Расчет и проектирование системы водоснабжении и водоотведения жилого здания

Расчет и проектирование системы водоснабжении и водоотведения жилого здания

Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО

Дагестанский государственный технический университет

Кафедра: ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Курсовая работа

По дисциплине: водоснабжение и водоотведение

На тему:

<<Расчет и проектирование системы водоснабжении и водоотведения жилого здания>>

Выполнил: Ст-т 3 курса, ТГиВ

гр. с-821

Хамедов Д.С.

Проверил:

Джамбулатов И.Д.

Махачкала2011

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные

1. Краткое описание строительной части здания

2. Водоснабжение

2.1 Ввод водопровода

.2 Водомерный узел

.3 Внутренняя водопроводная сеть

.4 Расчет сети внутреннего холодного водопровода

.4.1 Подбор водомера

.4.2 Определение требуемого напора

.5 Расчет сети внутреннего горячего водопровода

.5.1 Подбор водомера

.5.2 Определение требуемого напора

3. Канализация

3.1 Внутренняя канализационная сеть

.2 Расчет канализационной сети

.3 Гидравлический расчет сети

.4 Дворовая канализационная сеть

4.Графическая часть

4.1 План типового этажа

.2 План подвального этажа

.3 Генеральный план

.4 Аксонометрическая схема внутреннего холодного водопровода

.5 Аксонометрическая схема внутреннего горячего водопровода

.6 Аксонометрическая схема канализационных стояков

.7 Продольный профиль канализации

Литература

Исходные данные

Краткое описание строительной части здания

В данном курсовом проекте, рассчитывается санитарно-техническое оборудование девятиэтажного здания. Здание запроектировано из сборного ж/бетона. Для внутренних коммуникаций и оборудования, расположенного ниже уровня поверхности земли, предусмотрен подвал. На каждом этаже расположена одна блок-секция. Каждая блок-секция состоит из трех и четырех комнатных квартир, в которых проживает по четыре и пять человек соответственно. В каждой квартире предусматривается установка мойки, ванной комнаты, санузла.

В ванной комнате имеются ванна с душевым смесителем и раковина со смесителем. В санузле устанавливается унитаз с низко располагаемым смывным бачком. В кухне установлена мойка со смесителем.

Норма расхода воды потребителями

Таблица

         Расчет сети внутреннего холодного водопровода

Вероятность действия приборов:

;

где

q^с _hr,u - расход воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимается по приложению 3 СНиП 2.04.01-85.( q^с _hr,u =5,6)

q₀ - общий расход воды, л/с, санитарно-техническим прибором

(арматурой). принимается по приложению 2 СНиП 2.04.01-85.

U - число потребителей в здании.- общее число приборов, обслуживающих потребителей.

Секундный расход воды и стояков на расчетном участке:

q =5 q₀ α,

где₀ - секундный расход воды мойки со смесителем

α - коэффициент, определяемый согласно приложению №4 [1], в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р

Все расчетные данные, а также вычисленные значения потерь напора на расчетных участках заносятся в таблицу3:

Пример(для участка0-1) ;

PN=0,04, то а=0,256; q=5*0,18*0,256=0,23;

Этому расходу соот-ет труба диам. равное 15мм; V=1,18; i=0,36; Li=0,108

Результаты расчета сети внутреннего холодного водопровода

Таблица

Вероятность использования санитарно-технических приборов :

 =  = 0,034105

Максимальный часовой расход:

q_hr =0,005 q_0,hr a_hr = 0,005*190*1,437 = 1,36515м³/час

где, q_0,hr - максимальный часовой расход сантехнических приборов принимаемый согласно обязательному приложению 3.
 a_hr - коэффициент следует принимать по табл. 2 приложения №4 [1].

Суточный расход воды:

= = 8,25 м³/сут

где, q_u - норма расхода холодной воды, л, потребителем в сутки (смену) наибольшего водопотребления,

U_i - число водопотребителей расчетного дома.

