Введение
Современные здания и отдельные объекты оборудуются системами холодного и горячего водоснабжения, канализацией и водостоками, отоплением и вентиляцией, газоснабжением и мусоропроводами и представляют собой сложный комплекс инженерного сантехнического оборудования.
Системы внутреннего водоснабжения и водоотведения любого здания представляют комплекс взаимосвязанных элементов, предназначенных для обеспечения всех потребителей водой и удаления ее после использования.
В задачу систем внутреннего водоснабжения и водоотведения входит обеспечение подачи воды в нужном количестве, требуемого качества и под необходимым для нормальной работы санитарно-технических приборов давлением, а также отведение от приемников сточных вод, транспортирование их по территории объекта, сброс в уличную или городскую канализационную сеть и, если требуется, обеспечение очистки сточных вод.
Цель данной работы – обоснованно выбрать, запроектировать и рассчитать системы внутреннего водопровода и канализации одного 7-этажного односекционного жилого дома города Гродно, расположенного в черте города на территории, охваченной централизованным водопроводом и канализацией.
Город Гродно является областным городом и находится в восточной части Республики Беларусь. В соответствии с [10] относится ко II климатическому району.
Абсолютная минимальная температура воздуха – минус 37 ºС.
Абсолютная максимальная температура воздуха – 36 ºС.
Температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 – минус 34 ºС.
Температура наиболее холодных суток обеспеченностью 0,92 – минус 29 ºС.
Температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98 – минус 24 ºС.
Средняя месячная температура воздуха:
январь – минус 7,6 ºС;
февраль – минус 6,9 ºС;
март – минус 2,3 ºС;
апрель – 5,5 ºС;
июнь – 16,3 ºС;
июль – 18,0 ºС;
август – 16,5 ºС;
сентябрь – 11,6 ºС;
октябрь – 5,4 ºС;
ноябрь – минус 0,1 ºС;
декабрь – минус 4,9 ºС.
Глубина промерзания грунта средняя из максимальных за год – 49 см; максимум обеспеченностью 0,98 – 130 см.
1 Выбор системы и схемы внутреннего холодного водопровода
Система холодного водоснабжения здания называется внутренним водопроводом.
Система водоснабжения здания – совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружного водопровода и подачу ее под напором к водоразборным устройствам внутри здания.
Система внутреннего водоснабжения зданий должна обеспечивать потребителей водой заданного качества и в необходимом количестве под требуемым напором.
Выбор системы водоснабжения зависит от конструктивных особенностей, этажности и объема зданий.
Система внутреннего водопровода состоит из следующих элементов:
ввод в здание;
водомерный узел;
сеть магистральных трубопроводов;
распределительные трубопроводы (стояки);
подвод к водоразборным устройствам;
арматура;
установки повышения напора;
установки для дополнительной обработки воды.
Согласно заданию здание жилое этажностью 8 этажей и расположено в черте населенного пункта, на территории, охваченной городскими сетями водопровода и канализации. Таким образом, с целью сокращения стоимости водопровода принята объединенная система хозяйственно-противопожарного водопровода. В этом случае схема водоснабжения – тупиковая, с нижней разводкой (т.к. перерыв в подаче воды возможен).
Также в здании предусматривается поливочный кран, перекрываемый на зимний период вентилем диаметром 25 мм. Поливочные краны располагаются на расстоянии 60-70 м друг от друга. Учитывая периметр здания, устраиваем один поливочный кран на высоте 0,45 м от поверхности земли. Отметка поливочного крана, следовательно, равна 56,45 м
Планы типового этажа и подвала представлены соответственно на рисунке 1 и 2.
2 Гидравлический расчет системы холодного водопровода
Цель гидравлического расчета внутреннего холодного водопровода заключается в определении расчетных расходов, диаметров труб и потерь давления на расчетных участках и во всей системе таким образом, чтобы обеспечить бесперебойное водоснабжение всех потребителей в здании с необходимым давлением.
Конечной задачей расчета является определение необходимого напора в точке присоединения городской водопроводной сети и сопоставление результата с величиной гарантийного напора. Поэтому расчет ведется по максимально секундному расходу воды.
На аксонометрической схеме сети (рисунок 4) выбираем направление от водомера до самой удаленной и высокорасположенной водоразборной точки, узел которой представлен на рисунке 4, до которой сумма потерь напора будет наибольшей. Выбранное направление движения воды разбиваем на расчетные участки. За расчетный участок принимаем часть сети с постоянным расходом и диаметром (между двумя водоразборными точками).
Расчет проводится согласно ТКП 45-4.01-52-2007 «Системы внутреннего водоснабжения зданий. Строительные нормы проектирования» [12 ].
