Водоснабжение и канализация жилого здания

Содержание:

ВГАСУ 13-10Б-06

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

Разработал

Елисеева А.Д.

Водоснабжение и канализация жилого здания

Стадия

Лист

Листов

Проверил

Журавлева И.В.

У

1

18

Принял

Журавлева И.В.

Пояснительная записка

Кафедра гидравлики, водоснабжения и водоотведения

Исходные данные

Характеристика объекта проектирования

1. Номер варианта – 5;

2.     Район проектирования  – Воронежский;

3.     № генплана – 1;

4.     Номер  плана первого этажа – 5;

5.     Число секций на  этаже - 1;

6.     Высота этажа от  пола до пола – 3м;

7.     Высота подвала (подвал  расположен под всем зданием) – 2,2м;

8.     Толщина перекрытия  – 0,3м;

Жилые

1. Число этажей – 6.

2. Абсолютная отметка пола 1-го этажа – 100,5 м;

3.     Глубина промерзания  – 1,4м;

4.     Абсолютная отметка  поверхности земли – Z1 99,0 м

                                                                              Z2 99,5 м

5. Значение:

L1 – 7,0 м

L2 – 3,2 м

L3 – 4,5 м

L4 – 9,8 м

Характеристика наружных сетей

1.  Водопровод:

Диаметр водопровода, мм – 250;

Гарантийный напор м – 23,0;

2.   Канализация:

Глубина заложения, м – 2,45;

Диаметр труб, мм – 250;

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

2

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

Введение

Важнейшей задачей современного строительного производства, является повышение уровня комфортабельности зданий при минимальных затратах материальных и энергетических ресурсов. Создание комфортных условий в помещениях жилых, коммунально-бытовых и общественных зданий, необходимых для здоровья человека и повышения его творческой деятельности. Наличие системы водоснабжения и водоотведения в жилых зданиях является одним из главных показателей комфортности для проживающих в них людей, наличие таких показателей намного облегчают и улучшают проживание в этих домах. Снабжение потребителей водой высокого качества и в достаточном количестве и своевременное отведение сточных вод имеет большое санитарно-гигиеническое и экономическое значение. Водопровод является одним из гениальных идей человека, которая воплотилась в жизнь, и служит на благо людям.

Цель курсового проекта приобрести теоретические и  практические знания в решение инженерных задач по снабжению потребителей водой, а также отведению сточных вод из здания по дворовым сетям до наружной водоотводящей сети.

В курсовом проекте производиться расчёт водоснабжения и канализации для шестиэтажного жилого здания.

Для проектирования водоснабжения необходимо вычертить водопроводную сеть. Рассчитать расходы воды, подобрать счётчик воды, произвести гидравлический расчёт водопроводной сети и повысительной установки.

Для проектирования канализации необходимо вычертить канализационную сеть, определить расходы воды, расчёт стояка, расчёт выпуска, произвести расчёт внутриквартальной канализации.

Чертежи курсового проекта выполнены в Autocad.

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

3

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

1. Выбор системы внутреннего водопровода

Выбор системы внутреннего водопровода зависит от назначения проекта. При разработке проекта жилого здания принимаю водоснабжения (В1). Она предназначена для обеспечения для обеспечения питьевых и хозяйственных потребностей в воде жителей. Подключение внутреннего водопровода к городской сети осуществляется через ввод в здание. В точке присоединения здания к наружной городской сети располагаем гарантированным напором

23 м.вод.ст. Рассчитаем  требуемый предварительный напор  здания из условия

Hтр=10+4(n-1);     (1)

            где Hтр - требуемый предварительный напор здания;

                  n -  этажность.

Hтр=10+4(6-1)=30>Нгр

По предварительным расчетам необходимо установить повысительные насосы, чтобы обеспечить требуемое количество с требуемым напором всем потребителям рассматриваемого жилого здания.

 Системы пожарного водопровода решается в зависимости от этажности по

СНиПу [1,стр.5-8].

 Пожаро-тушение не предусматривается, так как здание имеет 6 этажей.

 Сеть внутреннего водопровода  предусматриваю с нижней разводкой  тупикового типа. В подвальном  помещении здания размещаю магистральные трубопроводы и водомерный узел.

Систему водоотведения принимаю бытовую (К1).

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

4

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

2. Конструирование внутреннего водопровода

Сеть внутреннего водопровода проектируемого здания включает здания в себя следующие                      элементы:

• Ввод. Он прокладывается перпендикулярно фундаменты здания по кратчайшему расстоянию с уклоном i=0,004.

Ввод предохраняем от повреждений, для этого предусматриваем футляр из стальных труб [1, таб. 4.6, с.29] с последующей заделкой смаляной прядью и мятой глиной. Снаружи осуществляется заделка цементным раствором. Ввод в здание прокладывается на глубине

h=hпр+0,5,   (2)

где hпр-глубина промерзания

h=1,4+0,5=1,9м.

