Выбор места ввода водопровода и расположение водомерного узла

Ввод водопровода производится по кратчайшему расстоянию перпендикулярно стене здания. Желательно его проектировать в средней части здания, что обеспечит одинаковые напоры в крайних водоразборных точках. Однако ввод может быть устроен и с торца здания. Его расположение зависит от ориентации здания по отношению к уличной водопроводной магистрали. Трубопроводы ввода прокладывают с уклоном в сторону уличной сети 0,003 - 0,005. Ввод заканчивается водомерным узлом, установленным внутри здания.

Линия ввода наносится на генплане участка с указанием его длины и диаметра и обозначением положения колодца, в котором намечается произвести присоединение ввода к квартальной сети. На плане подвала ввод показывается

условно с указанием места присоединения к водомерному узлу. Вводы обозначаются: Ввод В1-1, Ввод В1-2.

В здании проектируется 1 ввод. Длина его определяется как расстояние от городской водопроводной сети до места установки водомерного узла - Водомерный узел располагается в здании, на расстоянии 1,5 м от наружной стены толщиной, например 0,53 м. Он состоит из водомера, запорной арматуры в виде задвижек или вентилей (в зависимости от калибра водомера), устанавливаемых с каждой стороны водомера, контрольно-спускного крана (d = 20 мм), соединительных фасонных частей и патрубков. При наличии одного ввода в здание у водомера предусматривается обводная линия с установкой задвижки, которая при нормальной работе запломбирована в закрытом положении. Во избежание излишних потерь напора водомер устанавливают на прямом участке, а не на обводе.

1.3 Конструирование сети и построение аксонометрической схемы

Прокладку внутреннего холодного водопровода следует предусматривать в помещениях с температурой воздуха выше 2 ⁰С.

Внутренние трубопроводы холодной воды при диаметре до 150мм монтируются из стальных оцинкованных труб по ГОСТ 3262-75* или из других материалов, разрешенных для этих целей органами санитарного надзора РБ.

Магистраль – трубопровод, соединяющий основания стояков с водомерным узлом. Горизонтальные трубопроводы, в частности магистрали, следует проектировать с уклоном i =0,002…0,005 в сторону вводов для возможности спуска воды из системы. Магистраль прокладывается, как правило, на расстоянии 0,5…0,7 м от потолка подвала. Для предотвращения образования конденсата она теплоизолируется матами из минеральной ваты. Крепление магистральных трубопроводов производят к строительным конструкциям, используя для этого крючья, хомуты, подвески и кронштейны, таким образом, чтобы до стены оставалось 50 мм. Участки труб в местах прохода через стены и перекрытия заключают в металлические гильзы из труб большего диаметра, чтобы трубы имели свободное осевое движение. Края гильз должны выступать выше отметки пола на 20…30 мм.

Подводки к кранам должны быть оборудованы запорными вентилями, расположенными в теплых помещениях здания, и, по возможности, ближе к магистрали. Для возможности спуска воды на зиму подводка прокладывается с уклоном с сторону поливочного крана, а в пониженной точке подводки дополнительно устанавливается тройник с пробкой или кран для спуска воды.

Поливочный кран состоит из вентиля (25 или 32 мм) и насадка для присоединения рукава.

Все горизонтальные трубопроводы укладываются с уклоном 0.002 – 0.005 в сторону ввода для возможного спуска воды из системы.

Водопроводные стояки желательно размещать в местах наибольшего водоразбора и располагать вместе с канализационными стояками, используя для них общие отверстия в перекрытиях и общие каналы в стенах, с учетом требований монтажного проектирования. При скрытом расположении стояков в местах разъема соединений трубопровода (фланцы и сгоны), а также в местах установки вентилей необходимо предусмотреть ниши со смотровыми люками. Стояк может обслуживать как одну квартиру на этаже, так и две смежные.

Ответвление в квартиру выполняется на высоте 0,7 м (при отсутствии водосчетчика) или 1,3…1,5 м (при установке водомера).

