Водоснабжение и водоотведение жилого дома

Водоснабжение и водоотведение жилого дома

ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ

Департамент образования города Москвы

Государственное образовательное учреждение среднего профессионального

образования

МОСКОВСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ

(заочное отделение)

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема: Водоснабжение и водоотведение жилого дома

Москва 2015 г.

Оглавление

1.      Общая часть

.        Определение расчетных расходов воды и стоков

.1      Определение общих максимальных секундных расходов воды

.2      Определение максимальных секундных расходов воды ХВС

.3      Определение максимальных секундных расходов воды ГВС

2.4    Определение общего максимального часового расхода воды

2.5    Определение общего максимального часового расхода ХВС

2.6    Определение общего максимального часового расхода ГВС

2.7    Определение суточных расходов воды

2.8     Определение среднечасовых расходов воды

3.      Определение максимальных секундных расходов сточных вод

.        Холодное водоснабжение

.1      Гидравлический расчет системы ХВС

.2      Расчет общедомового водомера (счетчика) ХВС

4.3    Расчет квартирного счетчика ХВС

.4      Определение требуемого напора в сети ХВС

.        Характеристика системы ГВС

.1      Определение теплового потока на нужды ГВС

.2      Расчет водонагревателя

.3      Гидравлический расчет ГВС

5.4    Расчет общедомового водомера (счетчика) ГВС

.5      Расчет квартирного счетчика ГВС

.6      Определение требуемого напора в сети ГВС

.        Хозяйственно бытовая канализация

.1      Гидравлический расчет системы канализации

.2      Расчет выпусков

Список литературы

1. Общая часть

Согласно заданию на курсовое проектирование разрабатывается проект водоснабжения и водоотведения 9-ти этажного, 72 квартирного жилого дома, расположенного в городе Москва. При средней заселенности квартир (n) 5 человек, число потребителей:

U =

Высота этажа - 3 метра,

Толщина перекрытия - 0,3 метра,

Подвал высотой - 3 метра.

В доме запроектировано сантехническое оборудование: унитазы, мойки, умывальники, ванны длиной 170 см.

В доме установлено:

- приборов холодного водоснабжения

 - приборов горячего водоснабжения

Здание 9-ти этажное и согласно пункту 6.1 литературы 1.

(СНИП 204.01-85*) «Внутренний водопровод и канализация» пожарный водопровод не предусматривается.

Здание оборудовано следующими сетями:

1)      Хозяйственно-питьевым водопроводом,

).       Системой ГВС с циркуляцией,

).       Хозяйственно - бытовой канализацией,

Холодное водоснабжение осуществляется от сети городского водопровода ∅ - 250 мм; с гарантированным напором Н - 51 метр.

Горячее водоснабжение осуществляется от ЦТП. Сточные воды отводятся во внутриквартальную сеть ∅ - 300 мм.

Климатические характеристики района строительства:

).       Грунт - суглинок,

).       Глубина промерзания грунта - 1,6 метра,

).       Уровень грунтовых вод - 3,8 метра.

2. Определение расчетных расходов воды и стоков

Расчетные расходы воды определяем в соответствии с приложением 3, литературы 1 Жилой дом квартирного типа с ванными длинной1500-1700мм., оборудованными душами”.

Норма расхода воды в литрах в сутки наибольшего водопотребления:

общая включая горячую воду

 л/сут.

норма горячей воды

 л/сут.

норма холодной воды

 л/сут.

Норма расхода воды в час наибольшего водопотребления:

Общая       = 15,6 л/час

Горячей      = 10 л/час

Холодной   = 5,6 л/час

Расход воды прибором:

= 0,3 л/сек.

 = 300 л/час

Холодной и горячей:

 = 0,2 л/сек.

 = 0,2 л/сек.

