Водоснабжение и канализация пятиквартирного жилого дома

Министерство образования и науки РФ Пятиквартирный жилой дом Выполнил Гр. 0262 Проверил Чернова С. Ф. Барнаул 2009 2. Характеристика объекта 5. Гидравлический расчёт сети горячего водопровода 6. Подбор водомера 7. Определяем среднечасовой расход 9. Определение требуемого напора в сети 10. Расчет и подбор водонагревателя 11. Описание сети дворовой канализации 12. Проектный расчет сети дворового водоотведения 13. Проверка на пропускную способность 14. Определение расчетных расходов сточных вод 15. Расчет водостоков 17. Роль сантехники в охране труда 18. Литература 1. Введение возрастающего аномального и технического воздействия. Важность этой проблемы еще и в том, что от состояния водных объектов, режима и характера их использования зависит решение экономических, продовольственных, энергетических проблем и главное обеспечение населения питьевой водой высокого качества. На территории алтайского края значительные запасы подземных вод, на базе которых эксплуатируется 1,5 тыс. водозаборов – скважин для обеспечения населения питьевой водой. Такой водопровод оказывает негативное воздействие на природу. Используется 18 речных заборов воды, производительность каждого более 1 млн. м3 Канализация действует в 611 городах и населенных пунктах. Мощность сети составляет 561,6 тыс. м3 /сутки в селах края. Канализация состоит из комплекса сооружений для организованного отхода фекальных вод, обязательной очистки и выпуска в водоем. 2. Характеристика объекта 5-ти квартирный жилой дом двух этажный. Размещен в городе Барнауле, жилой район Солнечная поляна, имеется подвал, высота этажа 3м. Число приборов 35, жителей 20. 3. Описание систем холодного водопровода Внутренним водопроводом называется совокупность инженерных устройств в зданиях, предназначенных для подачи воды под напором от наружных источников водоснабжения к водоразборным точкам. Внутренний водопровод состоит 1. Ввод в здание с устройством водомерного узла, который служит для учета холодной воды потребителям. 3. Распределительные водопроводы (стояки) служат для подачи воды по этажам 5. Водопроводная сеть состоит из запорной арматуры и водоразборных приборов: смывные бочки, смесители 6. Водопроводная сеть с нижней разводкой, однотрубная, вертикальная, тупиковая. На сети устанавливаются вентили для отключения стояков и приборов. Стояки крепятся хомутами на каждом этаже. При проходе труб через перекрытия устанавливают гильзы. На стояке устанавливаются сгоны. Магистраль укладывают с уклоном в сторону ввода 0,002 м. Воздух справляется через водоразборную арматуру верхнего этажа. Целью гидравлического расчёта является определение наиболее экономичных диаметров труб внутреннего водопровода при пропуске расчётных расходов и обеспечение подачи воды в любую водоразборную точку здания, сооружения. а) Аксонометрическая схема сети внутреннего водопровода разбивается на расчётные участки. За расчётный участок принимается отрезок трубопровода, заключённый между водоразборной точкой и ответвлением или между двумя ответвлениями сети. б) По приведённым ниже формулам определяют расчётный расходы по расчётным