Системи і схеми мереж водопостачання

Вступ

Основні терміни та визначення інженерних мереж

Інженерні мережі – трубопроводи і кабелі різного призначення (водопровід, каналізація, опалення, вентиляція, газопостачання, зв'язок та ін.), що прокладаються на територіях населених пунктів та промислових підприємств, а також у будівлях.

Водопровідна мережа – сукупність трубопроводів і пристроїв для подачі води до місць споживання.

Водовідвідна (каналізаційна) мережа – сукупність трубопроводів, колекторів, каналів і лотків для приймання і відведення стічних вод до місця розташування очисних споруд.

Теплова мережа – сукупність трубопроводів (теплопроводів), по яким переміщується теплоносій (гаряча вода чи пара) від джерела теплопостачання до споживача.

Система – сукупність споруд, пристроїв, обладнання, приладів та інших технічних засобів, підпорядкованих певному принципу і виконуючих спільну функцію (наприклад, система вентиляції, водопостачання, опалення і т.д.).

Схема – графічне зображення з описом і техніко-економічним обґрунтуванням прийнятих рішень, що пояснюють основні ідеї, принципи і послідовність роботи пристроїв, установок, споруд і мереж (водопостачання, каналізації, теплопостачання, газопостачання, електропостачання, зв’язку та ін.).

Водопостачання – сукупність заходів із забезпечення водою різноманітних споживачів (населення, промислових підприємств, транспорту, сільського господарства) необхідної кількості та потрібної якості.

Водопровід – комплекс інженерних споруд та пристроїв для отримання води з природних джерел, її очищення, транспортування до різноманітних споживачів необхідної кількості та потрібної якості.

Водовідведення (каналізація) – комплекс інженерних споруд (трубопроводів, насосних станцій, очисних споруд) і обладнання (санітарних приладів, стояків та ін.), які забезпечують приймання, збирання і відведення стічних вод з територій населених пунктів, промислових підприємств та інших об’єктів, а також їх очищення і знешкодження перед утилізацією чи скиданням у водойму.

Теплопостачання – постачання теплом за допомогою теплоносія (гарячої води чи пари) систем опалення, вентиляції, гарячого водопостачання житлових, громадських та промислових будівель і технологічних споживачів.

Опалення – штучне обігрівання приміщень з метою компенсації у них теплових втрат і підтримання на заданому рівні температури, визначеної умовами теплового комфорту для перебуваючих у приміщенні людей або вимогами здійснюваного в ньому технологічного процесу.

Газопостачання – організована подача і розподіл газового палива для потреб економіки та населення.

Газопровід – комплекс трубопроводів, обладнання і приладів, призначених для транспортування горючих газів від якого-небудь пункту до споживачів.

Вентиляція – природний або штучнийрегульований повітрообмін у приміщеннях (замкнених просторах), який забезпечує створення повітряного середовища відповідно до санітарно-гігієнічних та технологічних вимог.

Повітровід – трубопровід (короб) для переміщення повітря, застосовуваний у системах вентиляції, повітряного опалення, кондиціонування повітря, а також для транспортування повітря з технологічною метою.

Кондиціонування повітря – створення і автоматичне підтримання в закритих приміщеннях температури, відносної вологості, чистоти, складу і швидкості руху повітря, найбільш сприятливих для самопочуття людей, проведення технологічних процесів, роботи обладнання і приладів, зберігання матеріалів.

Інженерне обладнання будівель – комплекс технічних пристроїв, які забезпечують сприятливі (комфортні) умови побуту і трудової діяльності населення, що включає водопостачання (холодне і гаряче), каналізацію, вентиляцію, електрообладнання, газопостачання, засоби сміттєвидалення і пожежегасіння, ліфти, телефонізацію, радіофікацію та інші види внутрішнього благоустрою.

Трубопровідна арматура – пристрої для регулювання і розподілу рідин і газів, що транспортуються по трубопроводах, і поділяються на запірну арматуру (крани, засувки), запобіжну (клапани), регулюючу (вентилі, регулятори тиску), відвідну (повітревідвідники, конденсатовідвідники), аварійну (сигнальні засоби) та ін.

Для зручності проектування, конструювання і розрахунку, експлуатації систем інженерних мереж їх поділяють на зовнішні та внутрішні, із закріпленням відповідних нормативних вимог до них у СНиП та ДБН.

Умовні графічні зображення і познаки елементів санітарнотехнічних систем слід зокрема приймати за ДСТУ Б А.2.4-8:2009.

За ДСТУ Б Д.2.4-8-95 (ГОСТ 21.205-93) прийнято позначення трубопроводів санітарно-технічних систем:

Мережа: Позначення:

1.Водопровідна, загальне позначення…………….. В0

а) холодної води

- господарсько-питного призначення……................ В1

- протипожежного призначення……………………... В2

- виробничого призначення…………………………... В3

Зворотної води

- подавальна……………………………………………. В4

- зворотна……………………………………………….. В5

б) гарячої води (для гарячого водопостачання)

- подавальна……………………………………………. Т3

- циркуляційна………………………………………….. Т4

в) гарячої води (для технологічних процесів)

- подавальна……………………………………………. Т5

- зворотна ……………………………………...……….. Т6

2. Каналізаційна, загальне позначення…................ К0

- побутова (фекальна)………………………………… К1

- дощова (ливнева)…………………………................ К2

- виробнича, загальне позначення………................ К3

- механічно забрудненої води…………………….. К4

- хімічно забрудненої води………………………… К7

- лужних вод………………………………………….. К9 3. Теплопостачання, загальне позначення….......... Т0 для опалення, вентиляції, технологічних процесів:

- подавальна……………………………………………. Т1

- зворотна……………………………………………….. Т2

- пари (паропровід)……………………………………. Т7

- конденсату (конденсатопровід)……………………. Т8

Контрольні запитання та завдання.

1. Що таке інженерні мережі?

2. Що таке водопровідна мережа?

3. Що таке водовідвідна (каналізаційна) мережа?

4. Що таке теплова мережа?

5. Що таке система мережі?

6. Що таке схема мережі?

7. Що таке водопостачання?

8. Що таке водопровід?

9. Що таке водовідведення (каналізація)?

10. Що таке теплопостачання?

11. Що таке опалення?

12. Що таке газопостачання?

13. Що таке газопровід?

14. Що таке вентиляція?

15. Що таке повітровід?

16. Що таке кондиціонування повітря?

17. Що таке інженерне обладнання будівель?

18. Що таке трубопровідна арматура?

19. Запишіть позначення трубопроводів санітарно-технічних систем за ДСТУ Б Д.2.4-8-95.

20. Нарисуйте умовні графічні зображення елементів санітарнотехнічних систем за ДСТУ Б А.2.4-8:2009.

Системи і схеми мереж водопостачання

Системою водопостачання називають комплекс інженерних споруд, машин і апаратів, які призначені для добування води з природних джерел, поліпшення її якості, зберігання, транспортування і подачі водоспоживачам.

Схема водопостачання – взаємне розташування окремих елементів і споруд у кожній конкретній системі водопостачання.

За функціональним призначенням системи водопостачання поділяють на: господарсько-питні - призначені для подачі води питної якості за ГОСТ 2874-82 на господарські і питні потреби населення і промислових підприємств; виробничі - постачають водою технологічні потреби виробництва, якість води може відхилятись за певними показниками від якості питної води; протипожежні – забезпечують подачу води на потреби пожежегасіння, яка може бути непитної якості.

За сферою обслуговування розрізняють системи об’єднані (задовольняють потреби усіх споживачів) та роздільні (окремо подають воду на різні потреби). На основі техніко-економічних розрахунків (ТЕР) часто влаштовують такі об’єднані системи водопостачання: господарсько-питні-протипожежні, виробничо-протипожежні або виробничо-господарсько-протипожежні. Так, у містах поширені єдині господарськопитні-протипожежні водопроводи, на промпідприємствах, як правило, влаштовують два роздільні водопроводи – виробничий і господарськопротипожежний. Об’єднаний виробничо-господарсько-протипожежний водопровід влаштовують тоді, коли для технологічних потреб підприємства потрібно невелику кількість води питної якості. На певних промпідприємствах влаштовують спеціальні протипожежні водопроводи.

За видом об’єктів системи водопостачання бувають міські, селищні, промислові та ін. За тривалістю дії системи водопостачання бувають тимчасові та постійні, а за способом підйому води – гравітаційні та з механічною подачею води.

За територіальним охопленням споживачів системи водопостачання поділяють на: місцеві - забезпечують водою окремих споживачів: групу будинків, ферму чи промпідприємство тощо; централізовані - забезпечують водою усіх споживачів даного населеного пункту; групові - забезпечують водою споживачів кількох населених пунктів, ферм чи підприємств, віддалених одне від одного, а тому характеризуються великою довжиною водоводів (при значних відстанях між споживачами такі системи називають районними).

За характером використання води існують системи водопостачання прямоточні, зворотні та з повторним використанням води.

За температурою води розрізняють системи холодного і гарячого водопостачання. Температура гарячої води в місцях водорозбору становить 50-75⁰С, в дитячих дошкільних закладах – не менше 37⁰С (у душах, умивальниках). Якість холодної та гарячої води господарськопиттєвого водопроводу повинна відповідати вимогам, а виробничого – технологічним вимогам.

Водопровідні мережі призначені для транспортування води від вододжерела до споживачів і складаються з водоводів, магістральних мереж і розподільних трубопроводів. Водоводами вода подається від насосних станцій до населеного пункту, на території якого розталована мережа магістральних і розподільних трубопроводів. Водоводи прокладаються не менше ніж у дві лінії, з’єднані перемичками, що забезпечує безперебійність подачі води (відстань між окремими лініями повинна бути не менше 5 м при діаметрі труб до 300 мм і 10 м – при трубах більшого діаметру). Магістральні трубопроводи призначені для транспортування основних транзитних мас води, а розподільні – для її транспортування від магістралей до місць споживання.