Поквартирная разводка холодного водопровода от стояков прокладывается с учетом наименьшей длины труб, не допуская загромождения стен и порчи внешнего вида помещений, на высоте 0,15…0,25 м от пола. К водоразборной арматуре вода подается по подводкам, которые могут быть выполнены в виде вертикальных трубопроводов или гибких шлангов.

Запорной арматура на внутренних водопроводных сетях: у основания стояков хозяйственно-питьевой сети, на ответвлениях в каждую квартиру, на подводках к смывным бачкам, перед наружными поливочными кранами.

Высота установки санитарных приборов (до верха борта) выбирается по приложению Д (2): умывальники – 800 мм, раковины и мойки, умывальники при установке общего смесителя – 850 мм, ванны – 600 мм, унитазы – 400 мм.

Водоразборная арматура и краны установлены на 250 мм выше бортов раковин и на 200 мм выше бортов моек и умывальников (причем, сам борт прибора установлен на высоте: унитаз, биде – 400 мм, ванна – 600 мм, умывальник, раковина – 800 мм). Общие смесители для ванн и умывальников установлены на высоте 1100 мм, а смесители для ванн – 800 мм от пола, смеситель для душа –1200 мм.

На аксонометрической схеме показаны все элементы внутреннего водопровода от водопроводного колодца на уличной сети: МТП (условно), ввод водопровода, пересечение его со стеной подвала, водомерный узел, магистраль, стояки, поквартирные разводки и подводки к приборам, арматура, в том числе поливочные краны и устройство внутриквартирного пожаротушения. Кроме этого, следует проставить абсолютные отметки поверхности земли, пола подвала и этажей, осей труб ввода, водомера, магистралей (с учетом уклона), поливочных кранов и диктующего водоразборного прибора. На схеме обозначены расчетные участки и показать их длины, а после выполнения гидравлического расчета ещё и диаметры (l–d). Все стояки и поливочные краны подписаны - (СтВ1-1, ПК-1, УВКП …).

1.4 Гидравлический расчет внутреннего холодного водопровода

Цель гидравлического расчета внутреннего холодного водопровода заключается в определении диаметров труб и потерь давления таким образом, чтобы обеспечить бесперебойное водоснабжение всех потребителей в здании.

Последовательность гидравлического расчета:

- выбираем диктующую точку с учетом удаленности и высота расположения водоразборной арматуры, а также величины свободного давления H_f для санитарно-технических приборов;

- разбиваем сеть на расчетные участки (расчетный – участок, расход воды

на котором постоянен) против хода движения воды, начиная от диктующей точки;

- определяем, к какому количеству приборов подает воду данный расчетный участок;

- на каждом участке определяем расчетный расход воды по формуле 1.2:

, л/с (1.2)

где: – максимальный секундный расход воды, отнесенный к одному прибору, л/с; согласно пункту 6.2 ТКП (1), приложение 2: =0.2л/с, =0.3л/с;

α – величина, определяемая в зависимости от произведения общего числа приборов N на расчетном участке и вероятности их действия Р^с (определяется по формуле 1.3) для всего здания:

, (1.3)

где: U – число жителей в здании; ,F – общая площадь квартир здания;

f – санитарная норма, принимаемая 15 м²/чел;

– норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч (1):

л/ч (1.4)

подбираем диаметр труб по программе Шевелёва, по расчетным расходам и допустимым скоростям (v_max=3м/с);

При диаметре труб до 40мм v_эк=0.7–0.9м/с, более 40мм – v_эк=0.9–1.2м/с.

Определяем потери напора на расчетных участках по формуле 1.5:

, м (1.5)

где: – коэффициент, учитывающий потери в местных сопротивлениях, =0.3

по основному пути от диктующей точки до колодца городского водопровода подсчитываем сумму потерь давления.

Расчет производится в электронной табличной форме формата Excel таблица 1.1

Таблица 1

1.5 Подбор водомера

В соответствии с указаниями (1), диаметр условного прохода счетчика воды следует выбирать, исходя из среднечасового расхода за период потребления (одни сутки):

(1.6)

где: q_э - расход воды эксплуатационный.