участкам сети. в) Задаются диаметрами труб по участкам в соответствии с расчётными расходами и допустимыми экономическими скоростями воды, для чего используют таблицы приложения 1. удалённый прибор от ввода). Для внутренних водопроводов допустимые скорости для магистралей и стояков не более 1,5 м/сек, на магистралях в противопожарных водопроводах – не более 5 м/сек. Наиболее экономичными скоростями следует считать от 0,7 до 1,2 м/сек. Одновременно определяют потери на преодоление сопротивлений трения по длине и местных сопротивлений как на отдельных участках, так и по всей длине расчётного направления. В таблицах для гидравлического расчёта даны значения удельных потерь напора по длине, местные потери напора принимаются в процентах от величины потерь напора по длине. Определяем вероятность действия сан-тех приборов U = 8 человек q c 0 = 0. 2 л/с q c h ru = 5. 6 л/с q tot h ru =15. 6 л/с q h h ru q tot 0 = 0. 3 л/с Pc = q c h r u *U/3600*q c 0 *N= 5. 6*8/3600*0. 2*10 = 0. 006 Ptot = q tot h r u *U/3600*q tot 0 *N=15. 6*8/0. 3*10*3600=0. 01 Определяем NP для каждого участка NP1-2 NP2-3 NP3-4 = 0. 006*5= 0. 03 NP4- Ву = 0,01*5= 0. 05 NPВу -6 = 0. 01*5= 0. 05 NPВв α по СНиП (приложение 4) q= 5*qc 0α (л/с) q 1-2 = 5*0,2*0,2=0,2 (л/с) q 2-3 = 5*0,2*0,2=0,2 (л/с) q 3-4 = 5*0,2*0,237=0,237 (л/с) q 4-Ву q Ву-6 = 5*0. 3*0. 273 = 0. 4 (л/с) q Вв = 5*0. 3*0. 343 = 0. 5 (л/с) Определяем потери напора для каждого участка и их сумму: H = i*l*10 i*l1-2 = 360,5*2*10= 7210 (Па) i*l2-3 = 360,5*1,8*10= 6489 (Па) i*l 3-4 i*l 4- Ву = 73,5*12,5*10= 9187,5 (Па) i*l Ву -6 i*l Вв = 110,9*15*10= 16635 (Па) № уч. l, м N NP α q, л/с d, мм V, м/с i, Па 1-2 2 1 0,006 0,2 0,2 15 1,18 360,5 7210 2-3 1,8 2 0,012 0,2 0,2 15 1,18 360,5 6489 3-4 2,1 5 0,03 0,237 0,237 20 0,78 110,6 2322,6 4-Ву 12,5 5 0,05 0,273 0,4 25 0,75 73,5 Ву-6 5,4 5 0,05 0,273 0,4 25 0,75 73,5 3969 Вв 15 10 0,1 0,343 0,5 25 0,93 110,9 16635 ∑il=4,6м 5. Гидравлический расчёт сети горячего водопровода Задачей гидравлического расчёта является определение диаметров подающих и циркуляционных трубопроводов и потерь напора от ввода до самой высокой водоразборной точки наиболее удалённого стояка. Потери напора в отдельных участках трубопроводов систем горячего водоснабжения определяют по формуле: H=il (1+kl ), м где: i-удельные потери напора, принимаются по таблице, (приложения 2 ) для подбора диаметров; l- длина участков трубопровода, м; kl- коэффициент, учитывающий местные сопротивления: kl= 0. 2- для подающих и циркуляционных распределительных трубопроводов (магистраль, разводка); kl= 0. 1- для трубопроводов и водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков (стояк без полотенцесушителей); kl= 0. 5- для трубопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями. Диаметры циркуляционных трубопроводов принимаем на один два размера меньше, чем соответствующие диаметры подающих трубопроводов. Горячие водоснабжение- местное от комбинированных газовых аппаратов, устанавливаемых в каждой квартире для отопления и горячего водоснабжения. q h 0 = 0. 2 л/с q h h r u Ph = q h h r uh 0 Определяем NP NP1-2 = 0. 02*1= 0. 