| Федеральное агентство по образованию РФ
Казанский Государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра водоснабжения и водоотведения
Отчет по практическим занятиям
"Водоснабжение и канализация жилого здания".
Выполнил: ст. гр.03-301
Гарипов Ром.А.
Проверила: Черенкова М.И.
Казань 2010
Содержание
Исходные данные
Введение
Выбор системы и схемы внутреннего водопровода и проверка обеспеченности здания гарантийным напором
Выбор места ввода и расположения водомерного узла
Проектирование внутренних сетей водопровода и канализации
Вычерчивание аксонометрической схемы внутреннего водопровода
Расчет дворовой канализации с составлением профиля
Используемая литература
| Наименование данных
|
| Номер варианта плана типового этажа
|
10
|
| Этажность здания
|
4
|
| Высота этажа от пола до пола, толщина перекрытия - 0,3 м
|
3,1
|
| Высота подвала от пола до пола, м
|
2.3
|
| Гарантийный напор в сети городского водопровода, м
|
29.5
|
| Приготовление горячей воды
|
МГВ
|
| Глубина промерзания грунта, м
|
1.5
|
| Номер варианта генплана участка
|
1
|
| Расстояние от городского канализационного колодца (ГКК), м
|
13
|
| Диаметры трубопроводов городского водопровода (В1)
и канализации (К1), мм
|
300
250
|
| Планировочная отметка земли вокруг здания, м
|
32,4
|
| Отметка пола 1 этажа, м
|
33,4
|
| Глубина заложения городской канализации, м
|
Будущие инженеры-строители должны уметь проектировать и строить здания различного назначения с учётом оснащения их современными системами жизнеобеспечения. Важнейшую роль среди них играют системы внутреннего водопровода и канализации, а также наружные дворовые сети водоотведения и водоснабжения.
В проекте используем наиболее целесообразные в техническом и экономическом отношении инженерные решения, применяющиеся в отечественной и зарубежной практике. Использование стандартные и унифицированные узлы, элементы систем заводского изготовления, обеспечивающих прогрессивные индустриальные методы строительства здания, значительно снижает капитальные затраты и сокращает сроки строительства
Руководствуясь нормами проектирования [1], разделы 4, 6, 9, выбираем систему и схему водопровода здания и способы ее прокладки. В данном проекте выбираем тупиковую схему с нижней разводкой магистрали, так как допустим перерыв в водоснабжении на случай аварии.
Обеспеченность внутреннего водопровода напором городской сети проверяем сравнением гарантийного напора Hгар.
с нормативным свободным напором Hсв.
для заданной этажности, тем самым решаем вопрос о повысительных установках в системе водоснабжения здания.
Свободный напор, он же нормативный (минимальный) в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10м, при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4м.
В соответствии с п.2.26 [СНиП 2.04.02-85* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения]
Hсв
=10+4* (n-1) =10+4* (4-1) =22м
где n-число этажей в здании.
Правильный выбор места ввода и расположение водомерного узла гарантируют экономичность решения внутреннего водопровода, удобство его монтажа и эксплуатации.
Проектируем один ввод в здание, соединяющий внутренние сети водопровода с наружными. Ввод прокладываем под прямым углом к стене здания с уклоном не менее 0,002 в сторону наружной сети. На наружной сети водопровода в месте присоединения ввода проектируем водопроводный колодец, который служит для осуществления способа врезки ввода в городскую сеть и для размещения запорной арматуры для отключения ввода.
Внутренние сети водопровода и канализации проектируем на планах одновременно, чтобы проектные решения схем были наиболее простыми, удобными в эксплуатации и взаимоувязанными. Причем преимущество при проектировании отдается канализации, так как она при эксплуатации засоряется и требует прочистки. Целесообразно использовать при проектировании индустриальные методы строительства с применением санитарно-технических блоков и кабин разных типов, но возможен и индивидуальный монтаж.
В проекте допускается отступление от рабочего проектирования, чтобы не делать два одинаковых плана этажа, сети водопровода и канализации наносятся параллельно друг другу на одном и том же чертеже плана здания.