Всі водопровідні мережі проектують на основі плану забудови населеного пункту, зважаючи на конфігурацію населеного пункту; взаємне розташування джерела водопостачання і споживачів; розташування вулиць, кварталів та зосередження споживачів (заводи, фабрики та ін.); рельєф місцевості. Мережі прокладають по проїздах або узбіччях доріг паралельно до лінії забудови. У поздовжньому профілі трубопроводи повторюють рельєф місцевості на певній постійній глибині. При цьому трубам надається похил (не менше 0,001) в напрямку до випуску, що забезпечує спорожнення мережі та випуск з неї повітря. Для цього у підвищених місцях мережі влаштовують вантузи, а в понижених – випуски. Заглиблення водопровідних труб залежить від глибини промерзання ґрунту, температури води в трубах та режиму її подачі. Глибина закладання труб – на 0,5 м нижче глибини промерзання ґрунту, але не вище 0,7 м до верху труби.

Схеми живлення водопровідної мережі, за характером взаємного розташування насосних станцій, водопровідних мереж, напірно-регулювальних споруд: з одностороннім живленням або з прохідною баштою; з двостороннім живленням або з контр-резервуаром; комбіновані.

За розташуванням в плані магістральних ліній розрізняють схеми водопровідних мереж: тупикові (розгалужені), кільцеві і комбіновані.

Розгалужена схема водопровідних мереж є дешевою, але може використовуватись у випадках, коли допускається перерва у водопостачанні на час усунення можливої аварії. Тому надійнішими є кільцеві схеми водопровідних мереж. У населених пунктах найчастіше використовують комбіновані схеми: кільце охоплює райони найбільшого водоспоживання, а до окремих споживачів прокладено від кільця тупики. В подальшому ці тупики при розширені населеного пункту можуть бути закільцьовані.

Протипожежні мережі виконують за кільцевою схемою. Дозволяються тупики лише для коротких ліній, а при довжині 200 м і більше в кінці водопровідних ліній повинні бути протипожежні водойми.

Вибір складу споруд у системі водопостачання, відповідно до вибраної схеми, залежить в основному від наступних факторів: виду природного джерела водопостачання та якості води в ньому; категорії водоспоживачів та їх вимог щодо вільних напорів; кількості та якості води, що споживається; надійності подачі води; рельєфу місцевості.

За схемою водопостачання з відкритих джерел (як правило найдорожчою в будівництві і складною в експлуатації) вода з відкритої водойми надходить до водозабірних споруд, з яких насосами станції першого підняття подається на очисні споруди. На водоочисній станції поліпшується якість води, після чого вона подається в резервуар чистої води (РЧВ), звідки насосами станції другого підняття водоводами подається до водопровідної мережі водоспоживачам. На території населеного пункту (переважно у найвищих місцях) споруджують водонапірну башту, яка, як і РЧВ, призначена для зберігання води, регулювання роботи насосів та підтримання у мережі потрібного напору.

Для водопостачання частіше використовують підземні води, які мають порівняно з поверхневими менший вміст різних домішок, а також простіший склад водопровідних споруд. Якщо якість підземних вод не задовольняє вимоги споживачів (наприклад, підвищений вміст домішок заліза), то у схему включають споруди для очищення води від непотрібних домішок до якості питної. При складності такого очищення (великому вмісті домішок) воду можуть використовувати лише як непитну, наприклад на господарські потреби. Якщо підземні води за своїми фізико-хімічними та санітарними показниками задовольняють вимоги щодо питної води, то застосовують найпростішу схему водопостачання – без водоочисної станції, а лише з простим механічним очищенням та знезараженням води для доведення її до вимог.

Централізовані системи водопостачання за надійністю забезпечення водою населених пунктів поділяються на три категорії.

Промпідприємства відрізняються різноманітністю технологічних процесів, споживають воду різної якості та вимагають різних напорів в мережах окремих цехів. Специфічністю технічних систем водопостачання є можливість обороту води для різних потреб. Тому системи водопостачання промпідприємств досить складні. Якщо підприємство знаходиться на території населеного пункту і споживає незначну кількість води непитної якості, то доцільно подавати воду на підприємство з міських мереж господарсько-питного водопроводу. Якщо підприємство споживає значну кількість води непитної якості, то доцільно подавати воду на підприємство з окремих систем технічного водопостачання: прямоточних, в яких вода після одноразового використання скидається у каналізацію; з повторним використанням води, де вода використовується повторно в кількох технологічних операціях; оборотних, в яких воду після використання для технічних потреб очищають або охолоджують, потім використовують на тому ж об’єкті у тих же технологічних операціях (рис. 1.1). Вибір схеми технічного водопостачання промпідприємств слід виконувати за результатами ТЕР.

а б в