Расчет и проектирование канализации и водоснабжения жилого девятиэтажного двухсекционного здания

Расчет и проектирование канализации и водоснабжения жилого девятиэтажного двухсекционного здания

Содержание

1.     Исходные данные

2.       Характеристика здания

.        Проектирование водоснабжения

3.1   Выбор и обоснование принципиальной схемы водоснабжения

3.2     Устройство внутренней водопроводной сети

.3       Максимальные расходы водопроводной сети

.4       Подбор счетчика воды

.5       Гидравлический расчет водопроводной сети

.6       Проектирование и расчет повысительной установки

4.     Проектирование канализации

.1     Выбор и обоснование схемы канализации

4.2     Устройство канализационной сети

.3       Расчет канализационных стояков

.4       Расчет выпусков из здания

.5       Расчет дворовой канализации

.6       Расчет внутреннего водостока

5.     Спецификация материалов и оборудования

Список литературы

1. Исходные данные

Глубина промерзания грунта - 1,5 м.

Отметка поверхности земли - 40 м.

Расстояние от красной линии до:

Здания - 11 м.

Городского водопровода - 24 м.

Городской канализации - 29 м.

Гарантированный напор в городском водопроводе - 15 м под. Ст.

Высота этажа - 3,2 м.

Высота подвала - 2,9 м.

Высота цоколя - 2,0 м.

2. Характеристика здания

Жилое девятиэтажное двухсекционное здание, на каждом этаже одной секции по 2 квартиры.

В здании имеется подвал (высотой 2,9 м) и технический этаж (высотой 2 м) под кровлей здания. Кровля в здании - плоская.

Всего в здании 36 квартир. Количество проживающих 107 человек (по количеству комнат +1).

Количество санитарных приборов в здании составит 144 прибора.

В здании имеются два поливочных крана для полива территории вокруг здания.

3. Проектирование водоснабжения

3.1 Выбор и обоснование принципиальной системы водоснабжения

Основными элементами внутреннего водопровода являются:

ввод, то есть трубопровод, соединяющий городской водопровод с внутренним;

водомерный узел;

установка для повышения напора;

магистральная и распределительная сети трубопровода холодной воды;

водоразборная и запорная арматура;

поливочный водопровод и поливочные краны.

Внутренний водопровод жилого здания является хозяйственно-питьевым. Выбор системы внутреннего водопровода зависит от соотношения величины требуемого напора Н_пр для подачи воды к водоразборной арматуре и избыточного Н_g в точке присоединения к городской водонапорной сети.

Ориентировочное значение требуемого напора определяется

м,

Где n - этажность здания.

В связи с тем, что Н_ТР > Hg; 42м > 15м, в здании проектируем систему с гидропневматической установкой для повышения напора в сети внутреннего водопровода.

3.2 Устройство внутренней водопроводной сети

Вводом внутреннего водопровода является ответвления от городской водопроводной сети до водомерного узла, размещенного в ЦТП. Ввод выполнен из стальных труб и прокладывается на глубине 2,0 м, глубина промерзания 1,5 м+0,5 м (отм. 38,00).

В месте присоединения ввода к городской водопроводной сети устанавливается задвижка, устраиваемая в колодце.

Ввод холодного водопровода от ЦТП в здание проводим перпендикулярно длинной стороне здания в средней ее части.

Водомерный узел размещается в тепловом пункте (ЦТП) до повысительной установки.

В состав водомерного узла входят:

водосчетчик;

вентили и задвижки;

контрольноспускной кран;

манометр;

обводная линия с запломбированной задвижкой.

Водомерный узел устанавливается на вводе у наружной стены.

Водосчетчик устанавливается на горизонтальном участке трубопровода циферблатом вверх. Перед счетчиком прямой участок не менее пяти диаметров подводящей трубы, а после нее не менее одного диаметра.

В жилом здании внутренняя сеть водопровода принята с тупиковой схемой и нижней разводкой магистральных труб, трубопровод монтируем в подвале, на высоте 1м от пола подвала. Прокладка труб ведется по поверхностям внутренних стен, открытая.

Горизонтальный трубопровод укладывается с уклоном 0,002-0,005 в сторону ввода или стояка, в точке схода уклонов устраиваются тройники с заглушками для спуска воды.

Поливочные краны подключают к водопроводу и размещают в нишах наружных стен цоколя здания на высоте 0,35м от поверхности земли.

Поливочный кран состоит из вентиля диаметром 25мм и быстросмыкающей полугайкой для присоединения шланга.

Запорная арматура на внутренних сетях предусматривается:

на каждом вводе;

на ответвлениях в каждую квартиру;

на ответвлениях от магистральных линий;

перед наружным поливочным краном.

