Розрахунок і проектування внутрішнього водопроводу
У містах і на промислових підприємствах витрачають велику кількість води. Її використовують на господарсько-питні та виробничі потреби, а також для пожежогасіння. Забезпечення населення водою питної якості підвищує рівень благоустрою міст, покращує їх санітарний стан і оберігає людей від епідемічних захворювань, що поширюються через воду.
Для забезпечення міст і промпідприємств водою будують системи водопостачання - комплекс інженерних споруд, а також заходів, що забезпечують отримання води з природних джерел, її очищення, транспортування і подачу споживачам. Система водопостачання міста або промпідприємства складається з наступних основних елементів:
насосних станцій, що подають воду до очисних споруд (насосні станції I підйому) або споживачам (насосні станції II підйому),
веж і резервуарів, що накопичують запаси води або регулюючих напори і витрати,
водопроводів і мережі водопроводів, призначених для транспортування води від споруди до споруди або до споживачів.
Водопровідна вода в процесі використання в господарських, виробничих та інших цілях забруднюється і змінює свої властивості. Таку воду називають стічної.
Стічні води, що утворюються в містах і на ряді промислових підприємств, містять органі-етичні забруднення, які здатні загнивати, і можуть служити середовищем для розвитку различ-них мікроорганізмів, в тому числі патогенних (хвороботворних). Стічні води підприємств містять шкідливі мінеральні домішки, хімічні сполуки або токсичні речовини.
Для створення сприятливих санітарних умов на територіях міст і промпред-ємств стічні води слід видаляти за їх межі, а для виключення забруднення водойм стічні води потрібно очищати і знезаражувати. Для цього використовують системи каналізаційну-ції. Каналізація являє собою комплекс інженерних споруд і заходів, призначених наступних цілей:
прийому стічних вод в місцях освіти і транспортування їх до очисних споруд,
очищення та знезараження стічних вод,
утилізації корисних речовин, що містяться в стічних водах і їх осаді,
випуску очищених вод у водойму.
Існують 2 види каналізації: 1) Вивідна і 2) Сплавна.
1.Расчет і проектування внутрішнього водопроводу.
Введення водопроводу в будівлю включає в себе вузол приєднання водопроводу до підземної магістралі трубопровід, прокладений від підземної магістралі до будівлі і водомірний вузол на вводі. Відведення від магістралі проводиться або за допомогою трійника, що встановлюється заздалегідь, або при відсутності трійника - висвердлюванням в трубах отвори за допомогою спеціальних муфт - седелок.
Глибина закладення введення повинна бути не менше глибини промерзання, труби вводу прокладаються з ухилом 0,002 - 0,005 в бік підземної магістралі.
При паралельному вводі в будинок водопроводу, труб теплопостачання, газопроводу, каналізації та електричних кабелів необхідно витримувати в плані певні відстані між цими комунікаціями.
У місцях перетину водопровідного вводу з іншими водопроводами відстань між ними по вертикалі має бути - не менше 0,15 м. При перетині з трубами каналізації - не менше 0,4 м. Причому у всіх випадках введення повинен бути вище труб каналізації.
Щоб можлива осаду стор. Конструкцій будівлі не пошкодила введення водопроводу, між фундаментом будівлі і трубою залишається зазор 10 см. Забитої м'ятою глиною.
Водомірний вузол складається з запірного вентиля (або засувки), водоміра, контрольного крана і запірного вентиля. Запірні вентилі до і після водоміра необхідні для того, щоб водомір можна було зняти для ремонту або відключити подачу води у внутрішню мережу. Контрольний кран потрібен для перевірки водоміра або для спуску води з внутрішньої мережі.
Горизонтальним трубам надається ухил - 0,002 - 0,005 в бік від водорозбірних точок.
1.2. Визначення розрахункових витрат води.
Витрата на кожній дільниці водопровідної мережі визначається за формулою:
004.gif "/> секундний витрата води водорозбірних приладом (арматурою)
006.gif "/> - визначається за додатком II СНИП 2.04.01-85.
Для миття з змішувачем - 0,12 л / с
Для умивальника зі змішувачем - 0,12 л / с
Для ванни - 0,25 л / с
Для унітазу - 0,1 л / с
На ділянках мережі, які обслуговують декілька приладів, у формулу підставляється величина витрати приладу з максимальним водорозбором.
a - коефіцієнт, що залежить твори загальної кількості приладів N на ймовірність їх одночасного дії P. і визначається за додатком I V СНИП.
010.gif "/>. Де N - число однакових споживачів в будівлі.
012.gif "/> - загальна витрата води.
014.gif "/> витрата холодної води.
U = 216 людина --- загальна кількість жителів в будівлі,
N = 288 штук --- загальна кількість приладів у будинку.
Визначення розрахункових витрат води і гідравлічний розрахунок мережі виробляється в табличній формі.
1.3. Гідравлічний розрахунок внутрішнього водопроводу.
Гідравлічний розрахунок внутрішнього водопроводу полягає у визначенні діаметрів труб на пропуск розрахункових витрат води з дотриманням допустимих швидкостей і втрат напорів.
Швидкості в підводках до приладів і стояках приймаються в межах 0,9 ... 1,5 м / с.
Швидкості в магістралях приймаються в межах 1,5 ... 2,0 м / с
Гідравлічний розрахунок внутрішнього водопроводу проводиться з використанням таблиць Шевельова Ф.А.
Після виконання гідравлічного розрахунку і визначення втрат напору на кожній дільниці, визначається сума внутрішнього водопроводу, яка повинна знаходитися в межах 5 ... 6 м. Водяного стовпа.
1.4. Підбір водоміра.
Для обліку кількості води, споживаної будівлею, після введення встановлюється водомірний вузол, обладнаний лічильником води і запірною арматурою. Водомірний вузол влаштовується на висоті 20 см від підлоги підвалу.
Водоміри можуть бути трьох конструкцій:
Приймаються для вимірювання малих або середніх витрат води і встановлюються тільки на горизонтальних ділянках мережі (вісь обертання перпендикулярна напрямку руху води).
Приймаються при великих витратах води. Можуть встановлюватися як на горизонтальних, так і на вертикальних ділянках мережі (вісь обертання паралельна напрямку руху води).
Включають в себе і крильчасті і турбінні лічильники. Встановлюють в будівлях з різким коливанням витрат.
Підбір водоміра проводиться за середньогодинної витраті води, потребляемому будівлею, який порівнюється з величиною експлуатаційної витрати лічильника, після чого вибирається калібр і діаметр умовного проходу лічильника.
Среднечасовой витрата води в будівлі визначається за формулою:
020.gif "/> --- норма водоспоживання холодної води, яка приймається в межах 180 л / год на добу.
T = 24 години --- тривалість водоспоживання.
Проводиться перевірка водоміра на втрати. Втрати напору не повинні перевищувати 2,5 м, визначаються за формулою:
де q --- витрата води на вводі в будинок, л / с.
Так як втрати напору не перевищують 2,5 м, то водомір обраний правильно.
1.5. Підбір підвищувальні установки.
Потрібних напір --- це натиск в мережі внутрішнього водопроводу, при якому забезпечується виливши необхідного розрахункового витрати води в диктує точці будівлі.
032.gif "/> в метрах,
038.gif "/> --- втрати напору на вводі, які дорівнюють різниці позначки трубопроводу біля стіни будівлі та відмітки трубопроводу в міському колодязі.
042.gif "/> --- сумарні втрати по довжині трубопроводу
048.gif "/> --- вільний натиск на виливши перед приладом.
054.gif "/>, то необхідна підвищувальна установка, яка складається з насоса, встановленого в ЦТП.
Продуктивність господарсько-питних насосних установок повинна бути не менше максимального секундного витрати води на воді в будинок:
Напір, який повинен створювати насос, визначається як різниця потрібного і гарантійного напорів.
На підставі цих величин виробляємо вибір насоса по довідковій літературі.
Марка насоса 1,5 К-8 / 19б, n = 2900 об / хв, N = 1,1 кВт.
1.6 Опис запроектованої мережі.
На плані типового поверху вибирається місце розташування водопровідного стояка, від якого виробляється розводка по водоразборкам.
Будується аксонометрична схема поквартирною розводки.
З плану типового поверху на план підвалу переносяться водопровідні стояки і об'єднуються магістральної лінією по найкрайчайшему відстані з введенням в будівлю. Якщо стояки розташовуються по обидві сторони щодо центральної осі будівлі, магістраль прокладається над стелею підвалу до центральної несучої стіни будівлі. За введенням встановлюється водомірний вузол, але не під житловим приміщенням.
Будується аксонометрична схема мережі внутрішнього водопроводу.
На аксонометрической схемою мережі внутрішнього водопроводу вибирається розрахункове напрямок і диктує точка.
Диктує точка - це сама високо розташована і віддалена від введення водорозбірна точка.
Розрахункова напрямок-це напрямок по водорозбірної мережі від введення до диктує точки.
Розрахункова напрямок розбивається на розрахункові ділянки.
Запроектована мережу внутрішнього водопроводу - тупикова з нижнім розведенням, складається з магістральних, розподільних водопроводів і підводок до водорозбірних пристроїв.
Труба проходить по найкоротшій відстані і труба введення перпендикулярна зовнішній стіні будівлі з урахуванням i = 0,003 - 0,005 від будівлі до зовнішньої водопровідної мережі, для можливості спорожнення системи. Глибину заповнення введення приймають в залежності від глибини заповнення труб міського водопроводу і глибини промерзання грунту, тому що у нас відсутні дані про глибину заповнення міського водопроводу, глибину заповнення введення визначаємо як:
Для обліку витрати споживаної води, в підвалі будівлі встановлюють водомірний вузол з відвідної лінією, розташованої на висоті 0,2 м від підлоги підвалу. Для запроектованої мережі внутрішнього водопроводу підібраний водомір УКСМ-32. Передбачена підвищувальна установка, в результаті розрахунку підібраний насос 1,5 К-8 / 19б.
Магістральний трубопровід прокладається під стелею підвалу з ухилом i = 0,003 на відстані 0,2 м, на кожному стояку встановлюють вентилі на підводках до водорозбірних установкам.
2. Розрахунок внутрішньої і дворової каналізаційної мережі.
2.1 Трасування мережі.
Стояки об'єднуються по два або окремо і через випуски, стічна вода відводиться спочатку в дворову каналізацію, а потім у міську.
На внутрішньої каналізаційної мережі встановлюються ревізії (на вертикальних ділянках) і прочищення (на горизонтальних ділянках).
Прочищення влаштовуються біля основи стояка і на поворотах мережі. Ревізії на вході в будівлю на першому і останньому поверхах і через три поверхи.
Діаметри трубопроводів приймаються:
50мм - підводка до приладів;
100мм - стояки і випуски;
150мм - дворова мережа.
060.gif "/> м від будівлі.
Мережа ув'язується у ухилом землі, тобто прокладається в бік зменшення відміток.
062.gif "/> м від червоної лінії вглиб двору ставиться контрольний колодязь.
2.2. Визначення розрахункових витрат.
Імовірність одночасної дії приладів Р визначається за формулою:
q 0 = 0,3 л / с - загальний секундний витрата води.
q tot - витрата холодної та гарячої води,
q w - загальна витрата стічних вод,
Розрахунок каналізаційних трубопроводів слід виробляти, призначаючи швидкість руху рідини не менше 0,7 м / с і не більше 8 м / с для металевих труб і 4 м / с для неметалічних.
Найменшу глибину закладення слід приймати за умови запобігання труб від руйнування під дією постійних тимчасових навантажень.
2.3. Гідравлічний розрахунок.
Гідравлічний розрахунок полягає у визначенні діаметрів труб на пропуск розрахункових витрат з дотриманням допустимих ухилів, швидкостей і наповнень.
1) Ухил випуску становить 0,02, для всіх інших діаметрів ухил приймається
Ухили дворової каналізації бажано приймати у відповідності з ухилом поверхні землі, але не менше мінімально допустимого.
081.gif "/>. Причому швидкість у міру наростання стічних вод повинна наростати або залишатися незмінною.
3) Наповнення в трубах діаметром d = 150мм повинно бути не більше 0,6.
Гідравлічний розрахунок дворової каналізаційної мережі ведеться в табличній формі.
Необхідні ухили призначають по ухилу місцевості. З'єднання труб в колодязі приймають відповідно до відміток рівня в них води. Існує 2 способи з'єднання труб по висоті: за рівнями води та по щелигам труб (щелига в щелигу).
Щелига (верхня утворює склепіння)
Труби меншого діаметра повинні збігатися з щелигой лежачого нижче ділянки.
2.4. Опис запроектованої мережі.
Мережа внутрішньої каналізації складається з відводів від приладів, стояків, витяжних труб, випусків.
Випуск робиться в сторону двору. Глибина закладення випуску 0,8м.
083.gif "/> до унітазу. Оскільки унітаз приєднується до стояка трубою d = 100мм, то передбачаються перехідні частини. Поквартирна розводка вище рівня підлоги на 20см. Система самопливна.
Кожен каналізаційний стояк виводиться за межі даху на висоту 0,4 м.
Ревізії на стояках встановлюються на 1-му і 5-му поверхах.
Розведення в підвалі виконана на гаках. На горизонтальних ділянках встановлені прочищення. Діаметр випуску - 100мм, діаметр каналізації - 150 мм. Ухил випуску - 0,02, дворової каналізації - 0,016. Оглядові колони зібрані зі стандартних залізобетонних елементів, діаметр 1000 мм. Дворова каналізаційна мережа прокладена на відстані 5 метрів від першої секції будинку. За 1м до червоної лінії встановлений контрольний колодязь.
Лукіних А.А. Лукіних Н.А. "Таблиці для гідравлічного розрахунку каналізаційних мереж і докерів за формулами за формулою Павловського. М.М. "- М.: Стройиздат, 1967р.
СНиП 2.04.01 - 85 "Внутрішній водопровід і каналізація будівель."
3) Шевельов Ф.А. "Таблиці для гідравлічного розрахунку сталевих, чавунних, азбестоцементних, пластмасових водопровідних труб" - М; Стройиздат, 1984р.