Параметры счетчиков расхода воды подбираются по таблице 1.2

Таблица 1.2

Диаметр условного прохода счетчика, мм	Параметры
расход воды, м³/ч	Порог чувствительности, м³/ч, не более	Максимальный объем воды за сутки, м³	гидравлическое сопротивление счетчика S,м/(л/с)²
Минимальный	Эксплуатационный	Максимальный
	0,03	1,2		0,015	14,5
	0,05			0,025	5,18
	0,07	2,8		0,035	2,64
	0,1			0,05	1,3
	0,16	6,4		0,08	0,5
	0,3			0,15	0,143
	1,5			0,6
				0,7
				1,2
Продолжение таблицы 1.2
				1,6

Среднечасовой расход за период максимального водопотребления определяется по формуле 1.6:

, м³/ч (1.6)

где: Т – период потребления воды, ч;

– норма расхода холодной воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л/сут.

л/сут

м³/ч

Значения и определяются по приложению А таблице А1 (1)

Счетчик с принятым диаметром условного прохода надлежит проверить на пропуск максимального секундного расхода на хозяйственно- питьевые нужды, при этом потери напора в крыльчатых счетчиках холодной воды не должны превышать 5м, в турбинных – 2,5м.

Потери напора в счетчиках h_вод, м, при расчетном секундном расходе воды следует определять по формуле 1.7:

, (1.7)

где: S – гидравлическое сопротивление счетчика, для счетчика с диаметром условного прохода 32мм S=1,3 л/с²по таблице 1.2.

С каждой стороны счетчиков следует предусматривать прямые участки трубопроводов, длина которых определяется в соответствии с государственными стандартами на счетчики для воды (крыльчатые и турбинные) вентили или задвижки. Между счетчиком и вторым (по движению воды) вентилем или задвижкой следует устанавливать спускной кран.

1.6 Определение требуемого напора повысительной установки

Требуемый напор, м, для работы системы внутреннего холодного водопровода определяется по формуле 1.8:

(1.8)

где: Н_geom – геометрическая высота подъема жидкости, которая равна разности отметок диктующей точки и отметки люка колодца городского водопровода, м;

ΣH_l,tot – сумма потерь напора в трубопроводах системы водоснабжения, принимается из гидравлического расчета от 1-го участка до ввода, м;

h_вод – потери напора в водомере, м;см. выше расчет водомера h_вод;

H_f – свободный (рабочий) напор перед диктующим прибором, м;

H_f = 0,3 МПа=3м.

2.ВНУТРЕННИЙ ВОДОПРОВОД ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ

Горячий водопровод представляет собой систему устройств и трубопроводов, обеспечивающую подогрев воды до расчетной температуры и подачу ее потребителям.

Горячая вода подается к тем же приборам, что и в системе холодного водоснабжения за исключением смывных бачков, что приводит к повышению вероятности действия водоразборных устройств в системе горячего водоснабжения, а, следовательно, и к большему расчетному расходу горячей воды.

2.1 Выбор системы и схемы

Принимаем к проектированию закрытую систему горячего водоснабжения, в которой теплоноситель (сетевая вода) подогревает холодную воду до необходимой температуры в теплообменниках (водонагревателях).

Принимаем схему присоединения стояков с нижней разводкой.

В жилых зданиях с числом этажей более четырех следует объединять группы водоразборных стояков кольцующими перемычками в секционные узлы с присоединением каждого секционного узла одним циркуляционным трубопроводом к сборному циркуляционному трубопроводу системы. В секционные узлы следует объединять 3÷7 водоразборных стояков. Кольцующие перемычки прокладывают:

- по теплому чердаку;

- по холодному чердаку под слоем теплоизоляции;

- под потолком верхнего этажа при подаче воды в водоразборные стояки снизу.

Таким образом, вследствие компактного расположения стояков и, следовательно, небольшой длины кольцующей перемычки принимаем схему классическую.

2.2. Конструирование сети и построение её аксонометрической схемы

Ввод теплопроводов рекомендуется размещать как можно ближе к середине здания, что положительно сказывается на гидравлическом режиме работы системы горячего водоснабжения.

