Саратовский государственный технический университет
ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ ЖИЛОГО ЗДАНИЯ
Методические указания
к курсовому проектированию
для студентов специальностей 290800, 290300, 290600, 290700
Одобрено
редакционно-издательским советом
Саратовского государственного
технического университета
Саратов 2011
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания предназначены для студентов специальностей 290300, 290600, 290700, 290800. Согласно учебным планам студенты специальностей 290700, 290800 выполняют курсовой проект «Водоснабжение и водоотведение жилого здания», специальности 290300 – курсовую работу на эту же тему, а студенты специальности 290600 – расчётно-графическую работу.
Выполнение курсового проекта (курсовой работы) предусматривает самостоятельную работу с учебной, нормативной и справочной литературой с целью лучшего усвоения знаний, полученных при изучении дисциплины, и приобретения навыков решения практических и инженерных задач по водоснабжению и водоотведению.
В курсовом проекте, выполняемом студентами специальностей 290700, 290800, проектирование водоснабжения и водоотведения производится для жилых зданий с количеством этажей 7 – 11. В курсовой и расчётно-графической работе, выполняемой студентами специальностей 290300, 290800, проектирование водоснабжения и водоотведения производится для жилых зданий с количеством этажей 4 – 6.
В работе не рассматривается проектирование местных установок для очистки и перекачки сточных вод, которые в основном предусматриваются в зданиях специального назначения.
Проектирование водоснабжения и водоотведения производится во взаимной увязке.
Проектирование водоснабжения жилого здания ведётся в соответствии с требованиями СНиП 2.04.01-85 и СНиП 2.04.02-84.
Проектирование водоотведения жилого здания ведётся в соответствии с требованиями СНиП 2.04.01-85 и СНиП 2.04.03-84.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Внутренний водопровод
Системы внутреннего водопровода жилого здания включают: вводы в здания, водомерные узлы, разводящую сеть, стояки, подводки к санитарным приборам, водоразборную, смесительную, запорную и регулирующую арматуру и установки для повышения давления воды в сети.
Чаще всего для хозяйственно-питьевых водопроводов применяют тупиковые схемы сети.
Ввод водопровода. Вводом внутреннего водопровода считается участок трубопровода, соединяющий наружный водопровод с внутренней водопроводной сетью до водомерного узла или запорной арматуры, размещённых внутри здания. Число вводов зависит от режима подачи воды потребителям. Каждый ввод водопровода в жилых зданиях рассчитан на количество квартир не более 400. Ввод целесообразно прокладывать в среднюю часть здания под прямым углом к стене здания.
Участок трубопровода от ввода до наружной сети укладывают с уклоном не менее 0,002 в сторону наружной сети.
В сухих грунтах при пересечении стен или фундаментов вводы рекомендуется прокладывать в футлярах из стальных труб с последующей заделкой смоляной прядью и мятой глиной, а снаружи – цементным раствором.
Глубину заложения ввода назначают в зависимости от глубины заложения труб уличной водопроводной сети и глубины промерзания грунта.
Расстояние по горизонтали в свету между вводами хозяйственно-питьевого водопровода и выпусками канализации и водостоков должно быть не менее 1,5 м при диаметре ввода до 200 мм.
Водомерный узел. Водомерный узел служит для измерения количества воды, поданной в здание, и состоит из водосчётчика и арматуры, необходимой для его отключения. Водосчётчик устанавливают на трубопроводе между двумя задвижками или вентилями, в результате чего образуется водомерный узел.
Счётчики на вводах холодной воды надлежит устанавливать у наружной стены здания в удобном и легкодоступном помещении с искусственным или естественным освещением и температурой воздуха не ниже 5°C. При невозможности размещения счётчиков в здании допускается устанавливать их вне здания в специальных колодцах.
Крыльчатые счётчики устанавливаются только горизонтально, а турбинные – в любом положении. С каждой стороны счётчиков следует предусматривать прямые участки трубопроводов, длина которых определяется
в соответствии с ГОСТами на счётчики для воды, вентили или задвижки. Между счётчиком и вторым (по движению воды) вентилем или задвижкой следует устанавливать спускной кран.
