Проект систем водоснабжения 12-ти этажного жилого дома в городе Барнауле

Проект систем водоснабжения 12-ти этажного жилого дома в городе Барнауле

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Характеристика объекта

2.       Описание системы холодного водопровода

.        Расчет холодного водопровода

.        Описание пожарного водопровода

.        Расчет пожарного водопровода

.        Описание системы горячего водопровода

.        Расчет системы горячего водопровода

.        Тепловой расчет горячего водопровода. Бойлер

.        Описание дворовой сети водоотведения

.        Расчет дворовой сети водоотведения

.        Описание внутренней системы водоотведения

.        Расчет внутренней системы водоотведения

.        Описание водостока

.        Расчет водостока

.        Спецификация системы водопровода

.        Спецификация системы водоотведения

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Вся жизнедеятельность человека связанна с использованием воды, потребность в которой все возрастает. Одной из основных задач водоснабжения является обеспечение населения водой, отвечающей определенным санитарно - гигиеническим требованиям.

В современных условиях многочисленным потребителям необходима вода различного качества. Рост водопотребления привел во всем мире к ее количественному и качественному дефициту. Поэтому к решению задач водоснабжения требуется комплексный подход, предусматривающий интересы различных групп потребителей воды, рациональное ее использование с учетом экологических аспектов.

В связи с истощением и загрязнением многих источников водоснабжения в настоящее время увеличение мощности водопроводов за счет нового строительства требует больших капитальных затрат. Поэтому особое внимание должно быть уделено оптимизации водопользования и сокращения потерь воды.

Развитие промышленности и сельскохозяйственного производства, коммунального хозяйства городов и поселков, рост водопотребления, использование прибрежных водоохранных полос, распашка пойм, применение ядохимикатов и нарушение их хранения, отсутствие необходимого правового и экономического механизмов управления водными ресурсами по бассейновому принципу и др., приводят к резкому «обострению экологической обстановки и ухудшению условий жизни населения.

Решение проблем очистки природных и сточных вод заключается в разработке и широком внедрении в практику новых надежных, эффективных и высоко-экономических технологических, процессов, конструкций сооружений, установок и аппаратов. Широкое внедрение вычислительной техники позволяет решать задачи проектирования ж эксплуатации на качественно новом уровне, обеспечивающим требования экономичности и надежности систем водоснабжения.

1. Характеристика объекта

-ти этажный жилой дом в городе Барнауле. Глубина промерзания грунта 2,2 метра. Стены здания выполнены из железобетонных плит толщиной 300 мм. Высота этажа от пола до пола составляет 2,8 метра. Окна с двойным остеклением. Имеется подвал высотой 2,8 метра, лестничная клетка, сан. узлы, ванны, унитазы. Число приборов 145, из них 96 с подводкой горячей воды, число потребителей 192. В здании запроектированы системы горячего, холодного и противопожарного водоснабжения и система водоотведения. На вводе установлен водомерный узел. На обводной линии установлена задвижка с электроприводом. Задвижка открывается автоматически от кнопок, установленных у пожарных кранов.

. Описание системы холодного водопровода

По назначению водопровод хозяйственно-питьевой, подает воду для питья, приготовления пищи и проведения санитарно гигиенических процедур (умывание, уборка помещения, стирка и т.д.).

Схема системы водопровода с нижней разводкой. Магистрали прокладывают в подвале. Сеть монтируется из стальных водогазопроводных труб.

В качестве водоразборных приборов устанавливаются:

смывные бачки

смесители для мойки

смесители для умывальника

поливочные краны

Прокладка труб ведется скрыто в бороздах в стене, трубы проходящие через перекрытия заложить в гильзах.

Температура холодной воды - 5 ^оС.

На подводках и у основания стояков предусматриваются запорная арматура - вентили для удобства ремонта и монтажа водоразборных приборов, а также установка сбросных кранов для опорожнения системы.

Уклон подводок в сторону стояка i = 0,002

Уклон магистралей в сторону ввода i = 0,002

Крепление стальных труб и санитарно-технических приборов производить по серии 4.904-69 и 3.900-9.

Подводки к стоякам и магистральные трубопроводы холодного водоснабжения проложенные в подвале изолировать полно-сборными конструкциями из матов минватных прошивных безобкладочных М100 с покрытием стеклопластиком на основе стеклоткани ТР-07 (ТУ-11-145-80) по выравнивающему слою из тонколистовой стали по ГОСТ 14918-80, толщина изоляции 40мм.

Для учета расхода воды на сети холодного водопровода установлен водомерный узел.

Ввод выполнен из труб Ø 50мм на отметке -2.30 от уровня чистого пола первого этажа.

. Расчет холодного водопровода

. Определяем вероятность действия сан-тех приборов.

U=192 человека

N=145 приборов

2. Определяем NP для каждого участка:

1-2 уч.=1*0,01=0,01;

-3 уч.=2*0,01=0,02;

-4 уч.=2*0,01=0,02;

-5 уч.=4*0,01=0,04; и т.д.

. Определяем α по СНиП 2.04.01-85* (приложение 4)

. Определяем расход воды для каждого участка по формуле:

(л/с)

Расход для участка ВУ-ВВ определяем как общий, через

. Используем таблицу Шевелева для подбора диаметров напорных трубопроводов.

Диаметры подбираются с учетом допустимых скоростей. V_{оптимальное} = от 0,7 до 1,2 м/с

Также из таблицы выписываются потери напора i и скорость V

. Находим потери напора на длину I*L

. Полученные потери на отдельных участках складываем и делим на 10000 для перевода в м.в.ст.

Расчет производиться в форме таблицы по вышеописанному алгоритму:

Подбираем водомер

Согласно пункту 11.2 СНиП, диаметр условного прохода счетчика выбираем исходя из среднечасового расхода воды за период потребления , который не должен превышать эксплуатационный, принимаем по таблице 4 СНиП. Водомер принимаем на порядок ниже диаметра ввода. Из таблицы выписываем данные принятого водомера.

К установке принимаем водомер крыльчатый калибром 32.

Проверка:

а) определим средний часовой расход и сравниваем с эксплуатационным расходом водомера

 м³/ч, где

 (л/сут) - норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления (прил. 3), = 180 л/сут

- число потребителей

- часы

>  (6,4>1,44) - соответствует.

б) сравним потери напора в водомере (Нвд) с допустимыми (для крыльчатых - 5м; для турбинных 2,5м)

Нвд = Sq² (м)

Hвд = 1,3*1,91 = 4,74 м

H_вд<H_допуст (4,74<5) -соответствует.

Следовательно, водомер подобран верно.

Определение требуемого набора в сети.

Н_тр = Нгеод + ∑Нl,tot + Нвд + Нf (м), где

Н_геом - геометрическая высота подъема воды, м.

∑H_i^c - потери напора с учетом потерь на местные сопротивления, м.

H_f - свободный напор перед диктующим водоразборным прибором.

H_геод.=32,3м

Н_тр^с = 32,3+9,12+4,74+3=49,16м.

Определяем максимальный расход холодного водопровода.

q_hr=0,005*q_0,hr*α_hr (м³/ч)

P_hr=3600*P*q₀/q_0,hr;

q₀=0,2 л/с

q_0,hr=200л/ч_hr=3600*0,01*0,2/200=0,036=192*0.036=6,912

α=3,181

q_hr=0,005*200*3,18=3,18 м³/ч

4. Описание пожарного водопровода

Здание оборудуется системой внутреннего пожаротушения из расчета двух струй по 2,5 л/сек. В качестве первичного устройства поквартирного пожаротушения проектом предусмотрены установки «Роса»:

Длина рукава - 20 м

Дальность водяной распыленной струи - 5м

. Расчет пожарного водопровода

. Определяем требуемый напор в сети:

Н_тр = Нгеод + ∑Нl,tot + Hf (м), где

Нгеод = 32,65 м

∑Нl,tot = 7,62 м

Нf = 9,7м

Н_тр = 32,65м + 7,62м + 9,7м = 49,97м

Принимаем диаметр спрыска 16мм, длину шланга 20м при расходе 2,5м/с с учетом свободного напора 6м принимаем Н_f = 9,7м

6. Описание системы горячего водопровода

Поступающая к потребителям в жилые и общественные здания горячая вода должна быть питьевого качества. Учет ее расхода производят по показаниям водомеров, устанавливаемых на ответвлениях от водопроводной сети к водонагревателям.

Горячее водоснабжение обеспечивает водой хозяйственные душевые и производственные нужды здания. Вода, используемая для этих целей, должна удовлетворять требованиям ГОСТа «Вода питьевая».

Для прокладки сети горячего водоснабжения применяются оцинкованные водогазопроводные трубы, соединяемые на сварке или резьбовом соединении. Трубы горячего водоснабжения прокладываются аналогично трубам для холодного водопровода.

Трубы окрашиваются масляной краской под цвет стен за два раза.

Трубопроводы крепятся хомутами или крючками. Запорная арматура устанавливается на подводках к водоразборным приборам и у основания стояков.

В качестве запорной арматуры используют вентили.

Для учета расхода воды на сети горячего водопровода установлен водомерный узел, после бойлера отдельно на горячий водопровод.

Ввод выполнен из труб Ø 50мм.

Для создания необходимого напора на линии предусматривается установка насоса марки 1,5к 8/18 (1,5к-6);

N=1,5 кВТ;

n=2900 об/мин;

H_p=15-20 м.в.ст;

q=3-11 м³/ч

дом водоснабжение водосток канализация

7. Расчет системы горячего водопровода

. Определяем вероятность действия сан-тех приборов

U=192 человек

N=96 прибор

. Определяем NP для участков: NP_hr=9,312

. Определяем α по СНиП 2.04.01-85* (приложение 4): α =3,918

. Определяем расход воды для каждого участка по формуле:

(л/с)

(л/с)

. Используем таблицу Шевелева для подбора диаметров напорных трубопроводов.

Диаметры подбираются с учетом допустимых скоростей

V_{оптимальное} = от 0,7 до 1,2 м/с

Также из таблицы выписываются потери напора i и скорость V

. Находим потери напора на длину I*L

В системе горячего водопровода стоит учитывать коэффициент kl - потери напора в местных сопротивлениях, он составляет:

,2 - для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов;

,5 - для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, а также для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями;

,1 - для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

Расчет производится в форме таблицы по вышеописанному алгоритму:

. Подбираем водомер

Т. к диаметр ввода 50, то берем водомер на диаметр меньше, т.е. 40 крыльчатый, с гидравлическим сопротивлением счетчика S=0,5. Счетчик с принятым диаметром условного прохода проверяем на пропуск расчетных расходов воды, и сравниваем потере напора в водомере с допустимыми.

Проверка:

а) определим средний часовой расход и сравниваем с эксплуатационным расходом водомера

 м³/ч, где

- норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления (прил. 3); = 120 л/ч

- число потребителей

- часы

>  (6,4>0,9) - соответствует

б) сравним потери напора в водомере (Нвд) с допустимыми (для крыльчатых - 5м; для турбинных 2,5м)

Нвд = Sq² (м)

Hвд = 1,3*1,68² = 3,67 м

H_вд<H_допуст (3,67<5) - соответствует.

Водомер выбран верно

. Определяем требуемый напор в сети:

Н_тр = Нгеод + ∑Нl,tot + Нвд + Нf (м), где

Нгеод - высота подъема воды (от оси насоса до верхнего водоразборного прибора)

Нгеод = 32,3 м

∑Нl,tot - сумма потерь напора на расчетном участке трубопровода.

∑Нl,tot = 8,791 м

Нвд = Sq² (м) - зная диаметр ввода, по таблице СНиПа берем водомер на 1н калибр меньше, где q² - расход на вводе (из нашей таблицы)

Hвд = 3,67 м

Нf - свободный напор перед диктующим прибором (прил 2 СНиП)

Нf = 3м

Н_тр = 32,3м + 8,791м + 3,67м + 3м = 47,761м

Сравниваем напоры на линиях холодного и горячего водопровода:

= 49,16м =47,76м

Разница составляет не более 5м.

. Подбираем насос т.к H_тр>H_g , то необходимо произвести подбор насосной установки.

Напор для системы холодного и горячего водоснабжения Hp, развиваемый повысительной насосной установкой, следует определять с учетом наименьшего гарантированного напора в наружной водопроводной сети по формуле

H_р= Нгеод + ∑Нl,tot + Нвд + Нf - H_g

H_р= 32,3м+ 8,79м + 3,67м + 3м - 30м = 17,76м

Из таблицы (стр. 400 Пальгунов П.П) выбираем необходимую нам марку насоса, исходя из расхода на вводе и необходимого напора, развиваемого повысительной установкой

Насос марки 1,5к 8/18 (1,5к-6)

N=1,5 кВТ

n=2900 об/мин

H_p=15-20 м.в.ст

q=3-11 м³/ч

Определяем тепловой поток:

Тепловой поток Q_t^h, кВт за период сутки максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения (с учетом теплопотерь) следует вычислять по формулам:

а) В течение среднего часа

Q_t^h=1,16*q_t*(55-t^c)+Q^ht=1,16*0,9*(55-5)+5,22=57,72кВт

б) В течение часа максимального потребления

Q_hr^t=1,16*q_hr^h*(55-t^c)+Q^ht=1,16*3,92*(55-5)+5,22=232,58кВт=232600Вт

. Тепловой расчет горячего водопровода. Бойлер

Исходные данные:

Расчетный расход тепла Q_ht^h=232600Вт, температура греющей воды на входе в подогреватель Т₁=130ºС, греющей воды на входе Т₂=70ºС, температура нагреваемой воды на выходе из подогревателя t₁=5ºC, то же на входе t₂=60ºC.

Расчет производиться по «справочнику проектировщика». Для расчета применяем водонагреватель МВН 2052-24:

Внутренний диаметр корпуса D_в=0,064м

Трубки латунные d_н=0,016м, d_в=0,014м

Число трубок z=7

Площадь живого сечения трубок f_тр=0,00116м²

Площадь сечения межтрубного пространства f_мт=0,00181м²

- Эквивалентный диаметр межтрубного пространства:

Нагреваемая вода проходит по трубкам, греющая в межтрубном пространстве

Порядок расчета:

расчет греющей воды т/ч ее расход

Расход нагреваемой воды т/ч

задавшись ориентировочно типом и номером подогревателя с диаметром корпуса D_в находим скорость м/с горячей воды в межтрубном пространстве

Скорость нагреваемой воды в трубках

Средняя температура греющей воды

Средняя температура нагреваемой воды

Коэффициент теплоперехода, ккал/м² *C⁰, от греющей воды

Коэффициент теплоперехода, ккал/м² *C⁰, от стенок труб к нагреваемой воде, проходящей по трубам

Коэффициент теплопередачи, ккал/м² *C⁰

1615,51

среднеарифметическая разность температур,

площадь поверхности нагрева подогрева, м²

м²

активная длина секций подогревателя, м

0,015

число секций подогревателя при длине секций 4м

секции

потери напора в водонагревателе

м.в.ст.

. Описание дворовой сети водоотведения

Трасса дворовой сети прокладывается параллельно зданиям. Для устройства дворовой сети применяют трубы чугунные канализационные диаметром 150мм. Выпуска диаметром 100мм.

Соединение стыков производится в раструбе с заделкой его смоляной прядью и зачеканиванием цементным раствором. Канализационная сеть принимает сточные воды от отдельных зданий и направляет их в уличную канализацию.

Глубина заложения 2,05м. Расстояние от здания до 1-го колодца 5м, от здания до 2-ог колодца 2,5 метра.

Трубопроводы между колодцами укладываются прямолинейно и без перекосов, что уменьшает возможность засорения.

Смотровые колодцы устраивают из сборных железобетонных колец диаметром 1м.

Дворовая сеть соединяется с уличным трубопроводом, начинающегося от контрольного колодца и заканчивающегося у смотрового колодца уличной сети.