02 NP2-3 Определяем коэффициент α по СНиП (приложение 4) Определяем расход воды для каждого участка по формуле: q = 5* q0 *α (л/с) q 1-2 = 5*0. 2*0. 215 = 0. 215 (л/с) q 2-3 = 5*0. 2*0. 281 = 0. 289 (л/с) Полученные данные записываем в таблицу округляя до сотых. Определяем диаметр для каждого участка по таблице гидравлического расчета. Hс = i*l*(1+RL) Н1-2 Н2-3 = 2299. 7*(1+0. 2) = 2759. 6 № уч. l, м N NP α q, л/с d, мм V, м/с i, Па il, Па RL H 1-2 2. 8 1 0. 02 0. 215 20 0. 84 1518 4250,4 0. 1 4675. 4 2-3 2. 9 3 0. 06 0. 289 25 0. 72 793 2299,7 0. 2 2759. 6 ∑=0. 7 Согласно пункту 4. 2 (1), диаметр условного прохода счетчика воды выбираем исходя из среднего расхода воды за период потребления qc т , которые не должны превышать эксплуатационный, принимаем по таблице 4 (1). Водомер принимается на порядок ниже диаметра ввода. Из таблицы выписываем данные принятого водомера. К установке принимаем водомер крыльчатый, калибром 20 с гидравлическим сопротивлением счетчика S=5. 18, эксплуатационный расход счетчика 2 м3 /ч. HВд = S*(qc )2 HВд = 5,18*(0,5)2 q – расход на вводе. s – гидравлическое сопротивление счетчика. Потери напора в водомере должны быть не более 5м, для турбинных, не более 2,5м для крыльчатых счетчиков. В нашем случае потери в водомере равны 1,295м, что меньше допускаемых, следовательно, счетчик подобран, верно. 7. Определяем среднечасовой расход qт = qu3 /ч) qu U – количество потребителей, чел. qт = 180*8/1000*24 = 0,06 (м3 Проверим условием: qэ ≥ qт 2≥0. 06 которую рассчитываем на пропуск максимального ( с учетом противопожарного ) расхода воды. Phr = 3600*Pc *q0 /q0hr Phr = 3600*0,006*0,2/200 = 0,02 NP = 0,02*10 = 0,2 α =0,449 qhr3 / ч Phr NP = 0,18*6 = 1. 08 α =1. 021 qhr = 0,005*200*1. 021 = 1. 021 м3 Тепловой поток Qh тh hr 1. В течение среднего часа Qh тh hr *(55-tc )+Qht Т Qh т = 1,16*0,04*(55-5)+0,464=2,784 кВт Qh т = 1,16*qh hr *(55-tcТП Qht т = 1,16*0,04*(55-5)*0,2=0,464 кВт 2. в течении часа максимального потребления Qhr h = 1,16*qh hr *(55-tc )+Qht Т Qhr h = 1,16*1. 021*(55-5)+0. 464=52 кВт Qht = Qт *0,25 = 1,16+0,25 = 1,41 КТП Без квартальных сетей 1,Система без полотенцесушителей 2,Система с полотенцесушителей 3,Система с неизолированными стояками и полотенцесушителями 0,15 0,25 0,35 0,1 0,2 0,3 9. Определение требуемого напора в сети тр в месте присоединения ввода к наружной водопроводной сети в час максимального водопотребления, обеспечивающий подачу воды на необходимую геометрическую высоту и свободный напор у диктующего водоразборного прибора, определяют по формуле: Hc трc геом + ∑Hc i + Hвд c f ∑Hc i Hc геом – геометрическая высота подъема воды (м). ∑Hc i∑Hi *L*(1+Ki ) Ki – коэффициент местных сопротивлений, принимаем по пункту 7,7 (1). HВд – потери напора в водомере Hf Нf = 3 HВд Hc геом 3,1+1,5+1,1=5,7 м ∑Hc i = = 4,6*(1+0,3)=5,98 Hc тр = 5,7+5,98+1,295+3=15,9 м 10. Расчет и подбор водонагревателя 1. Внутренний диаметр Dв = 0,05 м 2. Внутренний и наружный диаметр латунных трубок dн = 0,016 м, dв = 0,014 м по ГОСТ 494-69 3. Число трубок Z = 4 шт мт2 5. площадь сечения межтрубного пространства fтр = 0,00066 м2 Т1 = 1300 С, Т2 = 700 С, t1 = 502 = 550 C Эквивалентный диаметр межтрубного пространства, в котором движется греющая вода. Dэквв 2 н 2в - Z*Dн (м) Dэкв = 0,052 – 4*0,0162 /0,05 + 4*0,016 = 0,013 м Порядок расчета: Расчет греющей воды л/ч ее расход Gм = Q/(Т1 -Т2 )*1000 = 52000/(130-70)*1000 = 0,87 Gт = Q/(Т2 -Т1 )*1000 = 52000/(55-5)*1000 = 1,04 в находим скорость горячей воды в межтрубном пространстве. Wмт = Gммт Wтр = Gт /3600*fтр = 1,04/3600*0,00066 = 0,43 м/с Средняя температура нагреваемой воды 1 +t2 ) = 0,5(55+5) = 300 С Средняя температура греющей воды Т = 0,5*(Т1 +Т2 ) = 0,5*(130+70) = 1000 С Коэффициент перехода ккал/м3 с от греющей воды, проходящей в межтрубном пространстве и стенках труб α22 )*Wтр 0,8 /dэкв 0,2 =(1400+18*30-0,035*(30)2 )*0,430,8 /0,0140,2 = 2386 2 от стенок труб к нагреваемой воде, проходящей по трубкам α1 =(1400+18T-0,035*T2 )*Wтр 0,8 /dв 0,22 )*0,20,8 /0,0130,2 2 α1 +1/α2 +δсп /λсп ) = 1/(1/19414+1/2386+0,000011) = 2174 δсп /λсп = 0,000011 0 С ∆tср∆Тб∆Тм /2,3*log∆Тб /∆Тм = 75-65/2,3*1. 15 = 710 С Площадь поверхности нагрева подогревателя, м2 F = Q/MK∆tср = 52000/0. 8*2174*71 = 0. 42 м2 L = 0,318*F/dср2 dсрн +dв N = L/4 = 2. 2/4 = 0. 6 секция Потери напора в водонагревателе Нвн = 0,75*(Wтр )2 Нвн = 0,75*0,432 11. Описание сети дворовой канализации Дворовая сеть принимает стоки от одного или нескольких зданий и направляет в уличную сеть. Дворовая сеть прокладывается из керамических, а/ц, бетонных труб в соответствии с ГОСТ 286 – 82 и присоединяется к наружной сети в колодце ГКК. Трубопроводы прокладываются параллельно зданиям в направлении к магистральной линии, с таким учетом, чтобы направление движения стоков совпадало с уклоном местности. Расстояние от сети до здания принимается не менее 5 м., чтобы при проведении земляных работ не повредить основание здания. Перед присоединением к наружной сети, на расстоянии 1,5 м. от красной линии от застройки устанавливается колодец. Диаметр труб дворовой сети 150 мм. При проектировании канализационной сети строится соответствующий ей профиль в масштабах: вертикальный не менее 1: 100, горизонтальный 1: 500. Построение профиля начинается после нанесения дворовой канализационной сети на генплан участка с горизонталями местности, нанесенными через 0,5 м. На трассе дворовой сети канализации на генплане нумеруется смотровые колодцы, начиная от контрольного колодца. При проектировании канализационного трубопровода следует помнить, что глубина заложения труб должна быть определена с учетом глубины промерзания грунта и уклон труб должен быть по возможности близок к естественному уклону земли, но не менее 0,008 для D=100-150 мм. 1. уклоны земли для каждого участка по формуле: j = Hн к / L Где Нконечная, Нначальная – отметки земли на границах участка (с профили), L – длина участка. К6 -К5 =200-199,5/15=0,03 К5 -К4 К7 -К4 =200,0-199,0/12=0,08 К4 -К3 =199,0-198,5/20=0,025 К3 -К2 К2 -К1 =198,0-197,7/15=0,03 К1 КК-ГКК=197,3-196,9/10=0,04 К10 -К9 =199,0-198,5/20=0,025 К9 -К8 =198,5-198,0/15=0,04 К8 -К1 =198,0-197,7/30=0,01 hзпр – 0. 3 + d где hпр глубина промерзания грунта для алтайского края hпр =2,2 hз = 2,2 – 0. 