Подбор водомера

На вводе данного проектируемого здания водопровода устанавливается водомерный узел для учета расхода воды здания. Счетчики воды устанавливают на вводах трубопровода холодного и горячего водоснабжения.

Средний часовой расход воды за период (сутки) максимального водопотребления:

=  = 0.446875 м³/час

где К - коэффициент суточной неравномерности, (К= 1,1 - 1,3)

T- расчетное время, ч, потребления воды (сутки, смена)

Потери напора в счетчиках при расчетном секундном расходе воды:

h = S q² = 1,3 * 0,69² = 0,61893 м.

где

 S - гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое согласно таблицы приложения 2. (для Ø 32 S=1,3)

Определение требуемого напора

Для того, чтобы определить требуемый напор во внутренней сети водопровода здания учитывают геометрическую высоту подачи воды, все возможные потери напора, а также рабочий напор в диктующей водоразборной точке.

 ,

где  - геометрическая высота подачи воды от оси насоса до расчетного санитарно - технического прибора, м;

= 0,3+2,5+2,5+2,5+0,3+18,6+2,5=29,2 м.,

где Н - высота здания; h - заглубление городского. водопровода.

- потери напора на участках трубопроводов системы холодного

водоснабжения, м, определяется по формуле:

 = 4,982 * 1,3 = 1,4946 м.

где

i- гидравлический уклон;

l - длина расчетного участка, м;

k_l - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (k_l =0,3)

 - рабочий напор перед диктующим водоразборным прибором, м,

принимаемый по приложению 2 [1]; (=3 м.)

Н_вв - потери напора на вводе, м;

Н_вв= L * i =39,2*0,06 = 2,352 м.

 - потери напора в водосчетчике.

 = 36,66553 м.

Для того, чтобы была обеспечена подача воды в диктующей точке необходимо, чтобы выполнялось условие:

где

 - гарантированный напор, т.е. напор в наружной сети водопровода в месте присоединения к ней ввода, м.

Т.к. , т.е 36,7 < 45, установка насоса не требуется.

         Расчет сети внутреннего горячего водопровода

Вероятность действия приборов:

;

где

q^h _hr,u - расход воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимается по приложению 3 СНиП 2.04.01-85.( q^h _hr,u =10)

q₀ - общий расход воды, л/с, санитарно-техническим прибором

(арматурой). принимается по приложению 2 СНиП 2.04.01-85.

U - число потребителей в здании.- общее число приборов, обслуживающих потребителей.

Секундный расход воды и стояков на расчетном участке:

q =5 q₀ α,

где₀ - секундный расход воды мойки со смесителем

α - коэффициент, определяемый согласно приложению №4 [1], в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р

Все расчетные данные, а также вычисленные значения потерь напора на расчетных участках заносятся в таблицу4:

Пример(для участка0-1) ;

PN=0,078, то а=0,315; q=5*0,18*0,315=0,28;

Этому расходу соот-ет труба диам. равное 20мм; V=0,94; i=0,15; Li=0,045.

         Результаты расчета сети внутреннего горячего водопровода

Таблица

строительный здание водопровод канализационный

Вероятность использования санитарно-технических приборов :

  =  = 0,088674

где P - вероятность действия санитарно-технических приборов

q_0, - расход холодной воды, л/с, санитарно-техническим прибором (арматурой), принимаемый согласно таблице приложения 3 (Нормы расхода воды потребителем

Максимальный часовой расход:

q_hr =0,005 q_0,hr a_hr = 0,005*190*2,210 = 2,0995 м³/час

где , q_0,hr - максимальный часовой расход сантехнических приборов принимаемый согласно обязательному приложению 3.

a_hr - коэффициент следует принимать по табл. 2 приложения №4 [1].

Суточный расход воды:

= = 6 м³/сут

где q_u - норма расхода холодной воды, л, потребителем в сутки (смену) наибольшего водопотребления,

U_i - число водопотребителей расчетного дома.

Подбор водомера

На вводе водопровода устанавливается водомерный узел для учета расхода воды зданием. Счетчики воды устанавливают на вводах трубопровода холодного и горячего водоснабжения.

