Классификация систем внутренних водопроводов

ЛЕКЦИЯ 9

Внутренний водопровод состоит из следующих элементов:

1) ввода — ответвления от наружной сети до входа его за наружную стену здания (обычно до водомера) для подачи воды от наружной сети в здание;

2) водомерного узла — водомера с арматурой для учета количества потребляемой воды;

3) внутренней сети — для подачи воды к водоразборным точкам;

4) водоразборной, запорной и регулирующей арматуры;

5) напорно-регулирующие емкости — водонапорных баков, устанавливаемых в случае недостаточного напора в наружной сети и при необходимости иметь некоторый запас воды;

6) насосных и пневматических установок для повышения и поддержания напора во внутренней сети при недостаточности его в наружной сети.

По внутреннему водопроводу вода подается через ввод от наружной водопроводной сети ко всем водоразборным точкам, находящимся в здании. Как и наружные водопроводы, по своему назначению различают хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные внутренние. Системы водопроводов по технико-экономическим обоснованиям могут быть объединенными и раздельными.

Хозяйственно-питьевые водопроводы в жилых, общественных и производственных зданиях предназначают для подачи потребителям воды, необходимой для питья, умывания, стирки, канализации, мытья полов и других хозяйственных нужд.

Производственные водопроводы сооружают на предприятиях для питания водой производственных агрегатов, охлаждения машин и других технологических процессов. Требования к качеству производственной воды могут быть различны. Однако хозяйственный водопровод используют для производственных целей в тех случаях, когда требуется питьевая вода для производственных нужд, например, в пищевой промышленности или когда расход воды для производственных нужд незначителен и потребные напоры одинаковы.

Противопожарные водопроводы как самостоятельные устраивают в тех случаях, когда объединение их с хозяйственно-питьевыми или производственными водопроводами по технико-экономическим требованиям нецелесообразно.

Максимальный напор во внутренних водопроводных сетях, согласно СНиПу (гл. II Г.3.1-62), не должен превышать 60 м.

В зависимости от гарантийного напора в наружной водопроводной сети различают следующие системы внутренних водопроводов по способу создания потребного напора в них:

1) без повысительных установок;

2) с водонапорными баками (без насосов);

3) с постоянно или периодически действующими насосами;

4) с водонапорными баками и периодически действующими насосами;

5) с пневматической установкой.

Внутренний водопровод, действующий без повысительных установок под напором наружного водопровода (рис. 92, а), сооружают в том случае, когда напор в наружном водопроводе всегда достаточен для подачи необходимого количества воды к наиболее удаленным и высокорасположенным водоразборным точкам.

Водопровод с водонапорным баком без насоса (рис. 92,6) применяют в тех случаях, когда напор в наружной сети обеспечивает подачу расчетного количества воды в часы наименьшего потребления воды, т. е. ночью Вода, поступившая в бак ночью, расходуется из него в дневные часы.

Водонапорные баки сооружают также в случае необходимости создания запаса воды или для обеспечения постоянного напора у водоразборных точек (например, в банях и прачечных).

Водопровод с повысительной установкой без водонапорных баков (рис. 92, в) применяют тогда, когда наружная сеть может всегда обеспечить подачу требуемого количества воды, но напора постоянно или периодически в ней не хватает, а режим водопотребления равномерен.

Если напор в наружной сети недостаточен периодически, то установка будет включаться в определенные часы. Такие установки обычно автоматизируют. Насосная установка, будучи оборудована реле (реле давления, см. рис. 123, б), для автоматического включения и выключения может действовать периодически.

Водопровод с насосами и водонапорными баками (рис. 92, г) применяют при постоянном недостатке напора в наружной сети. При этом насосная установка действует периодически, подавая воду к водопотребителям и пополняя водонапорные баки. Периодичность действия насосной установки достигается автоматически при помощи поплавкового реле в баке (см. рис. 123, а).

Водопровод с пневматической установкой применяют в тех же случаях, что и водопровод с насосом и напорным баком. В этом случае вместо обычного бака устанавливают водовоздушные баки или отдельно воздушный и водяной баки (рис. 92, д).