• Монтажная разводная сеть. Прокладывается в подвале здания вдоль внутренних стен ниже потолка подвала на 40-50см. Уклон магистральной трубы выполняем в сторону ввода i=0,005.

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

5

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

2.1   Гидравлический расчёт внутренней водопроводной сети.

Внутренняя водопроводная сеть выполняется из стальных водогазопроводных оцинкованных труб (ГОСТ 3262-75).

Назначение гидравлического расчета – определение диаметров труб, потери напора в них и потребного напора для обеспечения бесперебойного водоснабжения всех потребителей в здании.

Расчёт производится в следующем порядке:

1. составляется расчётная схема;
2. на схеме указываются условные точки (точки изменения расхода воды), длины расчётных участков;
3. определяются максимальные секундные расходы воды по расчётным участкам;
4. подбираются диаметры труб по участкам;
5. определяются линейные потери напора в сети по участкам;
6. определяются суммарные потери напора.

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

6

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

2.4 Выбор и расчёт счётчика  воды.

Для учёта количества воды, расходуемого в здании, устанавливается водосчётчик. Диаметр условного прохода счётчика воды следует выбирать, исходя из среднечасового расхода воды за сутки, который не должен превышать эксплуатационный расход, принимаемый по таблице СНиП 2.04.01-85, п.11.

Среднечасовой расход воды за сутки, qТс, м3/ч, следует определять по формуле:

где quс – норма расхода холодной воды, л, потребителем в сутки наибольшего водопотребления, принимается по СНиП 2.04.01-85, прил. 3. Для жилого дома квартирного типа с ваннами длиной от 1500 до 1700 мм, оборудованными душами 180 л/сут;

U – общее число потребителей в здании, из предыдущих расчетов.

По среднечасовому расходу воды по ГОСТ 16019-83 подходит крыльчатый счётчик с диаметром условного прохода 25 мм. По ГОСТ 16019-83 данный счётчик имеет следующие параметры: эксплуатационный расход воды  qэкс=2,8 м3/ч, порог чувствительности, м3/ч, не более 0,035, максимальный объём воды за сутки 7 м3, гидравлическое сопротивление S при расходе воды S=0,204 м/(м3/ч)2

В соответствии с указаниями СНиП 2.04.01-85 п.11.3 счётчик с принятым диаметром условного прохода проверяем на пропуск максимального (расчётного) секундного расхода воды. Потери напора в счетчике определяются по формуле:

h = S * (qc)2 ,   (10)

где  qc – расчетный расход на вводе, 0,797 л/с ;

S  – гидравлическое сопротивление счётчика, принимаемое по СНиП 2.04.01-85 п.11.3.

h = 2,6∙0,7972 = 1,65 м

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

9

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

2.5 Определение требуемого напора.

Требуемый напор Hтр, м, для системы внутреннего хозяйственно-питьевого водопровода определяется по формуле:

Hтр=Hгеом+Hобщ+Hf,   (11)

где Нгеом  – геометрическая высота подачи воды, м, от оси насоса или ввода в здание до требуемого (диктующего) санитарно-технического прибора.

Hобщ – общая величина потерь напора в сети с учетом местных сопротивлений определяется по формуле:

Hобщ=Hl(1+Kl)+hсч;   (12)

где Kl – коэффициент, учитывающий местные сопротивления. Принимаем равным 0,3.

Hl – линейные потери напора на последнем участке.

hсч – потеря напора в счетчике. Из пункта 2.3 hсч=1,65м.

Hобщ=2,79(1+0,3)+1,65=5,277м

Нf – свободный напор, м, у расчётного прибора, принимаемый по СНиП 2.04.01-85 прил. 2. Принимаем  3 м.

Hгеом = hз +( Zэт - Zзем ) + hприб ,   (13)

где   Zэт – отметка верхнего этажа (18 м);

hприб – высота прибора от уровня пола, м (2);

h3 – глубина заложения наружной водопроводной сети, равная глубине промерзания грунта +0,5м; получили hз=1,4 + 0,5 = 1,9 м;

Zэт = Z1эт +3(n-1),   (14)

Z1эт  -абсолютная отметка пола первого этажа, м (101)

n- количество этажей (6)

Zэт =100,5+3(6-1)=115,5

 Zзем  -отметка земли у здания, м (99,5)

Hгеом = 1,9+(115,5-99,5)+2 = 19,92 м.

 Таким образом, требуемый напор  на вводе в здание будет:

Нтр = 19,92  + 5,277 + 3 = 28,197 м.

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

10

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

2.6 Расчёт повысительных установок.

Расчет повысительной установки по санитарно-техническим правилам располагается насосные установки под жилыми помещениями, поэтому в проекте предусматриваем размещение установок в отдельно стоящих помещениях (ЦТП). Так как проектируемая система внутреннего водопровода является хозяйственно-питьевой, то подбор насоса подбираем по производительности здания (последнего участка расчетной таблицы 1) и по расчетному напору. Расчетный напор определяется из следующего условия

Нр = Нтр  – Нгар+Hнц,   (15)

где  Нгар – гарантированный напор в сети городского водопровода;

Hнц=2-3м(2)

Нр = 28,197 – 23+2 = 7,197 м,

Исходя из расчётов, принимаем следующий вид насоса: К8/18б  с параметрами:

- диаметр рабочего колеса: 128 мм;

- номинальная подача: 2,2 л/с;

- полный напор: 18 м;

- КПД насоса: 53 %;

- мощность – 0,9 кВт.

Берем 2 насоса – основной и резервный.

Располагается насосная станция на расстоянии 2,74 метра от жилого здания.

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

11

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

3 Расчёт  системы водоотведения.

В проекте предусмотрена бытовая система водоотведения для отвода бытовых сточных вод от раковин, ванн, унитазов, умывальников, моек.

Система внутреннего водоотведения состоит из приемников сточных вод (санитарные приборы), которые должны быть удобны и просты в эксплуатации. Они должны быть легко прочищаемы и (кроме унитазов) оборудуются решетками. Поверхности санитарно-технических приборов покрывают покрытием против разрушающего воздействия сточных жидкостей, слабых растворов щелочей и кислот, а также попеременного воздействия на них холодной и горечей воды.

Трубопроводы принимаю чугунными. Диаметры 50 (от умывальников, моек, ванн) и от унитазов 100мм. Длина этих труб может быть от 500 до 2200мм. Отводы труб от приборов прокладываются над полом. Уклон принимается по таблице 5 в зависимости от типа приборов и диаметра труб. Монтажные соединения пеньковым канатом или  пропитанный ленточной паклей. С последующей зачеканкой цементным раствором. На стояке устанавливаются ревизии. Ревизии устанавливаются на первом и последнем этажах и через каждые 3 этажа. В подвалах устанавливаются на поворотах, на соединении стояков прочистки. Прочистка представляет собой отвод, которые закрывается пробкой (заглушкой).

Водоотводящая сеть вентилируется с помощью вытяжных труб которые выходят на крышу здания. Если крыша плоская, то стояк выходит на 0,5м выше кровли здания и заканчивается обрезом трубы. Если крыша с верхним техническим этажом, стояк выводится практически на 3 м над крышей. Под каждым санитарно-техническим прибором для педотвращения попадания газов и паров из сточных жидкостей в помещение предусматривается сифон с гидрозатвором.

Канализационные выпуски для отвода сточных вод от стояков за пределы здания осуществляется в смотровые колодцы. Диаметр выпуска должен быть не менее диаметра стояка. Угол присоединения к колодцу не менее 900. В проекте предусматриваем один выпуск на секцию. Располагаю их с одной стороны здания перпендикулярно наружным стенам. Для прокладки выпуска устанавливаем проемы не менее 0,4 м так, чтобы от верха трубы было не менее 0,15 м.

После укладки труб проемы в фундаменте необходимо заделывать мятой глиной с цебнем.

Ревизии на магистральных трубах диаметром 100мм допускаются если присоединяются не более 30 квартир и уклон выпуска должне быть не менее 0,025. Если квартирюолее 30 уклон принимается 0,01, на диаметр на выпуске 150мм.

Глубина колодцев меньше 2м, и трубы меньше 200мм, то допускается диаметр колодца 700мм. При диаметре больше 200мм и глубине заложения больше 2м, то принимается диаметр колодца 1м.

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

12

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

3.1 Определение расчётных расходов  сточных вод.

За расчётный принимается максимальный секундный расход сточных вод qS, л/с, который определяется по формуле

qS=qtot+qS0,   (16)

где qtot – общий максимальный расчётный расход воды, л/с;

qS0 – наибольший секундный расход стоков от прибора, л/с, принимаемый по СНиП 2.04.01-85, прил.2, для унитаза со смывным бачком – 1,6 л/с;

Общий максимальный расчётный расход воды определяется по формуле:

qtot = 5∙qtoto∙α,   (17)

где qtoto – наибольший секундный расход воды одним прибором (исключая расход поливочного крана), л/с, принимаемый по СНиП 2.04.01-85  прил.3 – 1,6 л/с;

α – коэффициент, определяемый в зависимости от произведения числа приборов N и вероятности их действия Ptot, принимаемый по [1, прил. 4].