Обводная линия у счётчика холодной воды обязательна при наличии одного ввода в здание, а также в случаях, когда счётчик не рассчитан на расчётный расход воды на внутреннее пожаротушение. Обводную линию следует рассчитывать на максимальный (с учётом противопожарного) расход воды. На обводной линии необходимо предусматривать установку задвижки, запломбированную в обычное время в закрытом положении.
Насосная установка. Насосная установка на внутреннем водопроводе необходима при постоянном или периодическом недостатке напора, обычно, когда вода не доходит по трубам до верхних этажей здания. Насос добавляет необходимый напор в водопроводе. Чаще всего используются насосы центробежного типа с приводом от электродвигателя. Минимальное число насосов – два, из которых один – рабочий, а другой – резервный.
Обратные клапаны препятствуют противодавлению на насос воды из здания, а также предохраняют от нежелательной циркуляции. Обводная линия насосной установки в отличие от водомерного узла, наоборот, всегда открыта. Это связано с тем, что в периоды достаточного напора из наружной сети работа насоса не требуется. Тогда электроманометром насос выключается, а вода поступает в здание через обводную линию.
Регулирующие ёмкости. Регулирующие ёмкости представляют собой водонапорные и гидропневматические баки.
Водонапорные баки, круглые или прямоугольные, изготовляют из стального листа. Чтобы предотвратить перегрев воды летом и образование конденсата зимой, баки снаружи покрывают слоем теплоизоляции. Для сбора воды, которая может вытечь из бака, и конденсата, образующегося из-за недостаточной теплоизоляции, под баком устанавливают поддон.
Гидропневматические баки цилиндрической формы со сферическими днищами заполнены водой и сжатым воздухом, который создаёт давление, необходимое для подъёма воды ко всем потребителям.
Обычно гидропневматические баки работают совместно с насосами, образуя гидропневматическую установку.
Разводящая сеть водопровода. Разводящие сети внутреннего водопровода прокладываются, согласно СНиП 2.04.01-85, в подвалах, технических подпольях и этажах, на чердаках, в случае отсутствия чердаков – на первом этаже в подпольных каналах совместно с трубопроводами отопления или под полом с устройством съёмного фриза или под потолком верхнего этажа.
Трубопроводы могут крепиться:
- с опиранием на стены и перегородки в местах монтажных отверстий;
- с опиранием на пол подвала через бетонные или кирпичные столбики;
- с опиранием на кронштейны вдоль стен и перегородок;
- с опиранием на подвески к перекрытиям.
В подвалах и техподпольях к разводящим сетям водопровода присоединяют трубы Ø 15, 20 или 25 мм, подающие воду к поливочным кранам, которые обычно выводят в ниши цокольных стен наружу на высоте над землей около 0,30…0,35 м. По периметру здания поливочные краны размещают с шагом 60…70 метров.
Водопроводные стояки. Стояком называется любой вертикальный трубопровод. Водопроводные стояки размещают и конструируют по следующим принципам:
1. Один стояк на группу близкорасположенных водоразборных приборов.
2. Преимущественно в санузлах.
3. С одной стороны от группы близкорасположенных водоразборных приборов.
4. Зазор между стеной и стояком принимают 3-5 см.
5. В основании стояка предусматривают запорный вентиль.
Поэтажные подводки. Поэтажные (поквартирные) подводки подают воду от стояков к водоразборной и смесительной арматуре: к кранам, смесителям, клапанам смывных бачков. Диаметры подводок обычно принимают без расчёта Ø 15 мм. Это связано с тем же диаметром водоразборной и смесительной арматуры.
Непосредственно около стояка на подводке устанавливают запорный вентиль Ø 15 мм и квартирный водомер ВК–15. Далее подводят трубы к кранам и смесителям, причём ведут трубы на высоте 0,2 м от пола. Перед смывным бачком на подводке устанавливают дополнительный вентиль для ручной регулировки напора перед поплавковым клапаном.
Водоразборная и смесительная арматура. Водоразборная и смесительная арматура служит для получения воды из водопровода. Она устанавливается на концах трубопроводов подводок на определённой высоте над полом, регламентированной СНиП 3.05.01-85.
Расчёт водопровода
Определение расчётных расходов холодной воды водопровода
1. Максимальный суточный расход холодной воды 
, л/сут, определяется по формуле
, (1.1)
где 
– общая норма расхода воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления (из задания – норма водопотребления), л/сут;
– норма расхода горячей воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л/сут, величину которой следует определять согласно приложению 1;
– число водопотребителей во всём доме (определяется исходя из того, что на каждую жилую комнату приходится один житель).