 = 200 л/час

 = 200 л/час

2.1 Определение общих максимальных секундных расходов воды

Максимальный секундный расход воды определяем по формуле 2 литературы 1:

, где

секундный расход воды, величину которого определяем по приложению 3 литературы 1

α - коэффициент определяемый по приложению 4, в зависимости от общего числа приборов N, на расчетном участке сети и вероятности их действия Р вычисляемой по формуле:

Определение общего расхода воды:

при Р<0,1 и любом значении N по приложению 4 таблицы 2 находим α предварительно найдя NP по формуле: = 288 * 0,0181 = 5,21             α

,20              2,626

5,30            2,660

Интерполируем.

,21=5,20+0,01

α = 2,63

Определяем

.

Общий максимальный секундный расход воды = 3,94 .

.2 Определение максимальных секундных расходов холодной воды.

при Р<0,1 и любом значении N по приложению 4 таблицы 2 находим α предварительно найдя NP по формуле:

= 288 * 0,0097 = 2,79            α

,70              1,724

2,80            1,763

Интерполируем.

,79 = 2,70 + 0,09

α = 1,759

Определяем

.

Максимальный секундный расход холодной воды = 1,76 .

.3 Определение максимальных секундных расходов горячей воды

при Р<0,1 и любом значении N по приложению 4 таблицы 2 находим α предварительно найдя NP по формуле: = 216 * 0,023 = 4,96               α

,90              2,524

5,00            2,558

Интерполируем.

,96 = 4,90 + 0,06

α = 2,544

Определяем

.

Максимальный секундный расход горячей воды = 2,54 .

.4 Определение общего, максимального часового расхода воды

Максимальный часовой расход воды определяем по формуле 2 литературы 1:

, где

часовой расход воды, величину которого определяем по приложению 3 литературы 1

α - коэффициент определяемый по приложению 4, в зависимости от общего числа приборов N, на расчетном участке сети и вероятности их действия Р вычисляемой по формуле:

Определение общего часового расхода воды:

при Р<0,1 и любом значении N по приложению 4 таблицы 2 находим α предварительно найдя NP по формуле:

= 288 * 0,065 = 18,72            α

,60              6,522

18,80          6,575

Интерполируем.

,72=18,60+0,12

α = 6,553

Определяем

м³/час

Общий максимальный часовой расход воды = 9,83 м³/час.

.5 Определение общего, максимального часового расхода холодной воды

Максимальный часовой расход холодной воды определяем по формуле 2 литературы 1:

, где

часовой расход холодной воды, величину которого определяем по приложению 3 литературы 1

α - коэффициент определяемый по приложению 4, в зависимости от общего числа приборов N, на расчетном участке сети и вероятности их действия Р вычисляемой по формуле:

Определение часового расхода холодной воды:

при Р<0,1 и любом значении N по приложению 4 таблицы 2 находим α предварительно найдя NP по формуле:

= 288 * 0,0349 = 10,05          α

,00              4,126

10,20          4,185

Интерполируем.

,05=10,00 + 0,05

α = 4,14

Определяем

м³/час

Максимальный часовой расход холодной воды = 4,14 м³/час.

.6 Определение общего, максимального часового расхода горячей воды

Максимальный часовой расход горячей воды определяем по формуле 2 литературы 1:

, где

часовой расход горячей воды, величину которого определяем по приложению 3 литературы 1

α - коэффициент определяемый по приложению 4, в зависимости от общего числа приборов N, на расчетном участке сети и вероятности их действия Р вычисляемой по формуле:

Определение часового расхода горячей воды:

при Р<0,1 и любом значении N по приложению 4 таблицы 2 находим α предварительно найдя NP по формуле:

= 216 * 0,0828 = 17,88          α

,80              6,308

18,00          6,362

Интерполируем.

,88=17,80 + 0,08

α = 6,329

Определяем

м³/час

Максимальный часовой расход горячей воды = 6,33 м³/час.

.7 Определение суточных расходов воды

Суточный расход воды определяем по формуле:

, где

- норма расхода воды потребителем в сутки принимается по приложению 3 Литературы 1.

Определяем расход воды в сутки (с добавлением коэффициента на утечки и т.д. 1,1):

Общий расход в сутки:

 м³/сут.

Расход холодной воды в сутки:

 м³/сут.

Расход горячей воды в сутки:

 м³/сут.