Вероятность действия приборов Ptot определяем по формуле:

где  – максимальный часовой расход воды санитарно-техническим прибором, л/с, принимаемый по СНиП 2.04.01-85, прил.3. Для жилого здания, оборудованного ваннами, равен 15,6 л/с;

u – общее число потребителей в здании;

N – общее число приборов, обслуживающих потребителей.

N∙Ptot = 96∙0,0028=0,2688,

α=0,509,

qtot=5∙1,6∙0,509=4,072 л/с,

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

13

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

3.2 Гидравлический расчёт внутренних  водоотводящих сетей.

Назначение гидравлического расчёта – определение диаметров труб и уклонов для отвода стоков из мест их образования. Диаметры канализационных выпусков принимаются из условия, что скорость движения сточной жидкости в них V, м/с, должна быть не менее 0,7, а наполнение h/D – не менее 0,3.

Гидравлический расчёт внутренней канализационной сети                                                      Таблица 2

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

14

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

4 Расчёт дворовой и  внутриквартальной водоотводящей  сети

Дворовая и внутриквартальная канализационная сеть служит для приёма сточной жидкости от зданий через выпуски и отведения в уличную сеть. Дворовая и внутриквартальная канализационная сеть, прокладываются, как правило, параллельно фундаменту здания на расстоянии 3-5 м от него. Дворовая сеть прокладывается из чугунных, керамических, бетонных или асбоцементных труб. По условиям прочистки подземных трубопроводов диаметры труб дворовой сети принимаются не менее 150 мм. В местах присоединения выпусков из зданий предусмотрены смотровые колодцы. Дворовая канализация предназначена для сбора стоков, канализационных выпусков и отвода их в городской коллектор.

Таблица гидравлического расчёта дворовой канализации                                                         Таблица 3

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

15

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

5 Спецификация оборудования жилого здания

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

16

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

17

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

7. Список используемой литературы

1. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.-56с.

2. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 72 с.
3. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч.2. Водопровод и канализация. Справочник проектировщика. Под ред. И. Г. Староверова. – М.: Стройиздат, 1990.-247с.
4. Шевелев Ф. А. Таблицы для гидравлического расчёта стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. – М.: Стройиздат, 1973.-113с.
5. Калицун В.И., Кедров В.С., Ласков Ю.М., Сафонов П.В. Гидравлика, водоснабжение и канализация. – М.: Стройиздат, 2002.-397с.:ил.
6. Водоснабжение и водоотведение жилого здания: МУ к выполнению курсового проекта по дисциплине «Водоснабжение и водоотведение»./ Воронеж. Гос. Арх.-Строит. Ун-т.;  Сост.: В.М. Деев, В.Ю. Хузин. – Воронеж; ВГАСУ, 2005. – 58 с.

ВГАСУ 13-10Б-06

Лист

18

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

2.2 Определение расчетных расходов.

Максимальный секундный расход:

где qC – расчетный расход холодной воды, л/с;

q0С – расход холодной воды одним прибором с максимальным водопотреблением, определяется по СНиП 2.04.01-85, прил. 2.  Принимаем q0С =0,18 л/с;

α – коэффициент, зависящий от произведения числа приборов N и вероятности их действия РС на расчётном участке и принимаемый по СНиП 2.04.01-85, прил. 4.

Вероятность действия приборов определяется по формуле:

где qChr,u – норма расхода холодной воды, л, потребителем в час наибольшего потребления,  принимается  по  СНиП 2.04.01-85, прил. 3.  Определили qChr,u=5,6 л/ч;

U - общее число потребителей  в здании;

, [человек],   (5)

где k – коэффициент перенаселенности, принимаемый 1,2-1,5 (1,2);

F – полезная площадь (F=734,4 м2);

где f – норма жилой площади на человека , м2, принимаемая равной 9-12 м2 (9) для РФ;

h – высота этажа;

nсекций - количество секций.

N - общее число приборов, обслуживающих  потребителей.

где n1 – число квартир на одной лестничной клетке;

n2 – количество водоразборных точек в квартире;

n3 – количество этажей;

n4 – количество секций;

N=4∙3∙6∙2=144 шт.,

ВГАСУ

Лист

7

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата

2.3 Определение диаметров труб  и потерь напора.

Диаметры труб и удельные потери напора (i) на участке, подбираем по расчетному расходу qc для экономичных скоростей V=0,7-1,5 м/с.

Линейные потери напора в сети определяются по формуле:

                                                                Нl = S li * i,     (8)

где   1i – длина i-ого участка в метрах;

i – удельные потери напора на i-ом участке.

Таблица гидравлического расчета водопроводной сети.                                                         Таблица 1

ВГАСУ

Лист

8

Изм

Лист

№док

Кол.уч.

Подпись

Дата