3 + 0,15= 2,05 (м) 3. Принимаем, что самый удаленный участок от уличной сети колодец К6 будет иметь глубину 2,05 (минимально допустимое). Тогда отметки лотка трубы в колодце будет иметь отметку равную отметки земли минус глубина колодца. Отметки лотков труб в остальных колодцах находим, вычитая отметки вышележащего колодца превышение L=j*L между этими колодцами. Глубина колодцев определяется как разность отметок земли и отметок дна лотка данного колодца. К6 = 200,0 - 2,05=197,95 4. Глубину колодцев определяем как разность отметок земли и отметок дна лотка данного колодца. NУч. L(м) D(мм) j Отметки земли Отметки лотка Глубина колодца начальная конечная начальная конечная К6 -К5 15 150 0,03 200,0 199,5 197,95 197,5 2,05 К5 -К4 15 150 0,03 199,5 199,0 197,5 2 К4 199,0 197,05 К7 -К4 12 150 0,08 200,0 199,0 196,99 2,05 К4 -К3 20 150 0,025 199,0 198,5 196,49 2,01 К3 -К2 20 150 0,025 198,5 198,0 196,49 195,99 2,01 К2 -К1 15 150 0,03 198,0 197,7 195,99 195,55 2,01 К1 197,7 195,55 К10 -К9 20 150 0,025 199,0 198,5 196,95 2,05 К9 -К8 15 150 0,04 198,5 198,0 196,45 195,85 2,05 К8 -К1 30 150 0,01 198,0 197,7 195,85 195,55 2,15 К1 197,7 195,55 К1 10 200 0,04 197,7 197,3 195,55 195,15 2,15 10 200 0,04 197,3 196,9 195,15 2,15 ГКК 196,9 194,75 2,15 13. Проверка на пропускную способность связан с режимом водопотребления и определяется теми же закономерностями. Между тем можно использовать методику определения расходов в системе водоснабжения. 2. Определяем вероятность действия приборов для всего двора в целом. 4. Определяем коэффициент α по табл. 2 СНИП 2. 04. 01-85 5. Определяем максимально секундный расход qtot =5* qtot 0 * α, (л/с) 6. Определяем расход стоков для прибора с наибольшим расходом. Таким прибором является унитаз со смывным бачком qS =1. 6 (л/с) qS =qtot +qS Результаты вычислений заносятся в таблицу. не предусмотренные расчетом, поэтому максимальное наполнение до 0,6. У нас H/d<0,6, следовательно, диаметр дворовой сети канализации 150мм подходит и подобран правильно. скорость движения стоков не должна допускать выпадение извести из сточных вод. Скорость самоочищения V=0. 7 м/с не менее. Ptottot h r u *U/3600*q tot 0 *N→NP→α→q=5*q0 tot * α→qS =qtot +qS (л/с) Ptot =15,6*20/3600*0,3*35=0,008 NP=0,008*35=0,28 α =0,135 qtot =5*0,135*0,3=0,2 qS =0,2+1,6=1,8 (л/с) Ptot = α =2,490 qtot qS =3,7+1,6=5,3 Ptot =9,5*140/3600*0,14*46=0,06 NP=46*0,06=2,76 α =1,763 qtot =5*1,763*0,14=1,23 qS =1,23+1,6=2,8 ∑ Ptot =(35*0,08)+(240*0,02)+(46*0,06)/35+240+46=0,02 ∑qtot =(35*0,008*0,3)+(240*0,02*0,3)+(46*0,06*0,14)/(35*0,008)+(46*0,06)+(240*0,02)=0,2 14. Определение расчетных расходов сточных вод №уч. N Ptot NP α q0 tot Расход л/с j V м/с H/D Ǿ qtot qs К6 -К5 14 0,008 0,112 0,355 0,3 0,53 2,13 0,03 0,94 0,18 150 К5 -К4 28 0,008 0,224 0,467 0,3 0,73 2,33 0,03 0,96 0,19 150 К4 К7 -К4 7 0,008 0,056 0,283 0,3 0,42 2,02 0,08 1,28 0,14 150 К4 -К3 35 0,008 0,28 0,58 0,3 0,78 2,4 0,025 0,95 0,21 150 К3 -К2 155 0,02 3,1 1,879 0,3 2,82 4,42 0,025 1 0,28 150 К2 -К1 275 0,02 5,5 2,726 0,3 0,82 2,42 0,03 0,96 0,20 150 К1 К10 -К9 26 0,06 1,56 1,144 0,14 0,2 1,8 0,025 0,80 0,18 150 К9 -К8 46 0,06 2,76 1,763 0,14 1,23 2,83 0,04 1,13 0,20 150 К8 -К1 46 0,06 2,76 1,763 0,14 1,23 2,83 0,01 0,70 0,30 150 К1 К1 -КК 321 0,02 6,42 3,021 