На трубах диаметром до 50мм устанавливаются вентили.

На вводе, в ЦТП и в месте подключения к городской водопроводной сети устанавливаются задвижки.

Внутренняя сеть проектируется из стальных водогазопроводных труб по ГОСТ 3262-75 с диаметром 15-50мм, электросварные по ГОСТ 10704-91 с диаметром 65-100мм.

.3 Максимальные расходы водопроводной сети

а) максимальный секундный расход воды в здании определяется:

л/с,

где  - общий секундный расход воды прибором, л/с,

 - коэффициент, зависящий от числа приборов (N) и вероятности их действия (P^tot).

Вероятность действия приборов в здании определяется:

где  - общая норма расхода воды на одного жителя в час наибольшего водопотребления, л/час (=15,6 л/ч);

U - число жителей в здании;

N - число установленных приборов в здании без поливочных кранов.

При

= 0,0107×144=1,54,

.

б) максимальный часовой расход воды в здании определяется:

м³/час,

где  - общий часовой расход воды прибором, л/час (=300 л/час);

 - коэффициент, зависящий от числа приборов в здании (N) и вероятности их действия, определяемого по формуле и таблице.

При

= 0,38×144=5,55,

.

в) максимальный суточный расход воды, забираемый из городского водопровода определяется:

м³/сут,

Где  - общая норма расхода воды одним жителем в сутки наибольшего водопотребления (=300 л/сут), л/сут.

3.4 Подбор счетчика воды

Диаметр условного прохода водосчетчика выбирается, исходя из среднечасового расхода воды в здании, который не должен превышать эксплуатационный и проверяется на допустимые потери напора при пропуске максимального секундного расхода воды.

Среднечасовой расход воды определяется:

м³/час,

Потери напора на счетчике воды определяются:

м,

где S - гидравлическое сопротивление счетчика воды, м/(м³/ч).

 м/(м³/час).

Принимаем S = 0,011 м/(м³/час).

Потери напора на крыльчатых счетчиках не должны превышать 2,5 м, а в турбинных - 1 м.

Таблица 1

Принимаем крыльчатый счетчик воды диаметром условного прохода 50 мм.

3.5 Гидравлический расчет водопроводной сети

Гидравлический расчет внутреннего трубопровода жилого здания производится на пропуск максимального секундного расхода воды.

Для выявления расчетного направления подачи воды определим диктующий водоразборный кран, расположенный на верхнем этаже, подключенный к наиболее удаленному от ввода (по длине трубы) стояку и требующий наибольшего расчетного напора. Диктующий водоразборный кран на верхнем этаже, подключен к стояку Ст.В 1-2.

Расчетное направление подачи воды разбиваем на участки.

Расчетные расходы воды на участках определяются:

 , л/с,

где  - расход холодной воды прибором, л/с (=0,2 л/с);  - коэффициент, зависящий от числа приборов на участке и вероятности их действия.

Вероятность действия приборов в здании для холодной воды определяется:

где  - норма расхода холодной воды на одного жителя в час наибольшего водопотребления, л/час (=5,6 л/час);

 л/час,

где  - норма расхода горячей воды на одного жителя в час наибольшего водопотребления, л/час.

Диаметр труб  принимаем V = 1 м/с.

(дм³ = 1 л; м³ = 1000 дм³ => дм³=; м³ = 1000 л)

Потери напора на участках сети определяются:

,

где i - гидравлический уклон;

l - длина расчетного участка, м;

k - коэффициент, учитывающий потери напора на местных сопротивлениях принимаем равным 0,3.

Гидравлический уклон определяем по формуле:

i=(16kQ²)/(2gp²D⁵)

Потери напора приходящиеся на 1 этаж должны быть примерно равны 1 м. Если они превышают 1 м, то необходимо на некоторых участках диаметр увеличивать, если меньше 1 м - диаметр труб уменьшить.

Водопроводная сеть рассчитывается по направлению движения воды от диктующего расчетного водоразборного прибора до колодца на городской водопроводной сети.

Внутренний водопровод до ЦТП рассчитывается по участкам на пропуск максимального расхода холодной воды, а от ЦТП до городского водопровода - на пропуск общего расхода воды.

Требуемый напор в сети водопровода определяется:

м,

где - потери напора на вводе, м;

- потери напора на счетчике, м;

-геометрическая высота подачи воды от поверхности земли (отм. 40.00) до оси диктующего прибора (отм. 68,20), м;

- суммарные потери напора от ЦТП до диктующего прибора, м;

-нормированный свободный напор диктующего прибора(-3.0), м.