Максимальный секундный расход на расчетном участке определим по формуле
|
где
|
– |
секундный расход воды водоразборным устройством, отнесенный к одному санитарно-техническому прибору, для ванны q0 = 0,18 л/с [12]; |
|
α |
– |
коэффициент, определяющийся в зависимости общего количества санитарно-технических приборов на расчетном участке вероятности их действия, принимается по [12]. |
Вероятность действия приборов для участков сети определим по формуле
|
где N |
– |
количество всех водоразборных приборов, N = 144 шт; |
|
U |
– |
число жителей в доме, |
|
Fж |
– |
общая жилая площадь здания, Fж = 1500 м2; |
|
fж |
– |
норма жилой площади, fж = 12 м2/чел; |
|
|
– |
норма расхода воды в час максимального водопотребления, |
|
|
– |
общая
норма расхода воды потребителем в час
наибольшего водопотребления,
|
|
|
– |
норма
расхода горячей воды одним потребителем
в час наибольшего водопотребления,
|
[12 ];
[12
].
Тогда вероятность действия приборов для участков сети
Потери напора на участках трубопроводов определим по формуле
|
где i |
– |
удельные потери напора на трение, мм/м; |
|
l |
– |
длина расчетного участка, м; |
|
k |
– |
коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, k = 0,2. |
Гидравлический расчет холодного водопровода сведен в таблицу 1.
На рисунке 3 представлена поквартирная разводка внутреннего водопровода.
На рисунке 4 представлена аксонометрическая схема внутреннего водопровода.
На рисунке 5 представлен водомерный узел.
Таблица 1 – Гидравлический расчет холодного водопровода
|
Номер расчетного участка |
Число приборов, к которым подается вода по расчетному участку |
ΣN |
РΣN |
α |
qc, л/с |
Dу, мм |
v, м/с |
1000i, мм/м |
l, м |
h, м | ||||||||||||
|
Умывальников |
Моек |
Ванн | ||||||||||||||||||||
|
1-2 |
1 |
1 |
1 |
3 |
0,0225 |
0,2205 |
0,1985 |
20 |
0,72 |
72,63 |
6,2 |
0,45 | ||||||||||
|
2-3 |
2 |
2 |
2 |
6 |
0,045 |
0,265 |
0,2385 |
20 |
0,74 |
101,67 |
3,3 |
0,34 | ||||||||||
|
3-4 |
3 |
3 |
3 |
9 |
0,0675 |
0,3 |
0,27 |
20 |
0,84 |
127,78 |
3,3 |
0,42 | ||||||||||
|
4-5 |
4 |
4 |
4 |
12 |
0,09 |
0,331 |
0,2979 |
20 |
0,85 |
123,26 |
3,3 |
0,47 | ||||||||||
|
5-6 |
5 |
5 |
5 |
15 |
0,1125 |
0,358 |
0,3222 |
25 |
0,70 |
67,66 |
3,3 |
0,22 | ||||||||||
|
6-7 |
6 |
6 |
6 |
18 |
0,135 |
0,384 |
0,3456 |
25 |
0,73 |
76,95 |
3,3 |
0,25 | ||||||||||
|
7-8 |
7 |
7 |
7 |
21 |
0,1575 |
0,407 |
0,3663 |
25 |
0,77 |
85,64 |
3,3 |
0,28 | ||||||||||
|
8-9 |
8 |
8 |
8 |
24 |
0,18 |
0,43 |
0,387 |
25 |
0,78 |
69,15 |
3,3 |
0,23 | ||||||||||
|
9-10 |
9 |
9 |
9 |
27 |
0,2025 |
0,454 |
0,4086 |
25 |
0,79 |
76,41 |
3,3 |
0,25 | ||||||||||
|
10-11 |
10 |
10 |
10 |
30 |
0,225 |
0,4715 |
0,4244 |
25 |
0,80 |
81,94 |
3,3 |
0,27 | ||||||||||
|
11-12 |
11 |
11 |
11 |
33 |
0,2475 |
0,491 |
0,4419 |
25 |
0,82 |
88,82 |
3,3 |
0,29 | ||||||||||
|
12-13 |
12 |
12 |
12 |
36 |
0,27 |
0,51 |
0,459 |
25 |
0,85 |
94,7 |
9,0 |
0,85 | ||||||||||
|
13-14 |
24 |
24 |
24 |
72 |
0,54 |
0,705 |
0,6345 |
32 |
0,73 |
51,05 |
0,9 |
0,05 | ||||||||||
|
14-15 |
36 |
36 |
36 |
108 |
0,81 |
0,866 |
0,7794 |
32 |
0,82 |
59,01 |
2,7 |
0,16 | ||||||||||
|
15-ВУ |
48 |
48 |
48 |
144 |
1,08 |
1,017 |
0,9153 |
40 |
0,73 |
40,21 |
3,2 |
0,13 | ||||||||||
|
ВУ-ВХ |
48 |
48 |
48 |
144 |
1,08 |
1,017 |
0,9153 |
40 |
0,73 |
40,21 |
3,0 |
0,12 | ||||||||||
|
Сумма |
|
4,78 | ||||||||||||||||||||
Ун – унитаз; М – смеситель для мойки; Ум – смеситель для умывальника; В – смеситель с душевой сеткой; УВП – устройство внутреннего пожаротушения
Рисунок 3 – Фрагмент 1
1 – ввод в здание; 2 – запорная арматура; 3 – счетчик; 4 – спускной кран; 5 – внутренняя магистральная сеть; 6 – задвижка; 7 – обводная линия
Рисунок 5 – Водомерный узел