Система водоснабжения

Система водоснабжения

1.  Системы водоснабжения

Система водоснабжения - это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителю.

Системы водоснабжения (водопроводы) классифицируют по ряду признаков.

) По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения делят на городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др.

) По назначению системы водоснабжения подразделяют на хозяйственно-питьевые, производственные, противопожарные и объединенные.

) По способу подачи воды различают самотечные водопроводы (гравитационные), водопроводы с механической подачей воды (с помощью насосов) и комбинированные.

) По виду используемых природных источников различают водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников - рек, водохранилищ, озер, морей, и водопроводы, забирающие воду из подземных источников (артезианских, родниковых). Имеются так же водопроводы смешанного питания.

) По территориальному охвату водопотребителей системы водоснабжения бывают местные (локальные), предусматривающие водоснабжение отдельных объектов (предприятия, фермы, группы зданий); централизованные, обеспечивающие водой всех потребителей, расположенных в данном городе, поселке.

) По характеру использования воды - прямоточные, в которых воду после однократного использования выпускают в канализацию; прямоточные с повторным использованием воды; оборотные, в которых воду после использования для технических целей очищают и охлаждают, затем многократно используют на том же объекте.

) По надежности бывают одной из трех категорий в зависимости от вида промышленного предприятия и требований бесперебойности подачи воды [2, стр. 2].

На основе технико-экономических расчетов часто устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйственно-противопожарные, производственно-противопожарные или производственно-хозяйственно-противопожарные.

Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное предприятие, так и насколько объектов. В последнем случае эти системы называются групповыми. Систему водоснабжения, обслуживающую несколько крупных объектов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, называют районной системой водоснабжения или районным водопроводом. Небольшие системы водоснабжения, обслуживающие одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из ближайшего источника, называют обычно местными системами водоснабжения.

При выборе системы водоснабжения в зависимости от назначения объекта следует учитывать технологические, противопожарные и санитарно-гигиенические требования, а также технико-экономические соображения.

Для нормальной работы внутреннего водопровода на вводе в здание должен быть создан такой напор (требуемый), который обеспечивал бы подачу нормативного расхода воды к наиболее высокорасположенному (диктующему) водоразборному устройству и покрывал бы потери напора на преодоление сопротивлений по пути движения воды. Напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода может быть больше, равен или меньше напора, который требуется для внутреннего водопровода. Минимальный напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода (у трубы или на поверхности земли) называют гарантийным (Н_г). При периодическом или постоянном недостатке напора в наружном водопроводе до требуемого для здания, применяют установки повышающие напор: насосы (постоянно или периодически действующие), водонапорные баки, пневматические устройства.

В зависимости от обеспеченности напором различают следующие системы водоснабжения:

) Система, действующая под напором в наружном водопроводе.

Ее применяют, когда гарантийный напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода постоянно больше напора, необходимого для нормальной работы всех водоразборных устройств, или равен ему. Такая система является самой простой и наиболее распространенной.

) Система с водонапорным баком без повысительной насосной установки.

Ее применяют, когда гарантийный напор в наружном водопроводе в часы наибольшего водопотребления ниже требуемого для здания, а в другие часы суток - выше требуемого. В часы недостаточного напора потребители обеспечиваются водой из водонапорного бака, накапливающего ее в часы избыточного напора.

) Система с повысительной насосной установкой без водонапорного бака.

Ее применяют, когда режим водопотребления в здании равномерен, а напор в наружном водопроводе постоянно или периодически ниже требуемого для здания.

) Система с водонапорным баком и повысительной насосной установкой.

Ее применяют при недостаточности гарантийного напора в наружном водопроводе и при неравномерном потреблении воды в здании в течение суток. Водонапорный бак, принимающий избыток воды или восполняющий ее недостаток при работе сети, включают в систему как регулирующую емкость для повышения экономичности работы повысительной насосной установки. При наличии бака повысительные насосы обычно автоматизируют.

В отдельных случаях вместо водонапорного бака применяют пневматическую установку, состоящую из водяного и воздушного баков или одного воздушного бака, оснащенных специальным оборудованием (компрессорами, клапанами, манометрами и др.). Такая система водоснабжения называется системой с повысительными насосами и пневматической установкой.