.8 Определяем среднечасовой расход воды

а) Определяем общий расход воды в час:

 =  м³/час.

б) Определяем расход холодной воды в час:

 = 2,97 м³/час.

в) Определяем расход горячей воды в час:

 м³/час.

3. Максимальный секундный расход сточных вод

Максимальный секундный расход сточных вод определяем по формуле:

, если

 л/сек.

- расход воды от сантехприбора (диктующего) принимаем по

приложению 2, Литературы 1.

Диктующий прибор, унитаз со смывным бачком  =1,6 л/с

Таблица «Расход воды и стоков»

Примечание: 1). Максимальный часовой расход сточных вод принимается равным соответствующим расходу воды. 2). Суточный расход стоков принимается равным водопотреблению без учета расхода на поливку.

4. Холодное водоснабжение

Вода используемая в системе водоснабжения соответствует питьевому качеству. Источник водоснабжения, наружная водопроводная сеть ø-250мм. Водомерный узел размещается в подвальном помещении за первой капитальной стеной на входе в здание.

Водопроводная сеть здания запроектирована с нижней разводкой, тупиковая.

Магистральные трубопроводы прокладываются под потолком подвала в теплоизоляции для предотвращения конденсата. К ним подсоединяются стояки (и поливочные краны). Стояки монтируются в санузлах. Для опорожнения системы внизу каждого стояка устанавливается вентиль и спускной кран. Подводки к сантехническим приборам прокладываются над полом по стене и на каждой подводке устанавливается вентиль. В качестве водоразборной арматуры используются смесители, так как в здании предусматривается система ГВС. Система монтируется из стальных водогазопроводных оцинкованных труб ø - 15-50мм ГОСТ3262-75*.

В здании запроектированы для полива газонов и тротуаров поливочные краны, устанавливаются на расстоянии не более 70 метров друг от друга, поэтому запроектировано 2 поливочных крана располагающихся в нишах и около здания (периметр здания Р=120м.).

Магистрали прокладываются с уклоном 0,003м в сторону ввода для опорожнения системы.

Запорные вентили устанавливаются на всех ответвлениях от магистралей, на вводе в каждую квартиру и перед унитазом.

.1 Гидравлический расчет системы ХВС

Так как здание менее 12 этажей пожаротушение не предусматривается, и расчет ведется в режиме хозяйственно-питьевого водопотребления. Целью гидравлического расчета является определение диаметра трубопроводов, требуемого давления в сети (Н_тр).

В качестве расчетной точки принимается наиболее высоко расположенная водоразборная арматура, для которой максимальное рабочее давление, а так же наиболее удаленный от ввода стояк.

Система рассчитывается в следующей последовательности:

) По аксонометрической схеме намечаем направление движения холодной воды.

) Расчетные направления разбиваются на расчетные участки, границы участков проходят в точках изменения расхода.

) Определяем расчетный расход на каждом участке

) По величине q_расч по таблице гидравлического расчета (таблица Шевелева) подбираем диаметры на расчетном участке так чтобы скорость воды была не более 1,5м/с в стояках и магистралях, а в подводках до 2,5м/с.

) По расчетному расходу и диаметру находим потери напора на каждом участке расчетного направления

) Сравниваем величину требуемого напора с гарантированным напором и при необходимости подбираем насосы

) Потери напора на участках здания определяем по формуле:

где  удельная потеря напора на единицу длины

 - длина участка, взятая с плана

 - коэффициент учитывающий местные сопротивления  Согласно пункта 7.7 литературы 1. Данный расчет сводим в таблице.

Гидравлический расчет системы ХВС

4.2 Расчет общедомового водомера для ХВС

Для учета расхода воды на вводе водопровода устанавливается водомер. В комплект водомера входят: задвижки (до и после водомера), манометры и контрольно спускной кран.

Диаметр условного прохода водомера определяется исходя из среднечасового расхода воды, который не должен превышать эксплуатационный расход, принимаемый по таблице 4^* литературы 1. Счетчик с принятым диаметром условного прохода проверяем на пропуск максимального секундного расхода воды, при этом потери напора в счетчиках не должны превышать 5м для крыльчатых и 2,5м для турбинных.

Потери давления в водомерных счетчиках (h) в метрах при расчетном секундном расходе воды л/с следует определять по формуле:

², где

- гидравлическое сопротивления счетчика принимаемое по табл. 4^* литературы Среднечасовой расход воды  = 2,97 м³/час, принимаем S = 1,3 м/л.с²

² = 4,026 м.в.с.

Эксплуатационный расход воды 4 м³/час.

Принимаем водомера 32мм “крыльчатый”.

.3 Расчет квартирного водомера для ХВС

Для учета расхода воды на вводе водопровода в каждую квартиру устанавливается водомер. В комплект квартирного водомера входят: запорный кран и фильтр грубой очистки, которые устанавливаются до водомера от стояка по ходу движения воды.

Диаметр условного прохода квартирного водомера определяется исходя из секундного расхода воды на квартиру, который не должен превышать эксплуатационный расход, принимаемый по таблице 4^* литературы 1. Счетчик с принятым диаметром условного прохода проверяем на пропуск максимального секундного расхода воды, при этом потери напора в счетчиках не должны превышать 5м для крыльчатых и 2,5м для турбинных.

Определяем вероятность действия прибора (Р) в квартире по формуле:

при Р<0,1 и любом значении N по приложению 4 таблицы 2 находим α предварительно найдя NP по формуле: = 4 * 0,0097 = 0,038 по таблице №2 α = 0,252

Определяем секундный расход холодной воды в квартире по формуле:

.

Потери давления в водомерных счетчиках (h) в метрах при расчетном секундном расходе воды л/с следует определять по формуле:

², где

- гидравлическое сопротивления счетчика принимаемое по табл. 4^* литературы Среднечасовой расход воды равен 2,97 м³/час, принимаем S = 14,5 м/л.с²

² = 0,906 м.в.с.

Эксплуатационный расход воды 1,2 м³/час.

Принимаем  водомера 15мм “крыльчатый”.

4.4 Определение требуемого напора в сети ХВС

Требуемый напор определяем по формуле:

, где

- это геометрическая высота подъема воды от ввода до диктующего прибора.

 - это свободный напор воды у диктующего прибора. Принимается по приложению №2, столбец №8

 определяется по формуле:

 где,

Так как требуемый напор меньше гарантируемого насос не рассчитываем.

5. Характеристика системы ГВС

Вода используемая в системе ГВС соответствует ГОСТ 2874 - 82 «Вода питьевая». Приготовление горячей воды осуществляется в ЦТП, которое обслуживает ряд зданий в микрорайоне. Система водоснабжения с насосами закрытая, тупиковая с нижней магистральной разводкой и нижней подводкой к приборам.

Для предотвращения остывания горячей воды предусматривается циркуляция. Сеть прокладывается из стальных водогазопроводных оцинкованных труб. Магистраль изолируется минеральной ватой.

.1 Определение теплового потока на нужды ГВС

Тепловой поток на нужды ГВС с учетом тепловых потерь в час максимального водопотребления определяется по формуле:

, где:

- максимальный часовой расход воды на нужды ГВС,

- это теплопотери трубопроводами ГВС принимаемые в размере 15% от теплового потока.

%=(1+0,15)=1,15

=1,16 * 6,33 * (60-5) * (1+0,15)=464,42 кВт.

.

5.2 Расчет водонагревателя

1)      Определяем расход греющей воды:

Т11 - 115^оС

Т21 - 70^оС- теплоемкость воды = 4,19Вт/кг⁰с

- плотность воды =                1000 кг/м³

)        Определяем расход нагреваемой воды:

)        Определяем площадь сечения в трубок водонагревателя задавая скорость движения нагреваемой воды:

)        Подбираем марку скоростного водонагревателя по таблице технических данных водонагревателей по значению площади живого сечения трубок(S). Из таблицы выписываем характеристику водонагревателя:

Исходя из площади сечения трубок ƒ выбираем водонагреватель 08 ОСТ

)        Определяем истинную скорость воды в трубках водонагревателя:

)        Определяем скорость греющей воды:

)        Определяем требуемую скорость нагрева:

β =1,1 - относительный коэффициент запаса,

 =0,7 - коэффициент, учитывающий снижение теплопередачи из-за загрязнения стенок,

к - коэффициент теплопередачи нагревательной поверхности принимаемый по таблице 9.2 Л4 (от 1160 до 3000Вт/м²с)

к - принял = 2080 Вт/м²с

 - расчетная разность температур теплоносителя и нагреваемой воды, определяется по формуле:

8)      Определяем число секций в водонагревателе:

- площадь поверхности нагрева одной секции водонагревателя,

9)      Определяем потери напора в водонагревателе:

Принимаем 2 метра.

5.3 Гидравлический расчет ГВС

Задачей гидравлического расчета является определение диаметров подающих и циркуляционных трубопроводов и потерь напора по расчетной магистрали от расчетной точки до ЦТП.

). Циркуляционный расход горячей воды определяется по формуле:

β =1,3- коэффициент разрегулировки (согласно пункта 8.2 СНиП)

 разность температур в подающих трубопроводах системы от ввода нагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки.

). Гидравлический расчет производится на расчетный расход горячего водоснабжения с учетом циркуляционного расхода  и определяется по формуле:

, где:

- коэффициент принимаемый для водонагревателей и начальных участков систем до первого водоразборного стояка по обязательному приложению 5 Л1, и равен частному , а для остальных участков систем

). Потери напора на участках трубопроводов определяется по формуле:

= il × (1 = KL), где

- удельные потери напора, принимаемые по приложению 6,

 - коэффициент учитывающий потери напора в местных сопротивлениях и равен 0,2 для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов, и  = 0,5 для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями.

Скорость движения воды не должна быть более 1,5 м/сек для стояков и

,5 м/сек для магистралей. Данный расчет сводим в таблице.

Гидравлический расчет системы ГВС

№ участка             Число приборов на участке N_h       Вероятность действия прибора P_h                     NP_h         α_h            Расход прибора                  Расчетный расход л/с

                                                                                                                                                               V м/с                    i               i

.4 Расчет общедомового водомера для ГВС

Для учета расхода воды на вводе водопровода устанавливается водомер. В комплект водомера входят: задвижки (до и после водомера), манометры и контрольно спускной кран.

Диаметр условного прохода водомера определяется исходя из среднечасового расхода воды, который не должен превышать эксплуатационный расход, принимаемый по таблице 4^* литературы 1. Счетчик с принятым диаметром условного прохода проверяем на пропуск максимального секундного расхода воды, при этом потери напора в счетчиках не должны превышать 5м для крыльчатых и 2,5м для турбинных.

Потери давления в водомерных счетчиках (h) в метрах при расчетном секундном расходе воды л/с следует определять по формуле:

, где

- гидравлическое сопротивления счетчика принимаемое по табл. 4^* литературы Среднечасовой расход воды  = 1,98 м³/час, принимаем S = 0,5 м/л.с²

Эксплуатационный расход воды 6,4 м³/час.

Принимаем  водомера 40мм “крыльчатый”.

.5 Расчет квартирного водомера для ГВС

Для учета расхода воды на вводе водопровода в каждую квартиру устанавливается водомер. В комплект квартирного водомера входят: запорный кран и фильтр грубой очистки, которые устанавливаются до водомера от стояка по ходу движения воды.

Диаметр условного прохода квартирного водомера определяется исходя из секундного расхода воды на квартиру, который не должен превышать эксплуатационный расход, принимаемый по таблице 4^* литературы 1. Счетчик с принятым диаметром условного прохода проверяем на пропуск максимального секундного расхода воды, при этом потери напора в счетчиках не должны превышать 5м для крыльчатых и 2,5м для турбинных.

Определяем вероятность действия прибора (Р) в квартире по формуле:

при Р<0,1 и любом значении N по приложению 4 таблицы 2 находим α предварительно найдя NP по формуле: = 3 * 0,0231 = 0,069 по таблице №2 находим - α

NP-0,068 α = 0.301.070 α = 0.304. Интерполируем.