При принятой схеме горячего водоснабжения здания магистральные (подающие и циркуляционные) теплопроводы прокладываются в подвале, крепятся с помощью кронштейнов к несущим ограждающим конструкциям или с помощью подвесок к потолку или перекрытию. Для удаления воздуха и спуска воды из системы горизонтальные теплопроводы прокладывают с уклоном не менее 0.002, при этом циркуляционный теплопровод располагают параллельно подающему.

Стояки горячего водоснабжения монтируют справа от стояков холодного водоснабжения, циркуляционные стояки прокладывают справа от стояков горячего водоснабжения.

Горизонтальную разводку от стояков к приборам осуществляют на высоте 200-300мм (на 100мм выше разводки холодного водопровода).

Для уменьшения потерь теплоты предусматривают теплоизоляцию подающих и циркуляционных теплопроводов, включая стояки, кроме подводок к приборам. В ванных комнатах на подающих стояках устанавливают полотенцесушители таким образом, чтобы от уровня пола до низа полотенцесушителя было расстояние 1200мм. Устройства для выпуска воздуха предусматриваются в верхних точках теплопроводов.

Установка запорной арматуры предусматривается:

- на трубопроводах холодной и горячей воды у водонагревателей;

- на ответвлениях теплопроводов к секционным узлам водоразборных стояков;

- у основания подающих и циркуляционных стояков (в зданиях с числом этажей 3 и более);

- на ответвлениях от стояков в каждую квартиру;

- на вводах в здание.

Для предотвращения поступления горячей воды в водопроводную сеть холодного водоснабжения и наоборот (так называемые «перетоки») на циркуляционном теплопроводе у водонагревателя, на трубопроводе, подающем холодную воду, и в обвязке циркуляционного насоса устанавливают обратные клапаны.

Трубопроводы системы горячего водоснабжения устраивают из стальных оцинкованных труб (ГОСТ 3262-75*).

Контроль за параметрами горячей воды осуществляется термометрами и манометрами. Манометры устанавливаются на выходе из водонагревателя, до и после циркуляционного насоса. Термометры устанавливают до и после водонагревателя и на циркуляционном теплопроводе перед циркуляционным насосом.

2.3 Гидравлический расчёт системы горячего водоснабжения

Порядок гидравлического расчёта:

1. На планы здания наносим сети горячего водоснабжения;

2. Вычерчиваем аксонометрическую схему;

3. Аксонометрическую схему разбиваем на расчётные участки;

4. Определяем расчётные расходы горячей воды на каждом участке;

5. Определяем диаметры водопроводов, исходя из расчётных расходов воды и допустимых скоростей;

6. Определяем потери напора на отдельных участков трубопровода с учётом зарастания труб;

7. Определяем общие потери напора для всего расчётного направления

Норма расхода горячей воды - это количество воды, отнесённая к единице измерения, т.е. на одного человека в сутки и т.д. – определяется степенью благоустройства зданий, в виде применённого санитарно-технического оборудования, способом приготовления и раздачи воды и т.д. Расчётные расходы воды на участках системы горячего водоснабжения определяют аналогично холодному водопроводу.

Определяем максимальный секундный расход горячей воды , л/с по формуле 2.1:

, л/с (2.1)

– максимальный секундный расход воды, отнесенный к одному прибору, л/с; согласно приложению А (1), =0.2л/с, =0.3л/с.

α – величина, определяемая в зависимости от произведения общего числа приборов N на расчетном участке и вероятности их действия Р.

Далее определяем вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети при одинаковом водопотреблении по формуле 2.2:

(2.2)

U=45(потребителей); =10л/с; N =120(приборов).

Т.к. вероятность действия приборов 0.005 < 0.1 следовательно,

P*N→ определяется по приложению (1)

P*N=0.005*120=0,6

=0,6

Определяем максимальный часовой расход воды по формуле 2.3:

, м³/ч (2.3)

Определяем среднечасовой расход воды, в м³/ч, за период максимального водопотребления определять по формуле 2.4:

, м³/ч (2.4)

где: q^hu – норма расхода горячей воды, в л, потребляемая в сутки наибольшего водопотребления; Т – период потребления воды (сутки, смена).