При проектировании руководствуемся следующими положениями:
сети стремиться прокладывать параллельно стенам зданий и линиям колонн, по возможности прямолинейно, чтобы длина трубы была минимальной;
трубопроводы не должны пересекать балки, колонны и другие несущие части здания;
прокладку сети холодного водопровода выбирать с учетом совместной прокладки с другими сетями (горячего водопровода, отопления);
проектирование сетей нужно начинать с выбора мест расположения стояков различного назначения на планах этажей.
Канализационные стояки размещаем около санитарных приборов с наиболее загрязненными сточными водами, чтобы они кратчайшим путем попадали в стояки, у капитальных стен, а не у перегородок. В санузлах канализационные стояки располагаем около унитаза или за унитазом, в канале стены или шахте. Нельзя располагать канализационные стояки у стен, смежных с жилыми помещениями.
Отводящие трубопроводы от санитарных приборов прокладываем вдоль перегородок и капитальных стен до соответствующих стояков, к которым они подключаются.
Водопроводные стояки размещаем в местах наибольшего водоразбора и с учетом возможности установки одного запорного вентиля для отключения всей подводки от каждого стояка. Не следует размещать водопроводные стояки на стенах, смежных с жилыми комнатами, и у наружных стен.
Подводки поды от водопроводных стояков прокладываем вдоль стен или перегородок до мест установки водоразборной арматуры соответствующего санитарного прибора.
Водопроводные стояки можно располагать вместе с канализационными стояками, оставляя для них отверстия в перекрытиях и каналы в стенах учетом длины шлангов 10, 15, 20м, высоты компактной струи не менее 6 м и количества одновременно действующих струй согласно таблице 1 [1].
Все стояки нумеруем по часовой стрелке, соответственно, водопроводные: хозяйственно-питьевые - СтВ1-1, Ст.В1-2 и т.д., канализационные: бытовой системы - Ст. К1-1, Ст. К1-2 и т.д.
При размещении стояков необходимо учитывать планировку помещений, чтобы они располагались около стен, допускающих крепление трубопроводов.
После того, как закончили проектирование сетей на планах этажей, переходим к проектированию сетей на плане подвала, предварительно перенеся все стояки на те же места плана подвала.
Магистральные трубопроводы водопровода прокладываем по кратчайшим расстояниям у внутренних стен, колонн с уклоном не менее 0,002 в сторону водомерного узла, для спуска воды из сели и удаления воздуха они соединяют все стояки с вводом.
Выпуски бытовой канализации располагаем с одной стороны здания перпендикулярно наружным стенам.
При решении вопроса о количестве выпусков из здания нужно исходить из условий:
наилучшей эксплуатации в дальнейшем;
конкретной планировки здания, чтобы при объединении нескольких стояков на один выпуск протяженность сети была наименьшей и с меньшим количеством поворотов, помня, что при эксплуатации в местах поворотов возможны засорения трубопроводов.
Прочистки или ревизии устанавливаем в местах изменения направления движения сточных вод, на прямых участках через определенные расстояния, согласно таблице.6 [1]. Ревизии и прочистки необходимо устанавливать в местах, удобных для их обслуживания.
Установку ревизий и прочисток на сети внутреннего водостока производят аналогично бытовой сети канализации.
Для устройства водопроводных сетей холодного водоснабжения СНиП 2.04.01-85* рекомендуют применять трубы пластмассовые, металлополимерные, из стеклопластика, стальные, чугунные и асбестоцементные. Допускается применять медные, бронзовые, латунные трубы и фасонные части к ним. В данном проекте используем пластмассовые трубы.
Для изменения направления трубопровода, соединения боковых ответвлений, соединения труб различного диаметра используют фасонные (соединительные) части.
Аксонометрическую схему выполняем в М 1: 100 под углом 45° и размерами 1: 1 по всем направлениям (прил.4).
На аксонометрической схеме четко отображаем все запроектированные элементы внутреннего водопровода: ввод или вводы, водомерный узел, насосные установки, магистральные сети, все стояки, все подводки к водоразборной арматуре, водоразборную, запорную и предохранительную арматуру.
При вычерчивании схемы водопровода решаем вопросы прокладки по высоте магистральных сетей в подвале и подводки на этажах.
