Расчёт внутренней сети холодного водопровода здяания

Введение

Современные системы водоснабжения, канализации и газоснабжения  представляют собой сложные инженерные сооружения и устройства, обеспечивающие подачу воды потребителям, а также  отвод и очистку сточных вод. Обеспечение потребителей газовым  топливом.

Правильное решение инженерных задач по водоснабжению, водоотведению  и газоснабжению в значительной степени определяет высокий уровень  благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и производственных зданий.

Системы холодного и горячего водоснабжения, а также газоснабжения  подавляющего большинства жилых, общественных и административных зданий построены  в условиях, казалось, безграничных запасов природных ресурсов: воды, газа, нефти. При их проектировании и строительстве вопросы энергосбережения рассматривались, как второстепенные либо вообще игнорировались.

Республика Беларусь в  настоящее время не располагает  достаточными запасами природных энергоносителей, что обуславливает необходимость  приобретения их за рубежом. Это диктует  новые подходы к проектированию и строительству санитарно-технических  систем зданий, краеугольным камнем которых  является экономичность и энергосбережение.

При проектировании и строительстве  санитарно-технических систем зданий используются новые материалы, оборудование, высокоэффективные технологии появившиеся  последнее время в Республике Беларусь, что позволяет интенсифицировать работу систем и сооружений водоснабжения, канализации и газоснабжения, сокращать строительные затраты и эксплуатационные расходы, повышать производительность труда и экономить материальные и трудовые ресурсы.

Также в нашей республике уделяется большое внимание вопросам охраны окружающей среды, рациональному  использованию водных ресурсов. И  в этом не последнюю роль играет грамотное проектирование санитарно-технических  систем зданий, очистка сточных вод  с доведением ее до требований СанПиН 10-124 РБ 99 «Питьевая вода. Гигиенические  требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения, Контроль качества».

Целью выполнения курсового  проекта является систематизация, углубление и закрепление полученных по данной дисциплине теоретических знаний и  практических навыков в расчете, подборе и конструировании санитарно-технических  систем зданий, а также формирование и приобретение навыков в самостоятельном пользовании справочной и нормативной литературой, решении вопросов составления и оформления технической документации.

 

1. Краткая характеристика здания

В данном курсовом проекте  выполнено проектирование санитарно-технических  устройств 3-секционного 5-этажного 60-квартирного жилого дома, расположенного в городе Витебск, в котором проживает 240 человек. Здание выполнено из кирпича, глубина промерзания составляет 1,42 м.

В здании расположено 240 санитарно-технических приборов, в том числе 60 умывальников, 60 унитазов, 60 моек и 60 ванн.

Жилой дом оборудован системами  центрального отопления, водопровода, канализации, газоснабжения, освещения.

Рядом со зданием пролегают  наружные сети городского водопровода, городской канализации, городского газоснабжения и теплоснабжения.

 

2. Технико-экономическое обоснование принятых санитарно-технических систем и их описание
1. Холодное водоснабжение

Система холодного водопровода  питается от 1-го ввода горячего водопровода. В подвале жилого дома расположен в отдельном помещении водомерный узел для учета расхода воды. Разводка магистральных трубопроводов –  нижняя, под потолком подвала. Стояки прокладываются в специальных нишах, в доступных для обслуживания местах. Каждый стояк и каждое этажное  разветвление снабжено вентилями для  отключения. Магистральные трубопроводы проложены с уклоном 0,002 в сторону  движения воды. Для поливки территории вокруг жилого дома предусмотрены 2 поливочных крана.

 

2. Горячее водоснабжение

Система местного горячего водоснабжения подключена к наружным тепловым сетям по параллельной схеме, т.е. водопроводная холодная вода нагревается  в теплообменнике горячего водоснабжения. Греющим теплоносителем является вода тепловых сетей. Согласно требований нормативных документов необходимо устройство циркуляции горячей воды. Для этого прокладывается циркуляционный трубопровод. Магистральные теплопроводы прокладываются под потолком подвала с уклоном 0,002. Магистральные теплопроводы, стояки и циркуляционный теплопровод изолируются. В подвале здания расположен в тепловом узле теплообменник для нагрева холодной водопроводной воды.

 

3. Канализация

Для отводы сточных вод от санитарно-технических приборов предусматривается устройство сетей канализации, которое выполнено из полиэтиленовых канализационных труб. Выпуск канализационной сети расположен в подвальной части здания. Для обслуживания, на сети, в подвальной части здания установлены прочистки. На каждом этаже к стоякам присоединены отводные линии с уклоном 0,03 к стоякам. Для сообщения стояка с атмосферой предусмотрена вытяжная линия, которая выведена выше здания на 0,3 м и выполнена из труб такого же диаметра, что и стояк. Для прочистки стояка предусмотрены ревизии на 1-м, 4-м и 6-м этажах.

 

 

 

4. Внутренний газопровод

Газопотребляющими приборами в жилом здании являются газовые плиты ПГ4, установленные в кухне в каждой квартире. Газ потребляется на нужды пищеприготовления. Согласно СНБ [3] внутридомовой газопровод подключен к внутриквартальной сети газопровода низкого давления.

Ввод газопровода осуществляется в здание у лестничной клетки, разводка под потолком лестничной клетки. Газопровод прокладывают открыто по стенам здания, в местах прохода через перегородки  и наружные стены устанавливают  футляры. Газовые плиты подключены к стояку на каждом этаже поэтажными подводками, снабженными пробковыми кранами.

 

3. Расчет системы холодного водопровода
1. Гидравлический расчет

После составления расчетной  аксонометрической схемы сети холодного  водопровода от ввода до самого удаленного и высокого водоразборного прибора  приступаем к гидравлическому расчету сети.

Гидравлический расчет внутреннего  водопровода заключается в определении  диаметра труб и потребного напора для обеспечения бесперебойного водоснабжения всех потребителей в  здании.

Расчетный расход холодной воды на участке определяем по формуле:

, л/с

где  максимальный секундный расход холодной воды, л/с, отнесенный к одному прибору. Его определяем по приложению 3 [1]. л/с;

α – коэффициент, зависящий от числа однотипных приборов N и вероятности их одновременного действия P^с. Определяем по таблице 2 приложения 4 [1].

Вероятность действия приборов P^с для различных участков сети определяем сразу для всего здания в целом (т.к. отношение ) по формуле:  

где норма расхода холодной воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч (прил. 3[1]):

 л/ч

где общая норма расхода воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч (прил. 3[1]);

 норма расхода горячей  воды одним потребителем в  час наибольшего водопотребления,  л/ч (прил. 3[1]).

N=220 – общее число водоразборных приборов в здании

U – общее число потребителей в здании U=220 (из расчета на одну квартиру 4 человека).

Определяем общий максимальный секундный расход воды по формуле:

, л/с

где общий максимальный расход воды, л/с, отнесенный к одному прибору с максимальным водопотреблением (прил. 3[1]),

Вероятность одновременного действия определяется:

Подбираем диаметры труб по расчетным расходам и допустимым скоростям. В виду того, что скорость движения воды в трубопроводах внутренних трубопроводных сетей не должна превышать 3 м/с, то при подборе диаметров трубопроводов холодного водоснабжения ориентируемся на экономичные скорости движения воды, которые для труб диаметром до 40 мм находятся в пределах 0,7…0,9 м/с, для труб более 40 мм – в пределах 0,9…1,2 м/с, в квартирных подводках не более 2,5 м/с.

Потери напора, Па, на участках трубопроводов систем холодного  водоснабжения определяем по формуле:

где i – удельные потери напора на трение, Па/м;

l – длина расчетного участка;

Kl – коэффициент, учитывающий потери давления в местных сопротивлениях. В сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых зданий принимается 0,3.

Расчет сводим в таблицу 1.