Задача расчёта: определение диаметров подающих и циркуляционных трубопроводов и потери напора от ввода до самой высокорасположенной водоразборной точки наиболее удалённого стояка.

Гидравлический расчёт подающих водопроводов горячей воды выполняется аналогично расчёту трубопроводов холодного водоснабжения на подачу расчётного расхода с учётом циркуляционного, определяется по формуле (2.5):

, л/с

где: – максимальный расчетный расход горячей воды; – коэффициент, принимаемый: для водонагревателей и начальных участков систем до первого водоразборного стояка определяется по приложению Д (1), для остальных участков равным нулю.

Скорости в сети должны быть не менее 3,0 м/с. Рекомендуется принимать скорость движения воды с учётом зарастания в пределах 0,9 – 1,2 м/с, в квартирных подводках не более 2,5 м/с.

Далее гидравлический расчет, распределительных трубопроводов системы горячего водоснабжения, производится на основе рассчитанных расчетных расходов для горячего потребления. По программе Шевелева подбираются диаметры, скорости и уклоны для расчетных участков.

Так как для системы горячего водоснабжения присуще отложение накипи в трубопроводе, что приводит к уменьшению внутреннего диаметра, то для дальнейших расчетов вводятся поправочные коэффициент на скорость и уклон (К_i K_v).

Поэтому потери напора, м, по трубопроводам находят по формуле 2.6:

м, (2.6)

где: i^h - удельные потери напора на трение (по длине), м/м, определенные с учетом уменьшения внутреннего диаметра труб различного рода отложениями, величина которых зависит от качества поступающей в систему воды. l – длина участка трубопровода, м; k_l – коэффициент, учитывающий потери давления в местных сопротивлениях, значения которого следует принимать: 0.2 – для распределительных трубопроводов; 0,5 – для трубопроводов в пределах тепловых пунктов, а также для водоразборных стояков с полотенцесушителями; 0,1 – для водоразборных стояков без полотенцесушителей и циркуляционных стояков.

Определение требуемого напора сети горячего водоснабжения

Требуемый напор для здания в точке присоединения системы горячего водопровода, подающему холодную воду, определяют по формуле 2.7:

,м (2.7)

h_вод – потери напора в водомере, м; см. выше расчет водомера h_вод,

H_f – свободный (рабочий) напор перед диктующим прибором, по приложению Б (1);

H_f =0,3 МПа=3м;

Для нормальной работы смесительной арматуры необходимо, чтобы давление в системах холодного и горячего водоснабжения было примерно равно. Поэтому сравниваем Hтр и Hгар и делаем вывод о необходимости проектировании повысительной установки. Подбор насоса осуществляется аналогично их подбору в системах холодного водоснабжения.

Расчёт системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции

Циркуляция в системах горячего водоснабжения с целью сохранения постоянной температуры наиболее удалённого потребителя. Циркуляционный расход горячей воды в системе, q^cir определяется по формуле 2.8:

, л/с (2.8)

где: 4.19– удельная теплоемкость воды; – суммарные теплопотери трубопроводов горячего водоснабжения, кВт;

b — коэффициент разрегулировки циркуляции; Dt – разность температур в подающих трубопроводах системы от водонагревателя до наиболее удалённой водоразборной точки в зависимости от протяжённости сети.

b и Dt, определяются согласно пункту 9.3.2 (1). Принимаем в зависимости от схемы горячего водоснабжения - для систем, в которых предусматривается циркуляция воды по водоразборным стоякам с переменным сопротивлением циркуляционных стояков, определяется по подающим, разводящим трубопроводам и водоразборным стоякам при Dt = 10°С и b = 1;

Расход горячей воды с учётом циркуляционного определяем по формуле 2.9:

, л/с (2.9)

Расчет разработан в программе Exсel и сводится в таблицу 2.1

Таблица 2.1

Тепловой расчёт системы водоснабжения

Определение потерь теплоты подающими водопроводами выполняем с целью определения циркуляционных расходов на участках сети и на вводе в здание. Расчёт ведём в табличной форме на основании определённых ранее диметров трубопроводов.