Магистральные трубопроводы водопровода удобно располагать под потолком подвала на 30.40 см ниже потолка с креплением к нему на подвесках или к капитальной стене на кронштейнах. Максимальное расстояние между креплениями принимается в зависимости от диаметра 2.4 м.
Подводки прокладывают на высоте 30.40 см над полом с подъемом к водоразборным кранам. Для возможности спуска воды подводки выполняют с уклоном не менее 0,002 в сторону водопроводного стояка.
Высота расположения водоразборных кранов над полом нормирована:
1,1 м - кран раковины, мойки;
1,0 м - кран умывальника, единого смесителя к ванне и умывальнику;
0,8 м - кран ванны;
0,65м - шаровой клапан низко расположенного смывного бачка;
1,20 м - кран - смеситель к душевой сетке;
На аксонометрической схеме проставляем всю необходимую запорную арматуру и проставляем отметки: поверхности земли у здания, ввода, водомерного узла, магистрали, пола всех этажей, расчетного прибора.
Расчет внутреннего холодного водопровода
Расчет следует выполнять в таком порядке:
выбрать на схеме диктующее водоразборное устройство и разбить схему на расчетные участки;
определить нормы водопотребления и расчетные расходы на участках;
выполнить гидравлический расчет сети, то есть определить диаметры, скорости и потери напора на участках;
подобрать водомер и определить потери напора в нем;
подсчитать требуемый напор в системе водопровода и подобрать необходимое оборудование.
Проектируемый водопровод должен обеспечить подачу необходимого количества воды с требуемым свободным напором к любой точке в любое время.
Для расчета выбираем диктующую точку - наиболее высоко расположенный и удаленный от ввода водоразборный кран.
Если будет обеспечена подача воды к этой точке, то подача к другим точкам будет гарантирована, так как они находятся в более благоприятных условиях.
Для этого выбираем расчетный стояк (самый удаленный от ввода) и расчетную точку на подводке верхнего этажа этого стояка путем сравнения величин свободного напора (Нf
), принимаемых по приложению 2 [1].
Далее схему разбиваем на расчетные участки, которые обозначаем цифрами (начало и конец участка). В пределах расчетного участка расход воды не должен меняться.
На следующем этапе определяем количество потребителей в здании и выбираем нормы расхода воды потребителями согласно приложению 3 [1].
Количество потребителей (жителей) в жилых зданиях можно ориентировочно определять по количеству комнат в квартире плюс единица.
U= (n+1) *э = 4 (2+1) +4 (1+1) +4 (3+1) = 12+8+16= 36
Максимальные суточные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды в жилых зданиях определяют по формуле:
Q мак.сут
.= (qu
tot
* u) / 1000, м3
/сут,
где qu
tot -
общая норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления в литрах;
u - количество потребителей.
Максимальный секундный расход на участках определяют по формуле:
q=5*q0
*a, л/с
где q0
- одним прибором на участке с наибольшим расходом в л/с, принимается согласно п.3.2 [1];
a - величина, определяемая в зависимости от числа приборов N на расчетном участке, и вероятности их действия Р вычисляемой согласно п.3.4 [1].
Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети надлежит определять по формуле:
P= (qhr.u
*u) / (q0
*N*3600), P=0,016
где qhr.u
- норма расхода воды в литрах потребителем в час наибольшего водопотребления, принимается согласно приложению 3 [1].
Приступив к гидравлическому расчету сети, выбираем материал трубопроводов для данной системы согласно разделу 10 [1].
Диаметры труб внутренних водопроводных сетей назначаем из расчета наибольшего использования гарантийного напора наружной водопроводной сети.
Скорость движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей должна быть от 0,7 до 1,5м/с.
Значение величин: диаметра, скорости и потери напора на единицу длины определяют по таблицам Шевелева Ф.А. [2].
Итогом гидравлического расчета сети является определение суммарных потерь напора по длине всего расчетного направления - от диктующей точки до присоединения ввода к наружной водопроводной сети (∑i*L).
Гидравлический расчет водопроводной сети
| Расчетные участки
|
Число приборов на уч. N
|
Вер-ть действ.приб.
