Розрахунок і проектування внутрішнього водопроводу

Введення.

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:

водоприймальних споруд,

насосних станцій, що подають воду до очисних споруд (насосні станції I підйому) або споживачам (насосні станції II підйому),

очисних споруд,

веж і резервуарів, що накопичують запаси води або регулює натиск і витрати,

водопроводів і мережі водопроводів, призначених для транспортування води від споруди до споруді або до споживачів.

Водопровідна вода в процесі використання в господарських, виробничих та інших цілях забруднюється й змінює свої властивості. Таку воду називають стічної.

Стічні води, що утворюються в містах та на ряді промпідприємств, містять органи-етичні забруднення, які здатні загнивати, і можуть служити середовищем для розвитку различ-них мікроорганізмів, у 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-приємств стічні води слід видаляти за їх межі, а для виключення забруднення водойм стічні води потрібно очищати і знезаражувати. Для цього використовують системи каналіз-ції. Каналізація являє собою комплекс інженерних споруд і заходів, призначених наступних цілей:

приймання стічних вод в місцях освіти і транспортування їх до очисних споруд,

очищення і знезараження стічних вод,

утилізації корисних речовин, що містяться в стічних водах і їх осаді,

випуску очищених вод у водойму.

Існують 2 виду каналізації: 1) вивідні і 2) Сплавна.

1.Расчет і проектування внутрішнього водопроводу.

1.1.Трассіровка мережі.

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 за 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 введення з іншими водопроводами відстань між ними по вертикалі повинно 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., забиту 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, водомір щоб 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 трубах надається ухил - 0,002 - 0,005 в сторону від водорозбірних точок.

1.2. Визначення розрахункових витрат води.

Витрата на кожній дільниці водопровідної мережі визначається за формулою:

, л/с

де секундний витрата води водорозбірних приладів (арматурою)

- визначається за додатком II СНИП 2.04.01-85.

Для миття з змішувачем - 0,12 л/с

Для умивальника з 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 водорозбору.

a - коефіцієнт, що залежить твори загальної кількості приладів N на ймовірність їх одночасного дії P, і визначається за додатком IV СНИП.

, де N - число однакових споживачів в будівлі.

Максимальний часовий витрата води в години найбільшого водоспоживання визначається за додатку III СНИП, - загальна витрата води.

витрата холодної води.

U = 216 людина --- загальна кількість мешканців у будинку,

N = 288 штук --- загальна кількість приладів у будинку.

.

Визначення розрахункових витрат води і гідравлічний розрахунок мережі проходить 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.

Допустимі швидкості:

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 здійснюється з використанням таблиць Шевельова Ф.А.

Після виконання гідравлічного розрахунку та визначення втрат напору на кожному ділянці, 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 арматурою. Водомірний вузол влаштовується на висоті 20 см від підлоги підвалу.

Водоміри можуть бути трьох конструкцій:

крильчасті водоміри.

Вживаються для вимірювання малих або середніх витрат води і встановлюються тільки на горизонтальних ділянках мережі (вісь обертання перпендикулярна напрямку руху води).

Турбінні водоміри.

Приймаються при великих витрат води. Можуть встановлюватися як на горизонтальних, так і на вертикальних ділянках мережі (вісь обертання паралельна напрямку руху води).

Комбіновані водоміри.

включають в себе і крильчасті і турбінні лічильники. Встановлюють в будівлях з різким коливанням витрат.

Підбір водоміра проводиться за середньогодинної витраті води, споживаної будівлею, який порівнюється з величиною експлуатаційної витрати лічильника, після чого вибирається калібр і діаметр умовного проходу лічильника.

середньогодинної витрата води в будівлі визначається за формулою:

,

де --- норма водоспоживання холодної води, яка приймається в межах 180 л/год на добу.

T = 24 години --- тривалість водоспоживання.

Вибираємо Витратоміри, лічильники ГОСТ 6019-83. Діаметр умовного проходу, гідравлічний опір.

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 вибрано правильно.

1.5. Підбір повисітельной установки.

потрібних напір --- Це напір у мережі внутрішнього водопроводу, при якому забезпечується виливши необхідного розрахункового витрати води в диктує точці будівлі.

в метрах,

де --- геодезична висота підйому води до диктує точки, що дорівнює різниці позначки у диктує точки та відмітки перед водомірними вузлом

--- втрати напору на введенні, які дорівнюють різниці позначки трубопроводу біля стіни будівлі та відмітки трубопроводу в міському колодязі.

--- сумарні втрати по довжині трубопроводу

--- вільний напір на виливши перед приладом.

Гарантійний напір -

Оскільки , То необхідна повисітельная 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:

Натиск, який повинен створювати насос, визначається як різниця потрібного та гарантійного напорів.

На підставі цих величин робимо 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 проводиться розведення по водоразборкам.

Будується аксонометріческая схема поквартирною розведення.

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 аксонометріческая схема мережі внутрішнього водопроводу.

На аксонометріческой схемою мережі внутрішнього водопроводу вибирається розрахункове напрямок і диктує крапка.

диктує точка - Це найбільш високо розташована та віддалена від введення водорозбірна крапка.

Розрахункове напрямок-це напрямок по водорозбірної мережі від введення до диктує точки.

Розрахункове напрям розбивається на розрахункові ділянки.

запроектована мережу внутрішнього водопроводу - тупикова з нижньою розведенням, складається з магістральних, розподільних водопроводів і підводок до водорозбірні пристроїв.

Труба проходить за найкоротшим 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 вводу визначаємо як:

Нзап = Нпромерз +0,3 = 1,1 +0,3 = 1,4 м

Для обліку витрати води, що споживається, 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 повисітельная 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 водорозбірні установкам.

2. Розрахунок внутрішньої та дворової каналізаційної мережі.

2.1 Трасування мережі.

Стояки обєднуються за два або окремо і через випуски, стічна вода відводиться спочатку в дворову каналізацію, а потім до міської.

На внутрішній 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.

Дворовая каналізаційна мережа прокладається в бік двору на відстані м від будівлі.

Мережа ув'язується у ухилом землі, тобто прокладається у бік зменшення відміток.

За м від червоної лінії вглиб двору ставиться контрольний колодязь.

2.2. Визначення розрахункових витрат.

Імовірність одночасної дії приладів Р визначається за формулою:

,

де - загальна норма годинного витрати води, приймається по прилож. 3,.

q0 = 0,3 л/с - загальний секундний витрата води.

.

qtot - витрата холодної та гарячої води,

qw - загальна витрата стічних вод,

qs = 1,6 л/с - витрата приладу з максимальним водовідведенням, приймається з.

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 з умови запобігання труб від руйнування під дією постійних тимчасових навантажень.

Нзал = Нпром - 0,3 = 1,1 - 0,3 = 0,8, тому що умова виконується, то приймаємо глибину закладення (початкову).

2.3. Гідравлічний розрахунок.

Гідравлічний розрахунок полягає у визначенні діаметрів труб на пропуск розрахункових витрат з дотриманням допустимих ухилів, швидкостей і наповнень.

Нормативні дані.

1) Ухил випуску становить 0,02, для всіх інших діаметрів ухил приймається

, мм при d = 150мм

Ухили дворової каналізації бажано приймати у відповідності з ухилом поверхні землі, але не менше мінімально допустимого.

2) Мінімально допустима швидкість. 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 у Згідно з оцінками рівня в них води. Існує 2 способи з'єднання труб по висоті: за рівнями води і по щелигам труб (щелига в щелигу).

Щелига (верхня утворює склепіння)

Труби меншого діаметра повинні збігатися з щелигой лежить нижче ділянки.

2.4. Опис запроектованої мережі.

Мережа внутрішньої каналізації складається з відводів від приладів, стояків, витяжних труб, випусків.

Випуск робиться в бік двору. Глибина закладення випуску 0,8 м.

Поквартирна розводка виконується з труб 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 та 5-му поверхах.

Розводка 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 з стандартних залізобетонних елементів, діаметр 1000 мм. Дворовая каналізаційна мережа прокладена на відстані 5 метрів від першої секції будинку. За 1м до червоної лінії встановлений контрольний колодязь.

Список літератури

Лукіних А.А., Лукіних Н.А. "Таблиці для гідравлічного розрахунку каналізаційних мереж та докерів за формулами за формулою Павловського. Н.Н. "- М.: Стройиздат, 1967р.

СНиП 2.04.01 -- 85 "Внутрішній водопровід і каналізація будинків."

3) Шевельов Ф.А. "Таблиці для гідравлічного розрахунку сталевих, чавунних, азбестоцементних, пластмасових водопровідних труб "- М; Стройиздат, 1984г.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.shpora-zon.narod.ru/