Определяем секундный расход холодной воды в квартире по формуле:

.

Потери давления в водомерных счетчиках (h) в метрах при расчетном секундном расходе воды л/с следует определять по формуле:

², где

S - гидравлическое сопротивления счетчика принимаемое по табл. 4^* литературы Среднечасовой расход воды равен 1,98 м³/час, принимаем S = 14,5 м/л.с²

² = 1,32 м.вс.

Эксплуатационный расход воды 1,2 м³/час.

Принимаем  водомера 15мм “крыльчатый”.

.6 Определение требуемого напора в сети ГВС

Требуемый напор определяем по формуле:

, где

- это геометрическая высота подъема воды от ввода до диктующего прибора.

 - это свободный напор воды у диктующего прибора. Принимается по приложению №2, столбец №8

м

 определяется по формуле:

 где,

6. Хозяйственно - бытовая канализация

Бытовая канализация отводит воду от санитарно - технических приборов которые установлены в квартирах (в ванных комнатах, туалетах, кухнях) по закрытым самотечным трубопроводам. Все приборы подключаются к стоякам на которых предусматривается установка ревизии, не ниже чем через три этажа. Выпуски от канализационных сетей подвальных помещений предусматривают с уклоном не менее i = 0,02.

Длинна выпуска от стояка или прочистки до оси смотрового колодца должна быть не менее 12 метров при диаметре трубы 100мм и 15метров при Ду=150мм.

Для вентиляции сети, а также для предотвращения взрыва гидрозатвора, вытяжная часть канализационного стояка выводится через кровлю на высоту 0,3 метра от плоской не эксплуатируемой кровли. Флюгарки на вентиляционных стояках предусматривать не требуется. Сеть монтируется из труб Ду=50мм и 100мм. Отводные трубопроводы от санитарно-технического прибора до стояка прокладывается выше уровня пола с уклонами в сторону стояка

В жилом здании запроектировано 2 выпуска канализации. Выпуски присоединяются к дворовой сети из чугунных труб.

.1 Гидравлический расчет системы канализации

Вероятность действия сан. приборов.

Где  - общая норма расхода воды в литрах потребляемая в час наибольшего водопотребления принимаем по приложению 3. Равна 15,6л/час

 - общий расход воды л/с сантехническим прибором, принимаем согласно пункта 3,2=0,3л/с

.2 Расчет стояков.

К1-1          

Определяем максимальный секундный расход сточных вод  по формуле;

водоснабжение водоотведение жилой дом

где  - расход воды от диктующего сантехнического прибора принимается по приложению 2

По таблице 8 СНиП определяем максимальную пропускную способность канализационного стояка 100

При угле 90° пропускная способность стояка

.2 Расчет выпусков

В здании запроектировано 2 канализационных выпуска. В каждый выпуск объединено по четыре стояка имеющих одинаковое число приборов и соответственно одинаковую нагрузку, отсюда следует, что К1-1 = К1-2.

Определяем максимальный секундный расход сточных вод на выпуске ;

 = 144 прибора на одном выпуске.

По таблице 5стр.18 для гидравлического расчета канализационных сетей под руководством Лукиных и принятому ∅ выпуска 100мм определяем гидравлические показатели на выпуске.

 = 0.90л/с/d =0,56

Согласно пункта 18.2 СНиП расчет канализационных трубопроводов следует производить назначая скорость движения жидкости V м/с и наполнения n/d таким образом, чтобы было выполнено условие:

где К = 0,5 для пластиковых труб

К = 0,6 для всех остальных.

.

В тех случаях когда выполнение условий не представляется возможным из-за недостаточности величины расхода сточных вод можно изменить уклон , но он не должен превышать 0,15.

Список используемой литературы

1.   П.П. Пальгунов «Санитарно - технические устройства газоснабжения здания»

2.      СНиП 2.04.01 - 85* «Внутренний водопровод и канализация зданий»

.        Ф.А. Шевелев. Таблица гидравлического расчета водопроводных труб.

.        А.А. Лукининых. Таблица гидравлического расчета канализации сетей и докеров.