2. Максимальный секундный расход воды на расчётном участке сети 
, л/с, определяется по формуле
, (1.2)
где 
– секундный расход холодной воды санитарно-техническим прибором (арматурой), л/с, величину которого следует определять согласно приложению 1;
– безразмерный коэффициент, зависящий от общего числа приборов 
на расчётном участке сети и вероятности их действия 
, определяемый по приложению 2.
Вероятность действия санитарно-технических приборов 
на участках сети определяется по формуле
, (1.3)
где 
– норма расхода холодной воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч, принимается согласно приложению 1;
, (1.4)
где 
– общая норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч, принимается согласно приложению 1;
– норма расхода горячей воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч, принимается согласно приложению 1;
– число водоразборных приборов.
Количество водоразборных приборов определяется по формуле
, (1.5)
где 
– количество водоразборных приборов в одной квартире.
3. Максимальный часовой расход воды 
, м3/ч, следует определять по формуле
, (1.6)
где 
– расход холодной воды санитарно-техническим прибором, л/ч, принимаемый согласно приложению 1;
– безразмерный коэффициент, зависящий от общего числа приборов , обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования 
, определяемый согласно приложению 2.
Вероятность использования санитарно-технических приборов для системы в целом следует определять по формуле
. (1.7)
Максимальный часовой расход 
используется при расчёте гидропневматической повысительной установки.
1.2.2. Подбор счётчика воды (водомера)
Прежде чем выбрать водомер, необходимо определить расчётные расходы воды: максимальный суточный, средний часовой и максимальный часовой.
Максимальный суточный расход воды 
, м3/сут, на нужды водоснабжения определяют по формуле
. (1.8)
Средний часовой расход воды 
, м3/ч, за сутки максимального водопотребления
. (1.9)
Эксплуатационные параметры скоростных водомеров представлены в таблице 1.1.
Диаметр условного прохода счётчика воды следует выбирать исходя из общего среднечасового расхода воды за сутки максимального водопотребления , который не должен превышать эксплуатационный расход для счётчика данного калибра, приведённого в таблице 1.1, и потери напора в нём.
Потерю напора в водомере 
, м, определяют по формуле 
, (1.11)
где 
– гидравлическое сопротивление счётчика, принимаемое согласно табл. 1.1;
3,6 – коэффициент перевода л/с в м3/ч.
Потери напора в крыльчатых счётчиках холодной воды не должны превышать 2,5 м, турбинных – 1 м. Кроме того, желательно, чтобы потери напора в водомере при пропуске расчётного расхода были не менее 0,3 м для увеличения точности учёта минимальных расходов воды.
Выбранный счётчик следует проверить и по другим параметрам – общему максимальному часовому расходу , м3/ч, и расчётному суточному расходу воды , м3/сут. Эти расходы не должны превышать максимального часового и максимального суточного расходов, указанных в табл. 1.1 для выбранного калибра водомера.
Таблица 1.1
| Диаметр условного прохода счётчика, мм | Параметры | |||||
| расход воды, м3/ч | порог чувствительности, м3/ч, не более | максимальный объём воды за сутки, м3 | гидравлическое сопротивление счётчика  ,
 м
(м3/ч)2
| |||
| минимальный | эксплуатационный | максимальный | ||||
| 0,03 | 1,2 | 0,015 | 1,11 | |||
| 0,05 | 0,025 | 0,4 | ||||
| 0,07 | 2,8 | 0,035 | 0,204 | |||
| 0,1 | 0,05 | 0,1 | ||||
| 0,16 | 6,4 | 0,08 | 0,039 | |||
| 0,3 | 0,15 | 0,011 | ||||
| 1,5 | 0,6 | 0,0063 | ||||
| 0,7 | 0,002 | |||||
| 1,2 | 5,9·10-5 | |||||
| 1,6 | 1,0·10-5 | |||||
| 2,77·10-6 | ||||||
| 1,38·10-6 |
Примечание. В табл. 1.1 диаметры условного прохода счётчика 15 – 40 мм относятся к крыльчатым счётчикам, а диаметры 50 – 100 мм – к турбинным.
