. Ласков. - М.: Стройиздат, 2003.

6. Табунщиков Ю.А., Голубничий Л.П., Ефимов Ю.Н. Инженерное оборудование зданий и сооружений: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1989.

7. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно техничес кие устройства. Часть 2. Водопровод и канализация. - М.: Стройиздат,1990

8. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблица для гидравлического расчета водопроводных труб. - М.: ООО «БАСТЕТ», 2008.

9. Таблица для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле академика Н.Н. Павловского / Л.А. Лукиных, Н.А. Лукиных - М.: ООО «БАСТЕТ», 2011.

10. ГОСТ 21.601 79. Водопровод и канализация. Рабочие чертежи.

11. ГОСТ 21.604 82.Водоснабжение и канализация. Наружные сети.



ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПЛАН ТИПОВОГО ЭТАЖА



ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПЛАН ПОДВАЛА



ПРИЛОЖЕНИЕ 3. АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ВОДОПРОВОДА



ПРИЛОЖЕНИЕ 4. АКСОНОМЕТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ



ПРИЛОЖЕНИЕ 5. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

Гидравлический расчет системы холодного водоснабжения.

№ участка	Число приборов на участке	Расход одним прибором	Число потребителей	Макс. Часовой расход	Вероятность действия прибора			Расчетный расход	Диаметр труб	Скорость	Длина расчетного участка	Удельные потери на пора	Потери напора по длине	Коэффициент местных сопротивлений	Потери на участке сети
1-2	2	0.2	5	5.6	0.0097	0,019	0,213	0,21	15	1,140	2,6	0,326	0,848	0,3	1,100
2-3	3	0.2	5	5.6	0.0097	0,039	0,253	0,25	20	0,740	4,6	0,096	0,442	0,3	0,570
3-4	8	0.2	10	5.6	0.0097	0,078	0,314	0,31	20	0,910	3,1	0,143	0,443	0,3	0,580
4-5	12	0.2	15	5.6	0.0097	0,116	0,363	0,36	20	1,060	3,1	0,189	0,586	0,3	0,760
5-6	16	0.2	20	5.6	0.0097	0,155	0,405	0,41	20	1,210	3,1	0,241	0,747	0,3	0,970
6-7	20	0.2	25	5.6	0.0097	0,194	0,443	0,44	25	0,770	4,8	0,075	0,360	0,3	0,470
7-8	40	0.2	50	5.6	0.0097	0,388	0,601	0,60	25	1,060	3	0,134	0,402	0,3	0,520
8-9	60	0.2	75	5.6	0.0097	0,582	0,731	0,73	32	0,730	6,7	0,047	0,315	0,3	0,410
9-10	120	0.2	150	5.6	0.0097	1,164	1,051	1,05	40	0,800	4,8	0,046	0,221	0,3	0,290
10-11	120	0.2	150	5.6	0.0097	1,164	1,051	1,05	50	0,480	5	0,013	0,065	0,3	0,080
11-12	120	0.2	150	5.6	0.0097	1,164	1,051	1,05	65	0,280	8,7	0,004	0,035	0,3	0,050



Определение расчетных расходов на участках дворовой сети канализации.

№ участка	Число приборов на участке	Расход одним прибором	Число потребителей	Общая норма расхода воды	Вероятность действия прибора				Прибор с наибольшим расходом	Расчетный расход
									Наименование	Расход
1-2	60	0,3	75	15,6	0,018	1,080	1,011	1,52	унитаз	1,6	3,12
2-3	120	0,3	150	15,6	0,018	2,160	1,504	2,26	унитаз	1,6	3,86
3-4	120	0,3	150	15,6	0,018	2,160	1,504	2,26	унитаз	1,6	3,86
4-5	120	0,3	150	15,6	0,018	2,160	1,504	2,26	унитаз	1,6	3,86

Гидравлический и геодезические расчеты дворовой сети канализации.

№ участка	Расчетный расход	Длина участка	Скорость	Уклон	Падение участка	Диаметр	Наполнение	Геодезические отметки, м	Глубина заложения трубопровода
								Поверхности земли	Лотка трубы	В начале	В конце
								В начале	В конце	В начале	В конце
1-2	3,12	11,5	-	0,01	0,12	150	-	78,200	78,100	75,990	75,875	2,21	2,23
2-3	3,86	16,0	0,81	0,01	0,16	150	0,31	78,100	78,000	75,875	75,715	2,23	2,89
3-4	3,86	20,5	0,81	0,01	0,21	150	0,31	78,000	77,780	75,715	75,510	2,29	2,27
4-5	3,86	6,5	0,81	0,01	0,07	150	0,31	77,700	77,700	74,115	74,050	3,67	3,65
											73,800		3,9

Размещено на Allbest.ru

...