Таблица 2.2

№ уч-ка	l,м	d,мм	Потери теплоты, Вт	∑Qвт^ht	Примечание
Qht на 1 м	Qht на уч-ке

						Суммарные потери стояка Вт




						Суммарные потери по системе Вт

Определение циркуляционного расхода

Гидравлический расчёт системы горячего водоснабжения. Расчёт системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции.

(2.8)

где: =1;

=10°С

Значение коэффициента К_cir определяется по приложению Д (1):

К_cir→ q^h/q^cir

q^h=0,894 л/с

К_cir=0,894/0,120=7,45>2.1

Следовательно, К_cir=0 и расход воды с учётом циркуляционного на вводе равен расходу горячей воды:

q^h^cir =q^h=0,894 л/с

Определение требуемого напора для здания по результату гидравлического расчёта

∆hэт =…м, Нg =…МПа

Требуемый напор для работы системы внутреннего холодного водопровода определяется по формуле 2.7:

,м (2.7)

Сравниваем величину требуемого напора для здания с гарантированным напором на вводе:

Нн= Нg - =….м

Т.к. гарантируемый напор превышает требуемый то гидравлический расчёт выполнен верно.

2.4 Подбор оборудования ЦТП

Подбор циркуляционных насосов

Циркуляционный насос должен обеспечивать подачу циркуляционного расхода горячей воды и иметь напор, компенсирующий потери давления в циркуляционных кольцах и в водонагревателе при пропуске этого расхода рассчитываем по формуле 2.10:

м³/ч (2.10)

где: – потери напора в подающих трубопроводах распределительной сети и в водонагревателе при пропуске циркуляционного расхода, т.е. в

режиме циркуляции.

– потери напора в циркуляционных трубопроводах.

3. ВНУТРЕННЯЯ КАНАЛИЗАЦИЯ

Внутренняя канализация – система трубопроводов и устройств в объеме, ограниченном наружными поверхностями ограждающих конструкций и выпусками до первого смотрового колодца. Обеспечивающая отведение сточных вод от санитарно-технических приборов и технологического оборудования и при необходимости локальными очистными сооружениями, а также дождевых и талых вод в сеть канализации соответствующего назначения населенного пункта или промышленного предприятия.

3.1 Выбор системы и схемы

В жилом здании проектируется бытовая система внутренней канализации – для отведения сточных вод от санитарно-технических приборов (унитазов, умывальников ванн и др.) и внутренние водостоки – для отведения дождевых и талых вод с кровли здания. Схема внутренней канализации – самотечная, обеспечивающая самоочищающие скорости движения сточных вод.

3.2 Проектирование сети и построение аксонометрической схемы

Внутреннюю канализационную сеть проектируем из чугунных канализационных труб по ГОСТ 6942-98, диаметром 50,100,150мм. Стыки чугунных канализационных труб должны быть уплотнены пропитанным канатом по ГОСТ 30055 или пропитанным льняным волокном по ГОСТ 9394 с последующей заливкой расплавленной комовой серой по ГОСТ 127.1 с добавлением обогащенного каолина по ГОСТ 19608. Для крепления труб применяют хомуты, крючья, подвески и кронштейны с установкой на расстоянии не более 2м.

Выпуски устраиваются для отвода сточных вод от стояков в дворовую сеть. Диаметр выпусков определяется расчетом. Он должен быть не менее диаметра наибольшего из стояков, присоединяемых к данному выпуску. Выпуск проверяют на пропускную способность, чтобы при минимальном уклоне 0.02 скорость была не менее 0.7м/с, наполнение не более 0.3–0.6.

На один выпуск могут объединяться до 4 стояков. Длина выпуска – 3 –5м. Начальная глубина заложения выпуска возле стены здания принимается на 0.3м выше глубины промерзания грунта, но не менее 0.7м.

При этом, отметка лотка выпуска у стены здания определится по формуле 3.1:

,м (3.1)