Стоки в дворовую сеть поступают от 2х зданий (не считая нашего):

жилой дом 48 квартир

N=144 P^tot = 0,02

бойлерная

N=6 P^tot = 0,008

. Расчет дворовой сети водоотведения

Определяем уклоны земли на участках по формуле:

= (H_нач - H_кон) / L

Уклон участка

К₄-К₃ = (199,8 -199,5)/20 = 0,015

Уклон участка

К₃-К₂ = (199,5 -199,4)/7,5 = 0,013

Уклон участка

К₂-К₁ = (199,4 -198,9)/27,5 = 0,018

Уклон участка

К₆ - К₅ = (198,7 -198,8)/5 = -0,02

Уклон участка

К₅-К₁ = (198,8 -198,9)/7,5 = -0,013

Уклон участка

К₁-К_КК = (198,9 -198,2)/32,5 = 0,021

Уклон участка

К_КК-К_ГКК = (198,2-197,5)/20 = 0,035

Принимаем уклон труб заложения

для участка К₄-К₃ равным 0,015

для участка К₃-К₂ равным 0,015

для участка К₂-К₁равным 0,008

для участка К₆-К₅равным 0,008

для участка К₅-К₁равным 0,008

для участка К₁-К_ккравным 0,02

для участка К_кк-К_гкк равным 0,04

Определяем глубину заложения труб с учетом климатических особенностей данного региона по формуле:

_з = h_пр - 0,3 + ∅(м) , где h_пр - глубина промерзания

Для Алтайского края h_пр = 2,2м

h_з = 2,2 - 0,3 + 0,15 = 2,05м , (∅ = 150мм)

Принимаем, что самый удаленный от уличной сети колодец будет иметь глубину 2,05 (минимально допустимая). Тогда отметка лотка трубы в колодце будет иметь отметку, равную отметке земли минус глубина колодца:

_К4 = 199,8 - 2,05 = 197,75м

Отметки остальных колодцев находим, вычитая из отметки лотка вышележащего колодца превышение i x L между этими колодцами. Расчет выполнен в форме таблицы:

Определяем расчетные расходы стоков и пропускную способность дворовой сети

По приложению 16 учебника Пальгунова П.П. находим, что при удовлетворении условия СНиП 2.04.01-85* для диаметров 150мм. h/d может быть до 0,6. При расчете h/d всех участков < 0,6, значит диаметр 150мм пропустит этот расход. Скорость самоочищения для диаметра 150мм должна быть не менее 0,7 м/с.

К₃-К₂; К₆-К₅; К₅-К₁ требуют периодической промывки, так как скорость самоочищения меньше 0,7м/с.

. Описание внутренней системы водоотведения

Система водоотведения предназначена для отвода хозяйственно бытовых стоков от сантех.приборов.

Горизонтальные трубопроводы от выпуска до стояков проложены в подвале.

Система имеет 2 выпуска

Ответвления присоединяют с помощью прямых и косых тройников, а так же с помощью отводов.

В системе канализации предусмотрены прочистки на 1,5,9,12 этажах.

Трубопроводы крепят к стенам крючками, хомутами, расположенными под раструбами с расстоянием более 3м.

Система выполнена из чугунных канализационных труб, диаметром 50 и 100мм.

Система оснащена вентиляционным трубопроводом, выведенным выше кровли.

12. Расчет внутренней системы водоотведения

. Определяем вероятность действия сан-тех приборов.

U=192 человек

N=84 прибор

Рассчитаем расход стоков на выпусках в табличной форме:

. Описание водостока

Отвод атмосферных осадков с кровли - организованный по внутренним водостокам с выпуском на отмостку.

Тип кровли - плоская;

Общая площадь кровли - 364,75 м²

В качестве приемных воронок принимают воронки в количестве 2х штук диаметром 80мм типа ВР-9.

. Расчет водостока

Величина и  определяется на основе данных многолетних наблюдений метеостанций. При отсутствии таких данных для определения можно использовать карту изоляций. =75 (л/с с 1 га)

Расход дождевых вод (л/с), отводимый одной воронкой для плоских кровель, равен:

Минимальным принимают воронки в количестве 2х штук диаметром 80мм типа ВР-9 расход дождевых вод на одну воронку составляет не более 3 л/с.

. Спецификация системы водопровода

16. Спецификация системы водоотведения

Литература

1. Пальгунов П.П. «Санитарно-технические устройства и газоснабжение зданий».

. Шинаев И.Ф «Санитарно-технические устройства и газоснабжение зданий».

. Ленский В.А. «Водоснабжение и канализация».

.СНиП 2.04.01-85*

. Попов Т.Р. «Геодезия».