 

Расчет холодного водопровода

Таблица 1

№ участка	Число приборов, к которым   подается вода по расчетному участку					ΣN	Рс	Рс·ΣN	α	qco,  л/с		qc,  л/с	Dу, мм	v, м/с	i,   Па/м	l, м	Kl	Н=i·l·(1+Kl), Па
	В		М	Ун-з	Ум-к
1	2		3	4	5	6	7	8	9	10		11	12	13	14	15	16	17
1-2	1		–	–	1	2	0,0078	0,016	0,205	0,2		0,205	16	1,41	2059	0,9	0,3	2409
2-3	1		–	1	1	3	0,0078	0,023	0,222	0,2		0,222	16	1,53	2229	1,5	0,3	4347
3-3'	1		1	1	1	4	0,0078	0,031	0,239	0,2		0,239	16	1,64	3562	1,5	0,3	6946
3'-4	1		1	1	1	4	0,0078	0,031	0,239	0,2		0,239	20	1,05	951	2,9	0,3	3585
4-5	2		2	2	2	8	0,0078	0,062	0,292	0,2		0,292	25	0,83	479	2,9	0,3	1806
5-6	3		3	3	3	12	0,0078	0,094	0,336	0,2		0,336	25	0,95	619	2,9	0,3	2334
6-7	4		4	4	4	16	0,0078	0,125	0,373	0,2		0,373	25	1,05	724	2,9	0,3	2729
7-8	5		5	5	5	20	0,0078	0,156	0,406	0,2		0,406	32	0,71	255	8,3	0,3	2751
8-9	15		15	15	15	60	0,0078	0,468	0,657	0,2		0,657	32	1,13	596	0,5	0,3	387
9-10	20		20	20	20	80	0,0078	0,624	0,757	0,2		0,757	40	0,84	265	14,0	0,3	4823
10-11	25		25	25	25	100	0,0078	0,780	0,849	0,2		0,849	40	0,93	325	0,8	0,3	338
11-12	30		30	30	30	120	0,0078	0,936	0,935	0,2		0,935	40	1,03	385	2,3	0,3	1151
12-13	55		55	55	55	220	0,0078	1,716	1,313	0,2		1,313	50	0,92	237	1,9	0,3	585
ΣHl,tot=34192Па
13-ввод	55	55		55	55	220	0,0144	3,168	1,882		0,2	1,882	50	1,32	208	4,5	0,3	1217
ввод-ГК	55	55		55	55	220	0,0144	3,168	1,882		0,2	1,882	50	1,32	208	10,0	0,3	2704
Σhвв=3921 Па

 

 

 

2. Подбор водомера

Поскольку вода на нужды  горячего водоснабжения приготавливается непосредственно в здании, то водомер  устанавливаем на общий расход воды.

Среднечасовой расход потребляемой воды за период максимального водопотребления, м³/ч, определяем по формуле:

где – общая норма расхода воды, л, потребителем в сутки наибольшего водопотребления (прил. 3[1]), ;

U – общее число потребителей в здании U=220;

Т – период потребления  воды, для жилого здания принимаем 24 часа.

Водосчетчики с принятыми диаметрами условного прохода следует проверять на пропуск максимального секундного расхода на хозяйственно-питьевые нужды, при котором потери напора в крыльчатых  счетчиках не должна превышать 2,5 метра, а в турбинных – 1 м.

Потери напора в счетчике при расчетном секундном расходе воды определяются:

где S – гидравлическое сопротивление счетчика (прил. 4[1]);

q – расчетный секундный расход на вводе в здание, принимаем из гидравлического расчета холодного водопровода, q = 1,882 л/с    

Проверяем счетчик  с d_y=15 мм на пропуск расчетного расхода воды:

 м 

Проверяем счетчик  с d_y=20 мм на пропуск расчетного расхода воды:

 м 

Проверяем счетчик  с d_y=25 мм на пропуск расчетного расхода воды:

 м 

Проверяем счетчик  с d_y=32 мм на пропуск расчетного расхода воды:

 м 

Проверяем счетчик  с d_y=40 мм на пропуск расчетного расхода воды:

 м 

Принимаем крыльчатый счетчик с d_y=40 мм.

 

3. Подбор квартирного счётчика холодной воды на вводе в квартиру

Среднечасовой расход холодной воды за период максимального водопотребления, м³/ч, определяем по формуле:

где  – норма расхода холодной воды, л, потребителем в сутки наибольшего водопотребления. Определяется как разность общей нормы водопотребления и нормы расхода горячей воды

 л

Потери напора в счетчике при расчетном секундном расходе воды определяются:

Проверяем счетчик  с d_y=15 мм на пропуск расчетного расхода воды: