Проектирование водоснабжения, канализации и водостоков здания

 

2.1.1 Расчёт стока дождевых вод с кровли

 

Расчетный расход дождевых вод Q_расч с водосборной площади должен определяться по формулам:

а) для плоских кровель:

                                                                  

,                                                                            (2.1)

                                          =3,12 л/с

б) для скатных кровель:

                                                                

,                                                                        (2.2)

                                              

 

где F – водосборная площадь (определяется по схеме принятой конструкции крыши, при определении расчетной водосборной площади следует дополнительно учитывать 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к кровле и возвышающихся над ней, то есть расчётную площадь крыши нужно увеличить на 10%), м²; в моём варианте F=325,5м²

q₂₀ – интенсивность дождя с 1 га для данной местности продолжительностью 20 минут при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1^му году; (принимаемая согласно требованиям главы СНиП [8] по проектированию наружных сетей и сооружений канализации (для Краснодарского края л/с), л/с;

К – коэффициент,  учитывающий период однократного переполнения (значение К принимается согласно СНиП П-Г.6-62 в зависимости от величины q_20, К=1,5)

q₅ – интенсивность дождя с 1 га продолжительностью 5 минут при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году, л/с, определяемая по формуле:

              q₅ = 4ⁿ q₂₀;                                                           (2.3)

 

где n – параметр, принимаемый согласно требованиям главы СНиП по проектированию наружных сетей и сооружений канализации (для Краснодарского края n = 0,75) [8].

При расчете  внутренних водостоков следует учитывать режим работы отдельных участков сети (напорный или самотечный). При напорном режиме работает стояк с одной воронкой, соединенный с наружной дождевой сетью выпуском длиной не менее 4 м. При самотечном режиме работают подвесные и подпольные трубопроводы (коллекторы), наполнение в этих трубах следует принимать равным 0,8 их диаметра.

По полученному значению расчетного расхода дождевых вод, приходящийся на одну водосточную воронку или один водосточный стояк, определяют диаметр водосточной трубы (по таблице 2.1).

 

Таблица 2.1 – Диаметры воронки (стояка) в зависимости от расхода

 дождевых вод

 

Диаметр воронки  или  водосточного стояка d, мм	80	100	150	200
Расчётный расход на одну водосточную воронку qрасч„ л/с	5	12	35	-
Расчётный расход дождевых вод на один водосточный стояк Qрасч, л/с	10	20	50	80

 

 

 

2.1.2. Проектирование и расчет наружных водостоков

 

Наружные водостоки  могут быть выполнены с подвесными воронками, с водосточными воронками, заделанными в конструкцию крыши, и с воронками, установленными в карнизных лотках. Схематично наружные водостоки наносят на план подвала.

Количество воронок  и водосточных стояков для  наружных водостоков с подвесными воронками определяется по формуле:

                                      

,                                                         (2.4)

                                            

где F – водосборная площадь (определяется по схеме принятой конструкции крыши), м²;

F₁ - площадь крыши, оборудованная одним стояком (определяемая по таблице 2.2), м².

                                       n_в.тр= 312/100=3.92 шт.

Приняли 4 стока диаметром 100 мм

На рисунке 2.8 представлена схема размещения наружных водостоков

 

Таблица 2.2 – Наибольшая допустимая водосборная площадь

Диаметр водосточной трубы dвод, мм	100	140	180	216
Площадь крыши F1, м2	80	100	130	150

 

Количество водосточных  воронок для наружных водостоков с воронками, заделанными в конструкцию  крыши или установленными в над  карнизных лотках, определяется по формуле:

          

=9,45 ст.                                                           (2.5)

где Q_в – пропускная способность водосточной воронки (определяется по формуле 2.6), л/с;

Q_расч – расчетный расход дождевых вод с водосборной площади (определяемый по формулам 2.1 или 2.2), л/с.

Пропускная способность  водосточной воронки находится  по формуле[5]:

                           

                                                     (2.6)

                       

                                 Q_в=0,33 л/с

где – коэффициент входа (ориентировочно для щелевидных отверстий равен 0,75, а с учётом возможных засоров - 0,5);

– площадь отверстий водосточной  воронки принимается равной удвоенной площади сечения отводного патрубка воронки (принимается конструктивно), м²;

 – наибольшая допустимая  высота слоя воды у водосточной  воронки, (принимаемая равной 0,1 м), м.

 

      

          2.1.4 Расчёт внутренних водостоков и подбор диаметров труб

внутренней канализации

 

 Количество водосточных  воронок для внутренних водостоков  с открытым водовыпускном определяется  по формуле:

                             

,                                                         (2.7)

                             _{nв = 0,04}

 

где Q_расч  расчетный расход дождевых вод с водосборной площади (определяемый по формуле 2.1 или 2.2), л/с;

Q_max – максимальный расход воды внутреннего водостока при напорном режиме (определяется по формуле 2.8), л/с.

 

Максимальный расход воды внутреннего водостока, при  напорном режиме, определяется по формуле:

 

                          

,                                                         (2.8)

_{Qmax = 72,51}

где – напор в системе, равный разности отметок кровли у воронки и оси выпуска или оси самотечного трубопровода, м;

S₀ – сопротивление системы, равное сумме сопротивлений трению по длине всех участков труб и местных сопротивлений фасонных частей труб, включая сопротивления воронки и выпуска (определяется по формуле 2.9), мс²/л² .

Полное, суммарное сопротивление  водостока определяется по формуле:

                        

,                                             (2.9)

                             _{S0 = 0,0062}

    где – удельное сопротивление трубопровода трению (таблица 2.5), (с/л)²;

        – длина водосточного стояка (принимается по схеме), м;

        – удельное местное сопротивление трубопровода трению, при ζ = 1,0 ( определяется по таблице 2.6),  м(с/л)²;

       Σζ – сумма коэффициентов местных сопротивлений, включая вход в воронку и выпуск (определяется по таблице 2.7).

 

Таблица 2.5 – Удельное сопротивление трубопровода трению для трубопроводов внутренних водостоков

Наименование труб	Удельное сопротивление  труб трению (Аl), (с/л)2 при диаметре водостока (dв), мм
	80 (75)	100	125	150
Трубы чугунные канализационные	-	0,000365	-	0,000042
Трубы асбоцементные	0,000735	0,000165	0,000067	0,000028
Трубы полиэтиленовые	0,000962	0,00011	0,000048	0,000023
Трубы стальные	0, 00117	0,000267	0,000106	0,000045

 

Таблица 2.6 – Удельное местное сопротивление трубопровода трению

Диаметр фасонных частей (dф), мм	50	75	80	100	150	200
Удельное местное сопротивление  трубопровода трению, Ам, м(с/л)2	0,0132	0,0026	0,002	0,00083	0,000165	0,000052

Таблица 2.7 – Коэффициенты местных сопротивлений фасонных частей внутренних водостоков

 

Тип местного сопротивления	ζ
Воронка приёмная водосточная	1,5 – 1,6
Отвод чугунный канализационный:
90°	0,65
135°	0,45
Отступ	1,00
Тройник:
"на проход" прямой	0,25
"на поворот"	0,90
косой	0,80
Крестовина косая	1,20
Гидравлический затвор:
чугунный двух оборотный	1,50
стальной сварной	2,00
Выпуск	1,00

 

Величина Q_max должна быть не меньше притока воды к воронкам, определяемого по формулам 2.1 и 2.2 [5]:

 

                           Q_max ≥ Q_расч ,                                            (2.10)

        72,51 ≥ 3,12

 

 

 

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСИТЕМЫ И СХЕМЫ ДВОРОВОЙ

КАНАЛИЗАЦИИ

 

Дворовая канализационная  сеть, принимающая воду от отдельных  выпусков здания, должна присоединяться к уличному коллектору по возможности в одном месте. Она заканчивается контрольным колодцем, расположенным на расстоянии 1,0-1,5 м от красной линии в сторону здания.

Дворовую канализацию  соединяют с уличным коллектором  трубопроводом, начинающимся от контрольного колодца уличной поселковой канализационной сети. Перепад в случае необходимости проектируют в контрольном колодце. Присоединение дворовой сети канализации к коллектору допускается без устройств колодцев при длине присоединения не более 15 м и скорости движения сточной воды в коллекторе не менее 1 м/с. Смотровые колодцы устраивают в местах присоединений, изменения направления, уклонов, диаметров труб и на прямых участках на расстоянии: при диаметре труб 150 мм - 35 м; 200-450 мм - 50 м.

Угол присоединения  труб не менее 90°. Наполнение труб дворовой канализации при диаметрах 150-300 мм не более 0,6 диаметра трубы. Минимальная скорость при движении сточных вод для трубопроводов диаметром 150-250 мм 0,7 м/с. Наименьший диаметр труб для дворовой канализации 150 мм. Минимальные уклоны трубопроводов при диаметре 150 мм 0,008 диаметре 200 мм - 0,005. В зависимости от местных условий допускается принимать уклоны: 0,004 для труб диаметром 200 мм; 0,007 для труб диаметром 150 мм.

При отсутствии данных эксплуатации минимальную глубину заложения  трубопровода допускается принимать для труб диаметром до 500 мм на 0,3 м менее наибольшей глубины проникновения в грунт нулевой температуры, но не менее 0,7 до верха трубы, считая от отметок планировки. Дворовая канализация прокладывается параллельно зданиям по кратчайшему пути к контрольному колодцу и далее в уличный коллектор. Расстояние от дворового канализационного трубопровода до здания принимают не более 4 м, но и не менее 8 м из условия сохранения фундамента здания при укладке и ремонте сети.

Дворовую канализационную  сеть наносят на генплане участка  с указанием всех выпусков, смотровых и контрольных колодцев.

               Расчёт внутренней и дворовой  канализации

В системах, имеющих санитарно-технические приборы с ёмкостью (ванны, смывные бачки), которые медленно наполняются из водопровода и быстро опорожняются после процедуры со значительным секундным расходом, расчётные расходы стоков при малом числе приборов  выше, чем в системе водоснабжения. При большом числе приборов расходы от опорожнения отдельных приборов накладываются, усредняются и приближаются к расходам в системе водоснабжения. В связи с этим расходы, поступающие в систему канализации, можно определить по формуле: