Мета роботи - закріплення теоретичних знань, придбання навичок проектування та оволодіння методиками розрахунку інженерних систем.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНБАСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

КАФЕДРА «ВОДОПОСТАЧАННЯ, ВОДОВІДВЕДЕННЯ І

ОХОРОНА ВОДНИХ РЕСУРСІВ»

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

До виконання курсової роботи

З водопостачання та водовідведення житлових будинків.

Частина 2. Рекомендації з проектування

для студентів напряму підготовки “Будівництво” всіх форм навчання

Затверджено на засіданні науково-методичної ради Протокол № ___ від _____ 201 р.

Затверджено на засіданні кафедри “Водопостачання, водовідведення і охорона водних ресурсів” Протокол № від 12 грудня 2013 р.

Макіївка 2014

УДК 628.1/2(07)

Методичні вказівки до виконання курсової роботи з водопостачання та водовідведення житлових будинків для студентів напряму підготовки “Будівництво”всіх форм навчання. Частина 2. Рекомендації з проектування. / Уклад.: М.П.Омельченко, О.Й.Балінченко, В.І.Зятіна - Макіївка: ДонНАБА, 2014 - 42 с.

Наведено методики розрахунку внутрішніх систем водопостачання та водовідведення житлових будинків, довідкові матеріали та таблиці, приклади виконання розділів проекту.

Укладачі: М.П.Омельченко, доцент,

О.Й.Балінченко, доцент,

В.І.Зятіна, асистент

Рецензент: доц. Окрушко В.Ю.

Відповідальний за випуск: В.І.Нездоймінов, доцент

Зміст

стор ВСТУП……………………………………………………………………………………….4

1. ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМИ ВНУТРІШНЬОГО ХОЛОДНОГО ВОДОПРОВОДУ …………………………………………………………………………... 6

1.1. Влаштування введень……………………………………………………………...6

1.2. Водомірний вузол. ………………………………………………………….……… 8

1.3. Трасування внутрішнього водопроводу…………………………………………..9

1.4. Труби. Санітарно-технічна та запірно-регулююча …………………………….10

1.5. Гідравлічний розрахунок системи холодного водопровод у……………………..11

1.6. Підбор пристроїв для виміру кількості та витрати води. ………………………12

1.7. Визначення потрібного напору системи………………………………………. 14

2. ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМИ ВНУТРІШНЬОГО ВОДОВІДВЕДЕННЯ…………15

2.1. Трасування внутрішньої системи водовідведення ……………………………..15

2.2. Розрахунок стояків і випусків……………………………………………………..16

2.3. Трасування квартальної мережі………………………………………………… 19

2.4. Розрахунок витрат стічних вод в квартальній мережі…………………………. 20

2.5. Гідравлічний розрахунок квартальної мережі……………………………………… 20

ЛІТЕРАТУРА…………………………………………………………………………….25

Додаток 1. Витрати води та стоків санітарними приладами……………………….. 26

Додаток 2. Розрахункові (питомі середні за рік) добові витрати води в житлових будинках, л/добу на одного мешканця………………………………….27

Додаток 3. Розрахункові максимальні витрати загальної, гарячої та холодної

води (секундні та за годину) у залежності від середніх витрат за годину

(л/год) і кількості приладів …………………………………………………..28

Додаток 4. Таблиці для гідравлічного розрахунку пластмасових труб…………29 Додаток 5. Таблиці для гідравлічного розрахунку каналізаційних мереж

із пластмасових труб………………………………………………………… 31

Додаток 6. Схеми трасування мереж у санвузлах (плани)…………………………… 32

Додаток 7. Таблиці для прийняття діаметру каналізаційний стояків…………………33

Додаток 8. Приклад виконання генплану………………………………………………34

Додаток 9. Приклад виконання плану типового поверху ………………………….....35

Додаток 10. Приклад виконання плану підвалу……………………………………… 36

Додаток 11. Приклад виконання аксонометричної схеми холодного водопроводу…..37

Додаток 12. Приклад виконання аксонометричної схеми системи водовідведення ….38

Додаток 13.Умовні позначки ґрунтів …………………………………………………. 39

Додаток 14. Приклад виконання профілю квартальної мережі водовідведення……...40

Додаток 15. Приклад виконання специфікації та штампа………………………….. 41

ВСТУП

Розроблені вказівки призначені для надання методичної допомоги при самостійному виконанні проекту. Вони містять всі довідкові матеріали та таблиці, приклади оформлення графічної частини проекту.

Мета роботи - закріплення теоретичних знань, придбання навичок проектування та оволодіння методиками розрахунку інженерних систем.

Робота над проектом, уміння користуватися нормативною та довідковою літературою, таблицями, знання методик розрахунку інженерних мереж, дозволить студентам, як майбутнім фахівцям, самостійно проектувати системи ВВ різноманітних об'єктів.

Завдання на проект містить всі необхідні дані (ч.1 вказівок): генплан кварталу з інженерними комунікаціями і їх характеристики (гарантійний напір у точці підключення, діаметр, глибина закладення, ґрунти на місці будівництва, наявність і рівень ґрунтових вод); план типового поверху; характеристика будинку (кількість поверхів, наявність підвалу і його глибина, ступінь благоустрою).

Проект складається з пояснювальної записки (обсяг 15...20 с., формат А4) та графічної частини, що може бути виконана на одному аркуші креслення формату А1 або на декількох форматів А3, А4.

Склад пояснювальної записки:

Реферат

1. Проектування та розрахунок системи холодного водопроводу.

1.1. Загальна характеристика об'єкта проектування.

1.2. Гідравлічний розрахунок системи.

1.3. Вибір лічильника води та визначення втрат напору.

1.4. Визначення потрібного напору в системі та аналіз отриманих результатів.

2. Проектування та розрахунок системи водовідведення.

2.1. Гідравлічний розрахунок стояків.

2.2. Гідравлічний розрахунок випусків.

2.3. Трасування квартальної мережі, визначення розрахункових витрат і початкової глибини закладення.

2.4. Гідравлічний розрахунок квартальної мережі.

Література.

Склад графічної частини проекту:

· генплан кварталу з інженерними комунікаціями (М1:500 або 1:1000);

· план типового поверху та план підвальної частини (М1:100);

· аксонометрична схема системи холодного водопроводу;

· аксонометрична схема випуску системи водовідведення;

· профіль квартальної мережі системи водовідведення;

· специфікація.

Приклад оформлення графічної частини проекту наведено у дод. 8…15 методичних вказівок.

1. ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМИ ВНУТРІШНЬОГО ХОЛОДНОГО ВОДОПРОВОДУ

Внутрішня водопровідна система - сукупність інженерних пристроїв, що призначені для подачі води під тиском до водорозбірних пристроїв, розташованих у будинку.

У житлових будинках такими пристроями є: змішувачі мийок, ванн та умивальників, змивні бачки унітазів, місцеві водонагрівачі, поливальні крани.

Система внутрішнього холодного водопроводу містить:

· введення в будинок;

· водомірний вузол;

· розвідна мережа;

· стояки;

· підведення до водорозбірних пристроїв;

· санітарно-технічна та запірно-регулююча арматура.

В залежності від місцевих умов, до системи може бути включено додаткове обладнання - насосні установки, запасні й регулюючі ємності.

В курсовому проекті студентам запропоновані будинки, у яких кількість поверхів коливається від трьох до п'яти. Для таких будинків застосовується тупикова схема водопостачання з нижнім розведенням трубопроводів на висоті 0,20 м під стелею підвалу (0,5 м нижче підлоги першого поверху).

1.1.Влаштування введення.

Якщо в проекті прийнята тупикова схема внутрішнього водопроводу з одним введенням, то його краще розташовувати в центрі будинку (якщо споживачі розташовані рівномірно по обидві сторони), або в тій частині будинку, де споживається більша кількість води.

Введення приєднується до зовнішньої мережі під прямим кутом, якщо це виконати неможливо, допускається приєднання по діагоналі, з кутом перетинання стіни будинку не менш 45⁰.

Перетин введення із зовнішніми стінами або підлогою підвалу в сухих ґрунтах виконується із зазором 0,2 м між трубопроводом і будівельними конструкціями із закладенням отвору водо- і газонепроникними матеріалами, а в мокрих ґрунтах улаштовуються сальники. На рис.1.1 та 1.2. показані влаштування введення.

Рис. 1.1. Введенняводопроводу через стіну підвалу в сухих ґрунтах

1-футляр зі сталевої труби; 2-м'ята глина; 3-закладення цементним розчином; 4-смоляне пасмо

не менш

не менш 500

не менш 300

Рис. 1.2. Введенняводопроводу з використанням сальника при наявності підземних вод (а) і ребристого патрубка у вологих і мокрих ґрунтах (б).

1-гідроізоляція; 2-монолітна стіна; 3-замок з м'ятої глини; 4-приварні ребра; 5-закладення бетонним розчином.

Введення укладається з ухилом 0,003…0,005 до зовнішньої мережі на глибині, м:

h_зак = (h_пр+0,5);

де: h_пр- глибина проникнення в ґрунт нульової температури, м (приймається за завданням).

При паралельній прокладці інженерних комунікацій відстань у плані між ними і введенням повинне бути не менш:

· 1,5 м для випусків каналізації та водостоків;

· 1,5 м від трубопроводів системи теплопостачання або газопроводу високого тиску;

· 1,0 м від газопроводу середнього тиску;

· 1,0 м від електричних кабелів;

· 0,5 м від телефонної мережі.

Відстань між трубопроводами по вертикалі (за вийнятком трубопроводів системи водовідведення) повинна бути не менш ніж 0,20 м.

Водопровід прокладається вище трубопроводу системи водовідведення не менш ніж на 0,40 м; якщо цю умову виконати неможливо, водопровід повинен бути покладений у футляр зі сталевих труб. Довжина футляра приймається 5,0 м в обидва боки в сухих ґрунтах та 10,0 м - у мокрих.

1.2. Водомірний вузол

Відповідно до вимог [5, п. 13.1-13.6] для обліку кількості та витрати на вводах у будинок необхідно передбачати установку лічильників води. Водомірний вузол містить у собі: вентилі (засувки), які встановлюються на прямолінійних ділянках до та після водоміра, також між водоміром і наступним за рухом води вентилем (засувкою) варто встановлювати спускний кран (рис. 1.3). Лічильники розташовуються на висоті 1 м над підлогою.

Обвідна лінія обов'язкова при наявності одного вводу в будинку, а також у тому випадку, якщо він не розрахований на пропуск пожежної витрати.

Лічильники повинні розташовуватися в зручному легкодоступному приміщенні зі штучним або природним освітленням і температурою повітря не нижче +5 ⁰С (допускається установка лічильників поза будинком у колодязях).

типова вставка

Рис. 1.3. Водомірний вузол для води із крильчастим (а) і турбінним лічильником (б)

1.3. Трасування внутрішнього водопроводу

Розвідна мережа (магістральні трубопроводи) прокладається під стелею підвалу на відстані 0,20 м або в технічному підпіллі, уздовж капітальних стін. При цьому повинен забезпечуватися вільний доступ до запірно-регулюючої арматури і з'єднань труб. Мережа прокладається з ухилом 0,002...0,005 до водомірного вузла.

Кількість стояків і місця їхнього розташування залежать від планування квартир. Тому їх рекомендується встановлювати у відповідності зі стандартними монтажними положеннями (дод. 7).

Стояки системи позначаються: Ст.В1-5: Ст. - стояк; В1 - система господарсько-питного водопроводу; 5 - порядковий номер стояка системи (нумеруються зліва направо).

1.4. Труби. Санітарно-технічна та запірно-регулююча арматура

Матеріал труб для внутрішніх трубопроводів, що подають холодну воду, варто приймати відповідно до рекомендацій [5, п.9.1]: для внутрішніх трубопроводів холодної - пластмасові труби та фасонні вироби з поліетилену, поліпропілену, полівінілхлориду, полібутилену, металополімерні, зі склопластику та інших пластмасових матеріалів.

Допускається застосовувати мідні, бронзові та латунні труби, фасонні вироби, а також сталеві із внутрішнім і зовнішнім захисним покриттям від корозії.

З'єднання труб на зварюванні, приєднання арматури муфтове.

Підведення до санітарних приладів повинні відповідати стандартним монтажним схемам (див. дод. 5). Їх рекомендується виконувати автономними гнучкими шлангами, розрахованими на тиск не нижче 0,4...0,6 МПа.

Рекомендується наступна висота встановлення водорозбірної арматури над підлогою:

· змішувач мийки-1,05...1,30 м;

· змішувач загальний для ванни та умивальника - 1,00...1,10 м;

· змивний бачок унітаза 0,60...0,80 м;

· змішувачі в душових кабінах - 0,80 м.