0,2 3 4,6 0,04 1,28 0,26 200 КК-ГКК 321 0,02 6,42 3,021 0,2 3 4,6 0,04 1,28 0,26 200 ГКК 300 15. Расчет водостоков Количество осадков, которые должны отводится через систему водостоков, зависит от метеорологических условий в районе расположения здания. и большей продолжительности – часто. В связи с тем, что переполнение системы водостоков не вызывает значительных осложнений, в качестве расчетной интенсивности для кровли с уклоном менее 1,5%(плоская кровля) принимается интенсивность дождя продолжительностью 20 мин., который повторяется один раз в год(qк ,л/с*с*1*га). Для кровли с уклоном более 1,5%(скатная кровля) расчетной является интенсивность 5 мин., который тоже повторяется один раз в год (qк Величина qk 20 и qk 5k 20 можно использовать карту изолиний. Значение qk 5 в этом случае вычисляют по формуле: qk 5n * qk 20 (л/с*с*1*га) где n – параметр, определяемый по рис. QК в =Fk * qk 20 /10000, л/с QКс в =Fk * qk 5 /10000, л/с Fk - площадь водосбора, обслуживаемая одной воронкой, м2 Площадь водосбора определяют как горизонтальную проекцию участка кровли, с которого вода стекает к воронке. При наличии стен, примыкающих к кровле и возвышающихся над ней, водосборная площадь увеличивается на 30% суммарной площади вертикальных проекций стен. Тип и диаметр водосточной воронки или стояка выбирают так, чтобы расчетный расход не превышал максимально допустимых расходов. Fk qk 5 = 40. 75 * 80= 226. 27 QК в =437. 5* 80/10000= 3. 5, л/с QКс в =437. 5* 226. 27/10000= 9. 89, л/с 16. Спецификация На систему водопровода № Гост Тип Марка Масса Ед. Всего 1 УВК20 5 - - 2 Труба стальная водогазопроводная 25 20 15 157,2 69 58,8 1,28 1,66 2,39 201,2 140,5 3 См-УчУ 15 - - 4 Спускной кран 9 На систему канализации № Наименование Гост Тип Марка Кол-во Масса Ед. Всего 1 Умывальник 10 - - 2 Унитаз 22847-72 10 - - 3 Раковина 5 - - 4 Ванна 1154-80 5 - - 5 Поливочный кран 5 - - 6 100 500 9587-75 153 31,2 17. Роль сантехники в охране труда В городах и поселках на нужды населения и на промышленных предприятиях, для производственных нужд используется большое количество воды. Главная роль сантехники в охране природы состоит в очистке сточных вод перед сбросом в водоемы. Очистка включает в себя механическую и биологическую очистку. К механическим относят: решетки, песколовки, отстойники, жиро – маслоуловители, бензолоуловители. Решетки улавливают крупные примеси, их располагают в лотках приемных резервуаров перед отстойниками. Песколовка отделяет песок и тяжелые взвеси, которые удаляются гидроэлеваторами, далее очищенная вода поступает в грязеотстойники. В грязеотстойнике улавливается глина, грязь удаляется насосом. Далее вода поступает в жироуловители, где жир всплывает и периодически удаляется, осадок отводится через грязевую трубу. После отстойника вода поступает в аэротенки с микробами, которые пожирают биологические частицы, далее микробы удаляются в виде ила. Затем вода хлорируется, и очищенная сбрасывается в водоем.   18. Литература 1. Пальгунов П. П. «Санитарно техническое устройство и газоснабжение» 2. Староверов И. Г. «Справочник проектировщика» 3. СНиП 2. 0,4 0,1 – 85 «Внутренний водопровод и канализация зданий"