В многоэтажных зданиях проектируют зонные системы водоснабжения. Нижняя зона будет работать под напором наружного водопровода, а верхняя - от повысительных насосов. Высота зоны определяется максимально допустимым гидростатическим напором в самой нижней точке сети. водоснабжение канализация жилой дом

1.1 Схемы сетей внутренних водопроводов

Сети внутренних водопроводов состоят из магистральных и распределительных трубопроводов, а также из подводок к водоразборным устройствам.

В зависимости от режима водопотребления и назначения здания, а также от технологических и противопожарных требований, сети бывают тупиковыми, кольцевыми, комбинированными, зонными, а по расположению магистральных трубопроводов - с нижней и верхней разводкой.

Тупиковые сети применяют в зданиях, где допускается перерыв в подаче воды в случае выхода из строя части или всей сети водопровода. Это могут быть жилые, административные, а иногда и производственные здания.

Кольцевые сети применяют в зданиях при необходимости обеспечения надежного и бесперебойного снабжения водой потребителей. Кольцевые сети присоединяют к наружному водопроводу несколькими вводами так, что в случае отключения одного из них, подача воды в здание не прекращается.

Комбинированные сети, состоящие из кольцевых и тупиковых магистральных трубопроводов, применяют в крупных зданиях с большим разбросом водоразборных устройств.

Зонные сети представляют собой несколько сетей в одном здании, соединенных друг с другом или раздельных. Сети отдельных зон могут иметь самостоятельные вводы и установки для повышения напора. В отдельных зданиях (высотных) может найти применение многозонная сеть. В нижней точке сети (у арматуры) каждой зоны в целях обеспечения ее прочности гидростатический напор не должен превышать 60 м.

При нижней разводке магистральные трубопроводы размещают в нижней части здания, а при верхней разводке - на чердаке или под потолком верхнего этажа. Устройство сети с верхней разводкой может быть дешевле, чем с нижней. В тоже время при прокладке магистралей на неотапливаемом чердаке требуются дополнительные расходы на утепление трубопроводов.

Расчет внутреннего водопровода и канализации

Жилой дом, 7 этажей;

высота этажа 3 м.;

техническое подполье 2,5 м.;

гарантийный напор Н_гар = 20 м.;

заселенность 2-х комнатных квартир - 4 чел.;

отметка оси наружного водопровода d300 = 3.000 м.;

отметка лотка уличной канализации d200 = 2.000 м.;

норма водопотребления 300 л/чел.сут.

горячее водоснабжение централизованно.

1.2 Система и схема водопровода

В данной работе проектируется тупиковый водопровод с нижней разводкой, при которой магистральные трубопроводы размещают под потолком подвального помещения. При проектировании сети применяют стальные оцинкованные защитные трубы диаметром 15-25 мм. На внутренней водопроводной сети устанавливается водозаборная, запорная, регулировочная и предохранительная арматура. Запорная арматура предусматривается у оснований стояков на вводе, на ответвлениях, питающих 5 и более водоразборных точек, на ответвлениях в каждую квартиру, на подводках к смывным бачкам и наружным поливочным кранам. Для хозяйственно-питьевых водопроводов предусматривают арматуру на давление 0,6 Мпа.

1.3 Определение расчетных расходов воды

·        Количество жильцов в доме:

эт. * 3 кв. * 4 чел. U = 84 чел.

·        Количество приборов в доме:

эт. * 3 кв. * 3 приб. N = 63 приб.

·        Максимальный секундный расход воды:^с_о = 0,18 л/с. (смеситель ванна+раковина)

·        Расход воды на одного потребителя в час наибольшего водопотребления:

общий q^tot_hr,u = 15,6 л/час

холодной q^c_hr,u = 5,6 л/час

горячей q^h_hr,u = 10,0 л/час

·        Вероятность действия:

Р^с = q^c_hr,u * U / 3600 * q^с_о * N

Р^с = 5,6 * 84 / 3600 * 0,18 * 63 = 0,012* Р^с = 63 * 0,012 = 0,756

a = 0,838

·        Максимальный секундный расход воды:^с = 5 * q^с_о * a = 5 * 0,18 * 0,838 = 0,754 л/с

1.4 Водомерный узел

Для учета количества и расхода воды на вводах в здание предусматривается водомерный узел, состоящий из счетчика, запорной арматуры и контрольно-спусного крана. Водомерный узел может быть с обводной линией или без нее. Обводная линия обязательно устанавливается при наличии одного ввода в здание, на внутреннее пожаротушение.

Счетчик подбирается по максимальному часовому расходу, допускаемому при эксплуатации.

^с_т = ( q^с_u * U ) / (1000 * T), где

- норма расхода воды потребителем, (л/час),- число жильцов в здании,- 24 часа.^с_т = 180 * 84 / 1000 * 24 = 0,63 л/час

Потери напора на счетчике:

_сч = S * (q^c)², где

- гидравлическое сопротивление счетчика^c - расчетный расход воды в здании (л/с).

Допустимые потери напора в крыльчатых счетчиках <= 5 м.

.6 Подбор повысительных насосов

Необходимый напор сравнивают с гарантийным напором в наружной водопроводной сети. Если гарантийный напор недостаточен, то следует предусмотреть насосную установку. Производительность и напор насоса определяются после проведения гидравлического расчета сети.

Насосные установки не разрешается располагать под жилыми помещениями. Необходимо предусматривать обводную линия, установку задвижки и обратного клапана.

Требуемый напор:

_треб = H_геом + h_дл + h_мест + h_сч + h_вв + H_своб, где

_геом - геометрическая высота подачи воды от оси насоса до оси самого верхнего прибора;_дл -сумма потерь по длине;_мест -местные потери (30% h_дл );_сч -потери в водомере;_вв -потери на вводе;_своб -свободный напор у верхнего потребителя._треб = 22 + 7,45 + 2,24 + 3,3 + 0,49 + 2 = 37,5 м.

Насос:_нас = H_треб - Н_гар = 37,5 - 20 = 17,5 м

Принимаем насос К20, q^c = 5,5 л/с, H_нас =18 м.

2. Внутренняя канализация жилого дома

В расчет канализации входит трассировка канализационной сети, определение расхода стоков на участках, длин и диаметров участков, их наполнение.

2.1 Трассировка канализационной сети и расположение стояков

2.2 Расчет канализационной сети

В системах внутренней канализации жилых зданий применяют чугунные и пластмассовые трубы. Отводные трубы прокладывают по стенам выше пола с уклоном 0,035 при d=50 и 0,02 при d=100. Если к стояку присоединен хотя бы один унитаз, то его диаметр должен быть не менее 100 мм.

Прокладка отводных труб предусматривается над полом с геометрическим уклоном 0,02-0,035. Ответвления отводных труб соединяются со стояками при помощи косых тройников и крестовин под углом 45 и 60^о. Выпуски для отвода стоков в колодец дворовой канализации прокладывают с уклоном 0,02-0,035. Глубину заложения труб определяют с учетом глубины промерзания грунта, но не менее 0,7 м. Длина выпуска до оси смотрового колодца должна быть не более 6-10 м в зависимости от диаметра трубы.

Для внутренней канализации принимаем конструктивно для стояков Æ100, для отводных труб Æ50.

Количество приборов в доме:

эт. * 3 кв. * 4 приб. N = 84 приб.

Максимальный секундный расход воды:^с_о = 0,18 л/с. (смеситель ванна+раковина)

Вероятность действия:

Р^с = q^c_hr,u * U / 3600 * q^с_о * N

Р^с = 5,6 * 84 / 3600 * 0,18 * 84 = 0,0086* Р^с = 84 * 0,0086 = 0,722 Не учтен расход горячей воды

a = 0,783

Максимальный секундный расход воды:^с = 5 * q^с_о * a = 5 * 0,18 * 0,783 = 0,705 л/с

По найденным расходам сточной жидкости и принятому диаметру определяется скорость движения сточной жидкости и наполнение по номограмме для гидравлического расчета канализационных трубопроводов. При принятом материале и диаметре труб, известных величинах наполнения и скорости движения определяют минимальный уклон, с учетом которого должны укладываться трубы по номограмме для гидравлического расчета канализационных трубопроводов, так, чтобы соблюдалось условие:

* h / d > 0,6

Результаты расчета канализации сводятся в таблицу:

СПЕЦИФИКАЦИЯ

Литература

1. Кедров В.С., Ловцов Е.Г. Санитарно-техническое оборудование зданий. М.: Стройиздат, 1989. - 495 с.

. Саргин Ю.Н. и др. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Ч. 2. Водопровод и канализация. М.: Стройиздат, 1990. - 247 с.

. Сомов М.А. Водопроводные системы и сооружение. М.: Стройиздат, 1988. - 399 с.

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