Відповідно до вимог [5, п.9.7], запірну арматуру на внутрішніх мережах водопроводу слід встановлювати:

· на кожному вводі;

· в основі стояків;

· на відгалуженнях від магістралі;

· на відгалуженнях у кожну квартиру;

· на підведеннях до змивних бачків;

· на підведеннях до водонагрівальних колонок;

· перед поливальними кранами.

Кількість поливальних кранів приймається з розрахунку - один кран на 60...70 м периметра будинку [5, п.9.6]. Вісь крана повинна бути вище рівня землі у місці установки на 0,30 м. Поливальні крани встановлюють у нішах зовнішніх стін.

1.5. Гідравлічний розрахунок системи холодного водопроводу

Метою гідравлічного розрахунку системи холодного водопроводу є визначення розрахункових витрат на ділянках мережі, діаметрів трубопроводів, швидкостей руху води та втрат напору по розрахунковому напрямку.

Для цього будується аксонометрична схема, на яку наносяться всі вищевказані елементи. За розрахунковий напрям приймається рух води до найбільш віддаленого і високо розташованого водорозбірного пристрою системи (т.зв. диктуюча точка). Прийнятий напрям розбивається на розрахункові ділянки.

Розрахункова ділянка – це ділянка мережі, на якій постійні: витрата води, діаметр та матеріал трубопроводу.

Знаючи розрахункові витрати, значення яких відбиває критичні рівні навантаження, при яких повинна нормально функціонувати система, можна визначити величину необхідного напору в системі, підібрати, в разі необхідності, насосне обладнання або напірні баки.

Розрахунок виконується по [5, п.п.11.1, 11.3, 11.5…11.7] і зводиться до табл.1.1.

Таблиця 1.1. Відомість гідравлічного розрахунку внутрішнього водопроводу

№ дільниці	Кількість пристроїв, до яких подає воду діль-ниця,N, шт	Розрахункова витрата во-ди на діль-ниці, л/с, q^с	Діаметр тру-би на діль-ниці, d, мм	Швидкість руху води на дільниці,V, м/с	1000i	Довжина дільниці, l, м	Втрати напору на дільниці, м
№ дільниці	Кількість пристроїв, до яких подає воду діль-ниця,N, шт	Розрахункова витрата во-ди на діль-ниці, л/с, q^с	Діаметр тру-би на діль-ниці, d, мм	Швидкість руху води на дільниці,V, м/с	1000i	Довжина дільниці, l, м	По дов-жині, H_l=il	Загальні H=il(1+k)
1-2
2-3
3-4
4-5
…

Розрахункова витрата води на дільниці визначається по таблиці додатку А.5 [5] (додаток 3). Її значення залежить від N та середньої за годину витрати холодної води

q_Т= (Q_Т^tot - Q_Т^h)/ Т, л/год,

де Q_Т^tot – загальна середня добова витрата води одним мешканцем, м³/доб, - додаток А.1 [5] (додаток 2),

Q_Т^h - середня добова витрата гарячої води одним мешканцем, м³/доб, - додаток А.1 [5] (додаток 2),

Т – кількість годин споживання води на добу, год.

Сумарні втрати напору на ділянці мережі

H = il (1+k),

де k = 0,3 для мереж господарсько-питного водопроводу [5, п. 11.7] враховує втрати напору на місцевих опорах.

При виборі діаметрів труб на розрахункових ділянках необхідно враховувати, що економічні швидкості руху води в магістралях лежать у межах 0,90...1,20 м/с, а припустимі швидкості в підведеннях до приладів - 2,50 м/с.

Згідно вимогам ДБН швидкості води не повинні перевищувати 1,5 м/с в сталевих трубах та 2,5 м/с в пластмасових.

1.6. Пристрої для виміру кількості та витрати води

У системах водопостачання житлових і громадських будинків для обліку кількості та витрат води на введенні у будинок влаштовуються крильчасті та турбінні лічильники.

Крильчасті лічильники мають вертикальну вісь обертання та випускаються для невеликих розмірів умовного проходу (15…50 мм). Турбінні мають горизонтальну вісь обертання та випускаються діаметрами від 50 до 250мм.

При підборі лічильника визначають:

· відповідність калібру режиму водоспоживання об'єкта;

· втрати напору, які можуть виникнути при розрахункових витратах.

Калібр лічильника (діаметр умовного проходу) визначається по табл. 1.2, виходячи з середньогодинної витрати води в будинку:

q_Т= (Q_Т^tot - Q_Т^h) U / 24000, л/год,

де Q_Т^tot – загальна середня добова витрата води одним мешканцем, м³/доб, - додаток А.1 [5] (додаток 2),

Q_Т^h - середня добова витрата гарячої води одним мешканцем, м³/доб, - додаток А.1 [5] (додаток 2),

U – кількість мешканців у будинку, чол.

При цьому отримане значення середньої годинної витрати не повинне перевищувати експлуатаційну витрату для обраного калібру.

Втрати напору визначаються по формулі:

Н_s= S (q^с)²,м,

де: S - питомий гідравлічний опір;

q^с - максимальна секундна витрата на ділянці, де встановлено лічильник.

Припустима величина втрат напору для крильчастого лічильника не повинна перевищувати 5,0 м, а для турбінного - 2,5 м [5].

Таблиця 1.2. Технічні характеристики водомірів ВСКМ

Діаметр умовно-го проходу лічильника, мм	Параметри
	витрата води, м³/год			Поріг чут-ливості, м³/год, не більше	максималь-ний обсяг води за добу, м³	Гідравліч-ний опір лічильника S
	міні-мальна	експлу-атаційна	макси- мальна	Поріг чут-ливості, м³/год, не більше	максималь-ний обсяг води за добу, м³	Гідравліч-ний опір лічильника S
15	0,03	1,2	3	0,015	45	14,5
20	0,05	2	5	0,025	70	5,18
25	0,07	2,8	7	0,035	100	2,64
32	0,1	4	10	0,05	140	1,3
40	0,16	6,4	16	0,08	230	0,5
50	0,3	12	30	0,15	450	0,143

1.7. Визначення потрібного напору.

Потрібний напір у місці приєднання вводу до міського водопроводу, повинен забезпечувати подачу води в диктуючу точку з урахуванням величини вільного напору в ній.

Н_потр = Н_geom +ΣH_l +H_s +H_f, м,

де: Н_geom- геометрична висота підйому води, визначається як різниця позначок диктуючої водорозбірної арматури та позначки верха водопроводу в точці підключення до зовнішньої мережі;

ΣH_l – сумарні втрати напору від диктуючої точки до точки підключення до мережі зовнішнього водопроводу;

H_s- втрати напору в лічильнику;

H_f- вільний напір у диктуючому пристрої (приймається по дод.1).

Отримане значення потрібного напору Н_ПОТР порівнюють із гарантійним Н_ГАР у мережі (наведений у завданні)..

При цьому можуть виникнути такі варіанти:

· Н_ПОТР < Н_ГАР – система водопостачання без підвищувальних насосів і баків;

· Н_ПОТР > Н_ГАР на 1,50...2,00 м. У цьому випадку можна виконати коригування гідравлічного розрахунку та понизити значення Н_ПОТР.

· Н_ПОТР >> Н_ГАР (але не більше 40,0 м) – у цьому випадку передбачається установка підвищувальних насосів або баків.

Для зниження витоків у мережі найкращим варіантом є такий, коли величина необхідного напору дорівнює гарантованому напору в мережі.

2. ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМИ ВНУТРІШНЬОГО ВОДОВІДВЕДЕННЯ.

2.1.Трасування внутрішньої системи водовідведення

Система водовідведення будинку містить у собі наступні елементи: приймачі стічних вод (санітарні прилади) з гідравлічними затворами, відвідні трубопроводи (горизонтальні ділянки мережі в межах квартири), стояки (вертикальні трубопроводи) і випуски.

На план типового поверху наносять стояки та відвідні трубопроводи, стояки нумерують (Ст.К1-№ - стояк господарсько-побутової системи водовідведення) і вказують діаметр.

На плані підвалу необхідно вказати місця розташування стояків, випусків і їхні діаметри (дод.10). При виконанні трасування необхідно дотримувати вимоги [5, п. 19.2…19.10].

Слід зазначити, що один випуск може відводити стічні води як від одного стояка, так і від декількох стояків системи, причому відстань від стояка до випуску повинна бути мінімальною.

Мережа системи водовідведення може бути запроектована із чавунних труб і фасонних частин (ДСТУ 6942-80^*) або пластмасових (ДСТУ 22689-77^*).