Так как требуемый напор H_тр оказывается больше гарантированного в городском водопроводе (H_g = 15,0 м), то проектируем установку для повышения напора в сети.

3.6 Проектирование и расчет повысительной установки

В состав установки входят: водопроводный бак и насосы.

В установках переменного давления устанавливается один бак и два насоса, так как насосная станция относится ко 2 категории: один - рабочий, один - резервный.

Водо-воздушный бак оборудуется подающей отводящей и спускной трубами, манометром, предохранительным клапаном, датчиком уровня воды, устройствами для пополнения и регулирования запаса воздуха.

Насосы имеют самостоятельные всасывающие линии с задвижками. На напорной линии устанавливается манометр, обратный клапан и задвижка.

Гидропневматическая установка имеет свободную линию с задвижкой и обратным клапаном.

Насосы подбираются по подаче и максимальному напору. Подача насоса должна быть не менее max часового расхода здания:

(м³/ч).

Минимальное значение напора насоса:

м.

Максимальный напор:

,

где  -отношение минимального напора к максимальному, которое следует принимать равным 0,8 - для установок, работающий под напором; 0,75 - для установок с давлением до 50 м.вод.ст.; 0,7 - для установок с давлением выше 50 м.вод.ст.

м.

Характеристика насоса ВК (ВКС, ВКО) - 2/26

Полный объем водо-воздушного бака:

водоснабжение гидравлический счетчик канализационный

где Q_H - номинальная подача насоса (м³/ч);

 - коэффициент запаса, принимаемый равным 1,2-1,3;

n - max число включения насоса в течении одного часа, принимается равным 6-10.

(м³).

4. Проектирование канализации

.1 Выбор и обоснование схемы канализации

В здание канализация принимается раздельной, то есть хозяйственно-бытовые и атмосферные стоки отводятся обособленно.

Канализация отводится по стоякам и объединяется в один общий выпуск - система отвода называется пересеченной.

Атмосферные стоки отводятся по водовыпуску на отмостку у здания - система отвода называется перпендикулярной.

Система канализации состоит из: приемников сточных вод и канализационных сетей для сбора и транспортирования загрязненных стоков за пределы здания.

.2 Устройство канализационной сети

Сеть внутренней канализации здания состоит из: санитарных приборов, устанавливаемых в санузлах. К ним относятся: мойки, умывальники, ванны, унитазы, отводные трубопроводы, стояки (вертикальные трубы), вытяжные трубы на концах стояков, выпуски из здания, устройства для ликвидации засоров (прочистка и ревизия), дворовая канализация с колодцами..

Отводные трубы отводят стоки от приборов к стояку. Стояк размещается в углу стен и перегородок. Для ликвидации засоров на стояке устанавливается ревизия на 1 м от пола через этаж. В верхней части стояка предусматривается вытяжная труба, которая выводится выше кровли здания на 0,5 м.

В подвале выпуски укладываются горизонтально с уклоном в сторону выпуска. Диаметры сборных труб принимаются равными диаметрам стояков, на поворотах устанавливается прочистка. Стояки объединяются в общий выпуск, который отводит стоки за пределы здания в дворовую канализационную сеть.

Глубину заложения трубы выпуска при выходе из здания принимают на 0,3 м меньше глубины промерзания грунта, на не менее 0,7 м, то есть 0,9 м (на отм. 34.10).

Дворовая канализация прокладывается параллельно зданию, в месте соединения с городской канализацией устраивается колодец.

.3 Расчет канализационных стояков

Секундный расход сточных вод для участка сети определяется:

(л/с),

где  - общий расчетный расход холодной и горячей воды;

 - удельный нормативный расход стоков от приборов, л/с, от приемника с наибольшим водоотведением;

 - общий расход воды прибором, л/с;

 - коэффициент, зависящий от числа приборов и вероятности их использования.

Вероятность использования приборов  определяется для всего здания и используется при расчетах всех участков канализационной сети.

а) Расчет стояков Ст.К1-2 производится с общим количеством приборов на стояке - 18 приборов.

На этаже установлено по 2 прибора: ванна с умывальником.

Ванна с ø_отв = 40 мм и  = 0,8 л/с;

Умывальник с ø_отв = 32 мм и  = 0,15 л/с.

;

 л/с.

По  л/с, наибольшему диаметру отвода от санитарного прибора (40 мм) и углу присоединения к стояку (90^о) принимаем диаметр стояка равным 85 мм. Максимальная пропускная способность 2,1 л/с.

б) Расчет для Ст.К1-1 с общим количеством приборов на стояке - 36 приборов. На этаже установлено по 4 прибора: унитаз, умывальник, ванна, мойка.