В зданиях применяют пневматические установки системы переменного давления.

Зонное водоснабжение. Водопроводы высоких жилых зданий обычно делятся по высоте на зоны. Нижние этажи питаются непосредственно от наружного водопровода, в верхние же этажи воду подают насосами (рис. 92, е, ж, з). В зданиях повышенной этажности одна зона обслуживает примерно 10—14 этажей; при этом давление в нижних этажах зоны хозяйственно-питьевого водопровода не должно превышать 5 ати и противопожарного — 6 ати.

Рис. 92. Схемы внутренних водопроводов:

а — при постоянном достаточном напоре; б — при периодическом достаточном напоре, с баком и без насоса; в — при периодическом недостаточном напоре, с насосом вез бака; е— при постоянном недостаточном напоре, с насосом и баком; д — при постоянном недостаточном напоре с пневматической установкой; е — зонные для многоэтажных зданий при последовательной подаче воды; ж — при параллельной подаче воды; з — то же, при подаче одним насосом во все зоны:) — стояки с ответвлениями к водоразбором; 2 — запорные краны и вентили; 3 — магистральные трубы; 4 — спускной кран; б — водомер; в — насос; 7 — обратный клапан; S — баки водяные; 9 — воздушный бак; 10—воздухоспускной кран; 11 — предохранительный клапан; 12 — сжатый воздух (от компрессора); 13 — водомерное стекло

Рис. 93. Схема водопроводной сети с верхней разводкой

Водопроводные системы подразделяют на системы с нижней или верхней разводкой. При нижней разводке магистраль прокладывают в подвале преимущественно под потолком подвала или в первом этаже здания (подполом) в специальном канале. Такую трассировку сети широко применяют в жилых и общественных зданиях. При верхней разводке магистраль прокладывают под потолком верхнего этажа или в чердачном помещении. Верхняя разводка неудачна тем, что при укладке магистрали на чердаке необходимо утеплять магистраль для защиты ее от промерзания, а при аварии возможно просачивание воды через перекрытия.

Верхнюю разводку (рис. 93) обычно применяют в производственно-коммунальных предприятиях (банях, прачечных) и в производственных зданиях открыто, по фермам и стенам зданий.

При зонном водопроводе устраивают смешанные системы — с нижней разводкой для первой зоны и с верхней — для второй и последующих.

Внутренние сети устраивают тупиковые или кольцевые, с двумя или более вводами (рис. 94). Преимущество кольцевой сети заключается в ее большой надежности в отношении бесперебойности подачи воды потребителям. При аварии в кольцевой сети можно выключить аварийный участок без прекращения подачи воды по остальной части сети.

Тупиковые сети применяют главным образом в тех зданиях, где допускается перерыв в подаче воды в случае выхода из работы части или всей сети водопровода. Это могут быть жилые, административные, а иногда и промышленные здания. Кольцевые сети водоснабжения устраивают в зданиях, где недопустим перерыв в водоснабжении (например, в производственном предприятии, когда нарушение технологического процесса из-за отсутствия воды может вывести из строя оборудование), а также в высотных зданиях, в больницах, банях и т. д.

Рис. 94. Схема кольцевой водопроводной сети

Вводы

Вводом называется ответвление от наружной сети до водомерного узла. Вводы (рис. 95) прокладывают с уклоном 0,003 от здания, обычно под углом 90° к его стене. При выборе места расположения ввода обязательно следует учитывать возможность установки водомера в здании непосредственно за первой его стеной в помещении теплом и доступном для осмотра.

В месте присоединения ввода к наружной сети сооружают колодец для размещения соединительных частей и задвижки.

В отдельных случаях разрешается устраивать одно ответвление на несколько зданий с прокладкой транзитных магистралей под зданиями и между ними.

В жилых зданиях объемом менее 70 тыс. м3, а также в зданиях общественного назначения, имеющих не более двух лестниц на два этажа, допускается один ввод.

В общественных зданиях и производственных предприятиях, перерыв работы водопроводных сетей в которых недопустим, устраивают два ввода и более. Сети противопожарных водопроводов с числом пожарных кранов более 10 нужно присоединить к наружной сети также не менее чем двумя вводами. При этом сети устраивают кольцевые или закольцованные вводами.

Рис. 95. Ввод в здание

Диаметр ввода определяют расчетом на пропуск максимального расхода воды в здание. При устройстве двух и более вводов их необходимо присоединять по возможности к различным участкам наружной водопроводной сети. Расчет водопроводных сетей, питаемых несколькими вводами, нужно производить, исходя из предположения, что один из вводов выключен на ремонт. Вводы монтируют из следующих труб:

1) из чугунных при диаметре ввода 50 мм и более;

2) из стальных оцинкованных при диаметре вводов менее 50 мм, а также для ответвлений от наружных сетей, выполненных из стальных труб;

3) из пластмассовых при диаметре ввода до 100 мм.

Стальные трубы должны быть защищены от коррозии.

В жилых помещениях устраивать вводы не допускается. Ввод и водомерный узел размещают в легко доступных для осмотра помещениях непосредственно за наружной стеной здания (не далее 1—2 м), имеющих температуру зимой не ниже 2Ф. Глубина заложения ввода принимается равной глубине заложения наружных сетей.

Ввод присоединяют к наружной сети одним из следующих способов (рис. 96):

1) при помощи тройника, заранее установленного при прокладке наружной водопроводной сети;

2) врезкой тройника в существующую водопроводную сеть. Недостаток этого способа заключается в том, что необходимо выключить участок наружной сети, на котором производится присоединение, вследствие чего подача воды потребителям на время работы прекратится;

3) при помощи седелок (рис. 97), укрепляемых хомутами на трубе с высверливанием отверстия сверлильным аппаратом.

Седелку 1 и сверлильный аппарат прикрепляют хомутом 2 к наружной водопроводной трубе 3. Между ними устанавливают резиновую прокладку 4. К седелке привернут на резьбе пробочный кран 5. Рама аппарата 6 соединяется с пробочным краном; сверло пропускают через отверстия пробочного крана и высверливают отверстие в теле трубы. Затем сверло вынимают, а пробочный кран закрывают. Сверлильный аппарат снимают, и к закрытому пробочному крану присоединяют ввод.

Рис. 96. Расположение в доме двух вводов водопровода:

а — сближенные вводы; б — рассредоточенные вводы

Поскольку с помощью седелок ввод можно присоединить к действующей водопроводной сети под напором без перерыва водоснабжения, такой способ получил наиболее широкое применение для присоединения ввода к действующей водопроводной сети. Однако такой способ присоединения можно выполнить при диаметре до 100 мм и отношение его диаметра к диаметру наружного водопровода не должно превышать одной трети.

Рис. 97. Седелка для присоединения ввода к водопроводной магистрали:

а — тип седелок; 1—-с резьбой; 2 — с фланцем; 3-е раструбом; б — схема присоединения сверлильного аппарата; 1 — седелка; 5 —хомут; 3 — труба;,4 — прокладка из листовой резины; 5 — пробочный кран; в — сверлильный аппарат

Для прокладки вводов в фундаменте при постройке здания оставляют отверстия. В эти отверстия заделывают металлические футляры диаметром не менее чем на 200 мм больше диаметра ввода с устройством балки или разгрузочной арки для предохранения ввода при осадке здания. Кольцевое отверстие между трубой и металлическим футляром заделывают с обоих концов просмоленным канатом и мятой глиной; с внешней и внутренней стороны его заделывают цементным раствором (рис. 98, а). Вводы в подвал при наличии грунтовых вод для лучшей гидроизоляции выполняют с применением сальника (рис. 98, б).

Водомеры

Для учета расхода воды в зданиях устанавливают водомеры. Учет воды производится с целью определения стоимости израсходованной воды, а также для выявления утечки воды в случае неисправности арматуры, труб или фасонных частей.