Средний часовой расход воды за период (сутки) максимального водопотребления:

=  = 0,325 м³/час

где, К - коэффициент суточной неравномерности, (К= 1,3)

T- расчетное время, ч, потребления воды (сутки, смена)

Потери напора в счетчиках при расчетном секундном расходе воды:

h = S q² = 1.3 * 0,835396² = 0.9072525 м.

где

S - гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое согласно таблицы приложения 2. (для Ø 32 S=1,3)

Определение требуемого напора

Для того, чтобы определить требуемый напор во внутренней сети водопровода здания, учитывают геометрическую высоту подачи воды, все возможные потери напора, а также рабочий напор в диктующей водоразборной точке.

 ,

где

 - геометрическая высота подачи воды от оси насоса до расчетного санитарно - технического прибора, м;

= 0,3+2,5+2,5+2,5+0,3+18,6+2,5=29,2 м.,

где Н - высота здания; h - заглубление городского. водопровода.

- потери напора на участках трубопроводов системы горячего водоснабжения, м, определяется по формуле:

 =3,963 * 1,3 = 1,1889

где

i- гидравлический уклон;

l - длина расчетного участка, м;

k_l - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (k_l =0,3)

 - рабочий напор перед диктующим водоразборным прибором, м, принимаемый по приложению 2 [1]; (=3 м.)

Н_вв - потери напора на вводе, м;

Н_вв= L * i = 39,2*0,077 = 3,0184 м

 - потери напора в водосчетчике.

 = 37,293315

Для того, чтобы была обеспечена подача воды в диктующей точке необходимо, чтобы выполнялось условие:

где  - гарантированный напор, т.е. напор в наружной сети водопровода в месте присоединения к ней ввода, м

Т.к. , т.е 37,3 < 68, установка насоса не требуется.

Канализация

Внутренняя канализационная сеть

Диаметр стояка данного жилого здания принимается при соединении унитаза к стояку - 100 мм.

Диаметр стояка одинаковым по всей длине. Для того чтобы обеспечить естественную вентиляцию канализационной системы, стояки выводятся на 0,5м выше эксплуатируемой кровли здания и заканчиваются обрезом труб, без установки флюгарки. Диаметр вытяжной части канализационного стояка равен диаметру этого стояка. Далее придусмотрены проектирование отводныех трубопроводов, отводящие сточную воду от приемников до стояка. Их размещают вдоль стен над полом в специальных каналах.

Присоединение стояка к выпуску является плавным и устраивают с помощью двух отводов под углом 90º, далее присоединяется далее другой стояк. Длина выпуска от стояка или прочистки до оси смотрового колодца равна 3 м;

К дворовой сети канализации выпуск присоединяется под углом менее 90º (по направлению потока сточных вод).

Расход воды и стоков санитарными приборами

Таблица

Для определения расчетного расхода сточных вод через стояк предварительно необходимо:

-        принять по Приложению 2 [1] общий секундный расход воды санитарным прибором , л/с. При этом на стояке выбирается прибор с наибольшим расходом ;

         принять по Приложению 2 [1] расход сточных вод от санитарного прибора , л/с. Соответственно прибор на стояке выбирается с наибольшим расходом ;

         принять по Приложению 3 [1] общую норму расхода воды  одним потребителем в час наибольшего водопотребления;

Расчет канализационной сети

По всей высоте канализационные стояки одинаковый диаметр, ни меньший наибольшего диаметра выпуска присоединяемых к ним приемников сточных вод. Диаметр стояка проверяется на пропуск расчетного расхода в нижнем сечении. Расчетный расход сточных вод зависит от величины максимального секундного расхода воды в сетях холодного и горячего водоснабжения, обслуживающих группу приборов, подключенных к данному канализационному стояку q^tot .

Вероятность вычисляется по формуле:

q_о ^tot =0.25 ( из Таблицы, данных взятых из СНИП)

q_hr,u ^tot=12.5 (из Таблицы, данных взятых из СНИП)

U - число потребителей в здании.- общее число приборов, обслуживающих потребителей.

Максимальный секундный расход: ^tot = 5 q₀ α;

U - число потребителей в здании.- общее число приборов, обслуживающих потребителей.

Если q^tot ≤ 8 л/с, максимальный секундный расход сточных вод определяют по формуле:

q^s = q^tot + q^s₀ ,

где

q^s₀ - расход стоков от санитарно-технического прибора с максимальным водоотведением, принимаемый по приложению 2, [1]. (q^s₀=1,6)

В случае, если q^tot ≥ 8 л/с, максимальный секундный расход сточных вод q^s = q^tot .

Далее проводят проверку пропускной способности стояков по табл. 8 [1], (приложение 6), и определяют угол присоединения к стояку поэтажного отвода.

Все расчетные данные и вычисленные значения по канализационным стоякам подключенных к одному выпуску заносятся в таблицу , а по выпуску в следующую таблицу:

Результаты расчета канализационных стояков

Таблица

Результаты расчета канализационного выпуска

Таблица

Пример расчета стояка: =0,68; a=0,791; Секундныйрасход q=0,71 и соот-но d=125.

Максимальный секундный расход сточных вод, пример:

q^s = q^tot + q^s₀

q^s =0,51+1,6=2,11 л/с

                          Гидравлический расчет сети

Гидравлический расчет канализационных трубопроводов диаметром

мм производят по номограмме приложения 9 [1] или по таблицам приложения 5.

При расчете устанавливают скорость движения жидкости V, м/с, и также наполнение Н/d, учитывая выполнении условии:

 , здесь К = 0,6

При этом скорость движения жидкости не менее 1,01 м/с, а наполнение трубопроводов - не менее 0,4.

Отсюда получим:

,120,6

,613450,6

К = 0,6 (Из методических указаний)

Дворовая канализационная сеть

Дворовая канализационная сеть в проектируемом здании трассируется параллельно стенам по кратчайшему пути к смотровому колодцу городской сети. Смотровые колодцы устраиваются в местах присоединения выпусков к дворовой сети, в местах изменения направления диаметра и уклона, а также на прямых участках, не реже через 36 м. Минимальное расстояние оси колодца до наружной стены здания - 3 м. Внутренний диаметр колодца для труб диаметром до 600 мм.

Диаметр трубопроводов дворовой канализационной сети -150 мм. Начальная глубина заложения труб на 0,7 м выше глубины промерзания грунта (против динамических нагрузок, в случае, если не надо считаться с низкими температурами).

Дворовую канализационную сеть подключают к городской под углом 90º , причем присоединение проводят «шелыга в шелыгу».

Далее проектируются отводные трубопроводы, отводящие сточную воду от приемников до стояка. Их размещают над полом в специальных каналах.

Расположение отводных трубопроводов показаны на плане типового этажа здания. На плане подвала здания показаны стояки (с соответствующими обозначениями их) и выпуски, соединяющие стояки со смотровыми колодцами дворовой канализации. К одному выпуску можно присоединяют 2 стояка.

Выпуски от канализационной сети подвальных помещений предусматривают с уклоном 0,025.

На плане подвала данного здания показан диаметр, длину и уклон всех горизонтальных участков канализационных трубопроводов. Для прочистки трубопроводов на внутренней сети канализации устраиваются ревизии .

В здании на стояках установлены ревизии также в нижнем и верхнем этажах и кроме того, посередине - через три этажа. Ревизии располагаются на высоте 1 м от пола до центра ревизии.

Расчетные расходы сточных вод дворовой сети определяны суммированием расходов от соответствующих выпусков канализации. Гидравлический расчет дворовой сети выполняют аналогично расчету выпусков.

Результаты гидравлического расчета сводятся в таблицу , на основании которой вычерчивают профиль дворовой (внутриквартальной) канализационной сети.

Гидравлический расчет дворовой канализации

Таблица

 V, м\с      Наполне ние h/d                Падение  Δh=il, м               Отметки