Унитаз с ø_отв = 85 мм и  = 1,6 л/с;

Мойка с ø_отв = 40 мм и  = 0,6 л/с;

Умывальник с ø_отв = 40 мм и  = 0,6 л/с.

Ванна с ø_отв = 40 мм и  = 0,8 л/с;

;

 л/с.

По  л/с, наибольшему диаметру отвода от санитарного прибора (85 мм) и углу присоединения к стояку (90^о) принимаем диаметр стояка равным 100 мм. Максимальная пропускная способность 3,2 л/с.

в) Расчет для Ст.К1-3 с общим количеством приборов на стояке - 18 приборов. На этаже установлено по 2 прибора: унитаз, мойка.

Унитаз с ø_отв = 85 мм и  = 1,6 л/с;

Мойка с ø_отв = 40 мм и  = 0,6 л/с;

;

 л/с.

По  л/с, наибольшему диаметру отвода от санитарного прибора (85 мм) и углу присоединения к стояку (90^о) принимаем диаметр стояка равным 100 мм. Максимальная пропускная способность 3,2 л/с.

4.4 Расчет выпусков из здания

Количество выпусков из здания принимаем 2 с одинаковым количеством приборов на выпуске.

;

 л/с.

Диаметр выпуска принимаем 100 мм с уклоном 0,025, наполнение трубы H/d = 0,4719 и скорости течения стоков V = 0,94755 м/с.

Для исключения засорения выпуска проверим условие:

.

Условие выполняется, тогда засорение не произойдет, уклоны участков между стояками и выпуском принимается равным уклону выпуска.

.5 Расчет дворовой канализации

Сеть дворовой канализации разбиваем на участки и определяем расчетные расходы, уклон трубы, скорость движения стоков и наполнение трубы.

Диаметр труб дворовой канализации принимаем 150 мм, материал труб - керамика.

Дворовую канализацию проектируем по таблице Лукиных. Скорость движения жидкости должна быть не менее 0,7 м/с, а наполнение трубопроводов - не менее 0,3.По таблице принимаем наполнение 0,4

Таблица 3

.6 Расчет внутреннего водостока

Атмосферные осадки (дождевые и талые воды), выпадающие на кровлю здания отводятся системой водостоков. Система принимается внутренней и состоит из: водоприемных воронок, отводящих стояков, устройства для осмотра и чистки (ревизии, прочистки) труб и открытого выпуска.

Система отвода стоков принята перпендикулярной, то есть стояк соединен с выпуском.

Водосточный стояк в жилом здании прокладывается в лестничных помещениях.

На водосточном стояке ревизия устанавливается через этаж и в нижней части здания.

После ревизии стояк плавно переходит в горизонтальный участок - выпуск. Открытый выпуск устраивают от поверхности земли на 0,2 м, с уклоном 0,008 и оборудуют гидрозатвором, высотой 0,1 м в нижней части гидрозатвора присоединяют трубу диаметром 40 мм для отвода талых вод в зимний период и для сброса стоков от промывки гидрозатвора в сеть канализации.

Гидравлическим расчетом устанавливают диаметры водосточной воронки и водосточного стояка. С помощью программы КОСПАС v.10 нашли площадь крыши без уклона, умножив на уклон i=0,015, определим площадь крыши с уклоном.

м²

Расчетный расход дождевых вод определяется:

 л/с,

где F - водосборная площадь, м²;

q₂₀ - интенсивность дождя, л/с, продолжительностью 20 минут, с 1 га (для Балаково - 70 л/с) при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году.

Диаметр водосточного стока равен 85 мм. Количество водосточных воронок принимаем две, по одной на каждую секцию здания.

5. Спецификация материалов и оборудования

Таблица 4

Литература

. Методические указания к курсовому проектированию по курсу "Водоснабжение и водоотведение". Составил: Сунчаляев Фарид Тимерханович.

. Внутренние сантехнические устройства 4.2. Водопровод и канализация/Ю.Н.Саргин, Л.И.Друскин, Н.Б.Покровская и др.; под ред. И.Г.Староверова и Ю.И.Шиллера - 4-е изд., переработанное и дополненное. - М: Стройиздат, 247с: ил. (Справочник проектировщика). 3. Гидравлика, водоснабжение и канализация: учеб. Пособие для строительных специальностей вузов/ И.В.Прозоров, Г.И.Николадзе, А.В.Минаев М.: Высшая школа, 1990. - 448с.

. Кедров B.C., Ловцов ЕМ. Санитарнотехническое оборудование зданий: Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1989. - 495с.

. СниП 2.04.01 - 85. Внутренний водопровод и канализация зданий.

. Карелин В. Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции: М: Стройиздат, 1986 - 320 с.