P
|
Значение
величин
|
Расход воды, л/с
|
∅ труб, мм
|
Скорость, м/с v
|
Длина участка, м
L
|
Потери
напора
|
| N*P
|
α
|
Одним приб.
q0
|
Расчетное на участке Q=5q0
α
|
На ед. длины
i, м/м
|
Лин. на участке
Hl
=i*L, м
|
| 1-2
|
1
|
0,016
|
0,016
|
0, 205
|
0,3
|
0,307
|
15
|
1,77
|
0,7
|
0,807
|
0,565
|
| 2-3
|
3
|
0,016
|
0,032
|
0,241
|
0,3
|
0,3615
|
15
|
1,77
|
0,4
|
0,807
|
0,323
|
| 3-4
|
3
|
0,016
|
0,048
|
0,270
|
0,3
|
0,405
|
15
|
2,36
|
0,36
|
1,435
|
0,574
|
| 4-5
|
6
|
0,016
|
0,096
|
0,338
|
0,3
|
0,507
|
15
|
2,95
|
3,1
|
2,243
|
6,95
|
| 5-6
|
9
|
0,016
|
0,144
|
0,394
|
0,3
|
0,591
|
20
|
1,36
|
3,1
|
0,414
|
1,283
|
| 6-7
|
12
|
0,016
|
0, 192
|
0,439
|
0,3
|
0,656
|
20
|
1,87
|
3,1
|
0,597
|
1,85
|
| 7-8
|
12
|
0,016
|
0, 192
|
0,439
|
0,3
|
0,656
|
20
|
1,87
|
2,30
|
0,597
|
1,36
|
| 8-9
|
16
|
0,016
|
0,256
|
0,493
|
0,3
|
0,739
|
20
|
2,18
|
5,0
|
0,813
|
4,065
|
| 9-10
|
20
|
0,016
|
0,32
|
0,550
|
0,3
|
0,825
|
25
|
1,50
|
5,7
|
0,237
|
1,556
|
| 10-11
|
32
|
0,016
|
0,576
|
0,730
|
0,3
|
1,095
|
25
|
1,87
|
1,1
|
0,427
|
0,469
|
| 11-12
|
36
|
0,016
|
0,576
|
0,730
|
0,3
|
1,095
|
25
|
1,87
|
2,5
|
0,427
|
1,067
|
| 12-13
|
49
|
0,016
|
0,768
|
0,838
|
0,3
|
1,257
|
32
|
2,80
|
3,3
|
0,962
|
3,174
|
| 13-ввод
|
48
|
0,016
|
0,768
|
0,838
|
0,3
|
1,257
|
32
|
2,80
|
15,2
|
0,962
|
14,52
|
∑Hl
=38,813
Подбор водомера производим, пользуясь таблицей 4 [1] по подсчитанному для здания максимальному суточному расходу в м3
, исходя из среднечасового расхода воды за период потребления, который не должен превышать эксплуатационный расход. Выбираем крыльчатый водомер с гидравлическим сопротивлением 1,3.
Потери напора в подобранном водомере определяем по формуле:
Hwu
=S*q2
, м
где S - сопротивление водомера;
q - расчетный расход воды на вводе в л/с.
Hwu
=1,3*1,257^2= 2.05 м
Требуемый напор на вводе при хозяйственно - питьевом водоразборе определяют по формуле (6):
Н тр
= Нgeom
+ Hl,tot
+Нwu
+ Нf
= м, (6)
где Нgeom
- геометрическая высота подъема воды, то есть превышение диктующего водоразборного устройства над поверхностью земли (люка) в точке присоединения ввода к городскому водопроводу, м;
Hl,tot
- потери напора на рассчетных участках с учетом потерь напора на местные сопротивления, м;
Нwu
- потери напора в водомере, м;
Нf
- свободный напор на излив у диктующей точки, м.
Геометрическая высота подъема воды:
Hgeom
= (Z1эт. -
Zгвк
) + (n-1) *hэт.
+hпр, м
(7)
где Z1 эт -
геодезическая отметка пола первого этажа;
Zгвк
- геодезическая отметка поверхности земли (люка) колодца в точке присоединения ввода к городскому водопроводу;
n - количество этажей;
hэт
- высота этажа, м;
hпр
- высота расположения оси диктующего водозаборного устройства над полом, м.
Потери напора на расчетных участках с учетом потерь напора на местные сопротивления:
Hl,tot
=∑Hl
* (1+К), м (8)
где K=0,3 - коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления, принимаем согласно п.7.7 [1].
Тогда: Н тр
=50,45+2,05+ (45,6-30,4) =67,7 м
Полученный требуемый напор сравниваем с гарантийным напором в наружной сети. У нас обеспечивается
Hтр.<
Hгар
=34,7
Минимальную глубину заложения лотка трубопровода дворовой канализации у первого выпуска принимаем на 0,3 м меньше глубины промерзания грунтов, так как сточные воды теплые и определяют по формуле, но она всегда должна быть не менее 0,7 м до верха трубы, считая от поверхности земли или планировки, с целью предохранения труб от повреждения наземным транспортом,
hmin
=hпр. -
0,3
где hпр
- глубина промерзания грунтов, м.
Уклон труб принимаем одинаковым по всей длине дворовой сети.
Уклон дворовой канализации определяем в зависимости от конкретных условий: рельефа местности, глубины промерзания, глубины заложения уличной сети, сокращения объемов земляных работки возможности всех подсоединений.
Уклоном можно задаться или рассчитать, но он должен быть в пределах допустимых для диаметра 150мм imin
=0.008, максимальный уклон должен быть не более 0,15.
Зададимся уклоном i= 0,043.
Отметку лотка первого выпуска определяем как разницу отметки планировки или поверхности земли в этой точке и минимальной глубины заложения канализации.
Расчетную отметку лотка в городском колодце определяют исходя из способа соединения труб разных диаметров "шелыга в шелыгу" (верх к верху).
Во всех случаях, как правило, когда уклон принимают, а не рассчитывают, контрольный колодец получается перепадным и расчеты дворовой сети ведутся в такой последовательности: от городского колодца к контрольному, а затем от первого выпуска к контрольному.
Для дворовой канализации применяем полиэтиленовые канализационные трубы.
Определение расходов сточных вод на участках дворовой сети производим аналогично расчету внутренней канализационной сети по условиям, скорости должны быть не менее 0,7 м/с, степень наполнения труб не должна быть более 0,6.
Результаты расчета заносят в табл.2, по данным которой строим профиль дворовой канализации. Строить профиль сети и заполнять табл.2 необходимо одновременно.
Отметки земли каждого колодца определяем по генплану.
Гидравлический расчет дворовой канализационной сети
| Расчетные
участки
|
Количество приборов на участке N, шт
|
Вероятность действия
приборов P
|
Значение величин
|
Расход
|
Диаметр
∅, мм
|
Скорость
v, м/с
|
| N*P
|
α
|
В сетях хол. и гор.
водоснабжения
q=5*0.3*α
|
одним прибором
с наиб. водоотв.
q0
s
|
расчетный
qs
=qtot
+q0
s
|
| 1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
| кк1-1
кк1-п
|
48
|
0,016
|
0,768
|
0,838
|
1,257
|
0,3
|
1,818
|
150
|
0,7
|
| кк1-п
гкк
|
48
|
0,016
|
0,768
|
0,838
|
1,257
|
0,3
|
1,818
|
150
|
0,7
|
| 11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
| 0,6
|
0,043
|
13
|
0,559
|
31,9
|
31,9
|
30,7
|
30,5
|
1,2
|
1,4
|
| 0,6
|
0,043
|
16,5
|
0,709
|
31,9
|
31,3
|
30,5
|
30,1
|
1,4
|
1,2
|
1. Методические указания Проектирование и расчет внутреннего водопровода и канализации жилых зданий.
2. СНиП 2.04.01-85* Внутренний водопровод и канализация зданий. Минстрой России. -М: ГУП ЦПП, 1996-60с.
3. Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. - М.: ООО “БАСТЕТ”, 2007-336с.
4. Кедров В.С. Водоснабжение и водоотведение. - М.: Стройиздат, 2002-336с.
5. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей - М.: Стройиздат 1987-159с.
6. Методические указания по оформлению курсовых, дипломных проектов и работ по водоснабжению и водоотведению. КГАСА, Казань, 2000-50с.
|