Учет воды позволяет также определить фактические нормы ее потребления, необходимые для проектирования новых водопроводов и усовершенствования существующих.

В системах внутреннего водопровода применяют скоростные водомеры: крыльчатые, турбинные или комбинированные.

Скоростные крыльчатые водомеры с вертикальной крыльчаткой (рис. 99,а) применяют для учета небольших количеств воды. Корпус водомера отлит из металла или пластмассы, внутри него установлена на вертикальной оси целлулоидная или пластмассовая вертушка, вращаемая струей протекающей воды. Вращение вертушки передается шестеренками счетному механизму. Отсчет количества воды, прошедшей через водомер, фиксируется на круглых циферблатах.

Погрешность показаний новых водомеров при испытании не должна превышать ±2% для максимального и эксплуатационного расходов воды и ±3% для минимального; для водомеров, бывших в употреблении, погрешность допускается ±5%. Калибр (диаметр прохода) крыльчатых водомеров составляет от 10 до 40 мм включительно.

Турбинные водомеры с горизонтальной вертушкой применяют для учета больших количеств воды. Вертушка представляет собой турбинку с металлическими винтовыми лопастями (рис. 99, б). Турбинка вращается на горизонтальной оси, совпадающей с осью трубы. Вращение турбинки передается червячной передачей шестеренке, надетой на вертикальную ось, и последней счетному механизму, регистрирующему количество протекающей воды. В водомере имеются струевыпрямители, выравнивающие струю воды перед водомером. Водомеры изготовляют диаметром от 50 до 200 мм.

Рис. 99. Скоростные водомеры:

а — крыльчатый; б — турбинный: I — корпус; 2 — передаточный механизм; 3 — счетный механизм; 4 — циферблат; В — крышки; 6 — вертушка или турбина; 7 — сетка; 8 — струевыпрямитель

Рис. J00. Водомер комбинированный: 1 — весовой клапан; 2 — малый водомер; 3 — большой водомер

Для измерения расхода воды при значительных колебаниях его устанавливают комбинированные водомеры, смонтированные из двух: малого и большого; их снабжают особыми клапанами, автоматически переключающими движение воды с малого водомера на большой и обратно при изменении расхода воды.

Комбинированный водомер (рис. 100) имеет весовой клапан 1. При небольших расходах работает только малый водомер 2, при больших расходах клапан под напором воды поднимается и открывает доступ к большому водомеру 3. Расход воды регистрируется двумя счетчиками, при учете их показания суммируются.

Водомеры монтируют без обводной (рис. 101, а) и с обводной (рис. 101, б) линией. Устройство обводной линии у водомера обязательно при наличии одного ввода, с тем чтобы и водомер и обводная линия были рассчитаны на пропуск общего расчетного расхода воды.

Крыльчатые водомеры следует устанавливать только горизонтально. Турбинные водомеры можно устанавливать как горизонтально, так и в наклонном или вертикальном положении при условии тока снизу вверх.

Рис. 101. Водомерные узлы: а— 5ез обводной линии; б — с обводной линией

До и после водомера устанавливают запорную арматуру (вентили или задвижки). Ответвление от магистрального трубопровода устраивают только за вторым вентилем (после водомера). Между водомером и вторым вентилем (считая по движению воды) устанавливают контрольно-спускной кран в виде тройника с водоразборным краном или пробкой. Обводная линия включается в работу в случае снятия водомера для ремонта или смены его, а также там, где это предусмотрено при пожаре — для пропуска увеличенного расхода.

Подбор водомера. При подборе водомера необходимо учитывать его пропускную способность, которая различна для разных типов водомеров. Пропускная способность водомера определяется так называемым характерным расходом воды. Под таким расходом понимают количество воды, равномерно проходящее через водомер в течение 1 ч при потере в нем напора, равного 10 м вод. ст.

Водомеры нужно подбирать на максимальный расчетный расход воды в здание (с учетом противопожарного расхода) и проверять на пропуск малых расходов, составляющих 6—8% от среднечасового расхода. Подбирать водомеры следует по наибольшему расходу, или по потерям напора.