Расчет внутреннего водопровода

Проектирование систем внутреннего водопровода в зданиях различного назначения выполняется в соответствии с требованиями СНиП 2.04.01-85 при наличии всех планировочно-архитектурных решений здания, а также необходимых поэтажных планов и разрезов.

Расчет системы внутреннего водопровода начинается с выбора её схемы размещения оборудования и трассировки трубопроводов внутри здания.

 

2.1 Системы и схема внутреннего водопровода
Выбор его схемы

Система холодного водоснабжения, называемая обычно внутренним водопроводом, в общем случае включает в себя следующие элементы:

– ввод (один или несколько);

– водомерный узел (один или несколько);

– разводящая сеть (сеть магистральных трубопроводов);

– распределительные трубопровода (стояки);

– подводки к водоразборных устройствам (санитарным приборам)

– арматура;

– установка для повышения напора (насоснуюили пневматическую);

– запасные и регулирующие емкости.

Ввод – это участок трубопровода, соединяющий наружную водопроводную сеть водомерный узел.

Водомерный узел предназначен для измерения количества воды, подаваемой в здание. Его основными элементами являются счетчик расхода воды (водомер) и арматура для отключения этого счетчика. Различают водомерные узлы простые (без обводной линии) и с обводной линией.

Магистральные трубопроводы (разводящая сеть) соединяют водомерный узел (повысительную установку) с вертикально расположенными стояками. Они служат для распределения воды между этими стояками.

Стояки (распределительные трубопроводы) представляют собой вертикальные участки внутреннего водопровода, по которым вода поднимается на соответствующую высоту (этаж).

К водоразборной арматуре (санитарным приборам)относятся различные краны, смесители для ванн, умывальников, моек, поплавковые клапаны для смывных бачков унитазов.

Арматура в зависимости от назначения различается: запорная, регулируемая, водоразборная, предохранительная.

Установка для повышения напора воды предусматривается в том случае, если напор в наружном водопроводе недостаточен для подачи воды к высокорасположенным потребителям. Повысительные установки размещают после водомерного узла. Наиболее широкое распространение получили насосные повысительные установки, оборудованные двумя центробежными насосами (один – рабочий, второй – запасной).

Запасные и регулирующие емкости предназначены для создания за­паса воды в системе для бесперебойного снабжения потребителей.

Емкости используются в случае аварии или в случае снижения напора в наружном водопроводе ниже требуемого для здания в часы наибольшего водопотребления.

Емкости выполняет в виде водонапорных или гидропневматических баков. Водонапорные баки устанавливают в самой высокой точке здания. Гидропневматические баки размещают на уровне земли или ниже его.

По назначении системы водоснабжения зданий подразделяют на системы:

– хозяйственно-питьевые;

– производственные;

– противопожарные.

Часто устраивают объединенные системы: хозяйственно – питьевые – противопожарные, производственно-противопожарные и др.

Выбор системы внутреннего водопровода определяется назначением здания и технико-экономическими соображениями.

Согласно СНиП 2.04.01-85, в жилых зданиях высотой до 12 этажей предусматривает только системы хозяйственно – питьевой – противопожарной. В жилых зданиях в 12 этажей и выше, в общежитиях, гостиницах и ресторанах в 4 этажа и выше устраивают хозяйственно – питьевые – противопожарные водопроводы.

Для нормальной работы внутреннего водопровода на вводе в здание должен быть создан такой напор, который обеспечивал бы подачу нормативного расхода воды к наиболее удаленному и высокорасположенному (диктующему) водоразборному устройству. Этот напор называется требуемым Н_тр. Минимальный напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода (у трубы или на поверхности земли) называют гарантийным Н_гар. В практике могут иметь место следующие случаи:

Н_гар> Н_тр; Н_гар= Н_тр; Н_гар< Н_тр.

При периодическом или постоянном недостатке напора в наружном водопроводе до требуемого для здания применяются установки для повышения напора: насосы, водонапорные баки, пневматические уста­новки.

В зависимости от обеспеченности напором и установленного оборудования могут находить применение следующие системы внутрен­него водопровода:

1) действующая под напором в наружном водопроводе;

2) с водонапорным баком без повысительной насосной установки;

3) с повысительной насосной установкой без водонапорного бака;

4) с водонапорным баком и повысительной насосной установкой;

5 с повысительными насосами и пневматической установкой.

Система 1 применяется при Н_гар Н_тр. Эта система является самой простой и наиболее распространенной в зданиях высотой 5-6 этажей.

Система 2 применяется втом случае, когда в часы наибольшего водопотребления Н_гар < Н_тр, а в другие часы суток Н_гар Н_тр.

Система 3 находит применение при постоянном или периодическом Н_гар < Н_тр, а режим водопотребления в здании равномерный.

Система 4 применяется при Н_гар < Н_тр и при неравномерном потреблении воды в здании в течение суток.

Система 5 представляет собой,как правило, противопожарный или объединенный хозяйственно – питьевой – противопожарный водопровод высотных зданий, обеспечивающий хранение регулирующего и противопожарного запаса вода.

В зависимости от режима водопотребления и назначения здания, а также от технологических и противопожарных требований, сети внутреннего водопровода бывают:

– тупиковые;

– кольцевые;

– комбинированные;

– зонные.

Тупиковые сети применяются главным образом в зданиях, где допускается перерыв в подаче воды в случае аварии. Это могут быть жилые, административные, а иногда и производственные здания.

Кольцевые сети устраиваются в тех зданиях, в которых необходимо обеспечить надежное и бесперебойное снабжение потребителей водой как правило, это многоэтажные здания, здания с противопожарным водопроводом, производственные здания и т.д. Для повышения надежности кольцевые сети присоединяют к наружному водопроводу несколькими вводами.

Комбинированные сети, состоящие из кольцевых и тупиковых магистральных трубопроводов, применяются в крупных зданиях с большим разбросом водоразборных устройств и потребляющих значительное количество воды (прачечные, бани, промышленные предприятия и др.).

Зонные водопроводы устраиваются в основном в высотных зданиях (жилых в административных, гостиницах и др.). Каждая зона обслуживает от 10 до 14 этажей. Нижняя зона работает под напором наружного водопровода и обычно имеет нижнюю разводку магистральных трубопроводов. Верхняя зона имеет верхнюю разводку и работает от повысительных насосов. Разбивка на зоны необходима потому, что гидростатическое давление в сети по условиям прочности трубопроводов и арматуры не должно превышать более 60 м.

По расположению магистральных трубопроводов системы внутренних трубопроводов бывают с нижней и верхней разводкой.

При нижней разводке магистральные трубопроводы прокладывается в подвале, подполье или под полом первого этажа. Схемы тупиковой сети с нижней разводкой магистральных трубопроводов наиболее часто применяются в жилых домах, имеющих подвалы (технические подполья).

Схема с верхней разводкой предусматривает прокладку магистральных трубопроводов на чердаке или под потолком верхнего этажа. Эта схема применяемся обычно в промышленных и производственно-коммунальных зданиях, а также в верхних зонах системы высотных зданий.

В целом схема сети внутреннего водопровода выбирается с учетом размещения водоразборных устройств в планах каждого этажа, режимов подачи и потребления воды, надежности снабжения потребителей водой, а также технико-экономической целесообразности. Особое внимание при проектировании уделяется рациональному размещению санитарно-технических устройств. Например, санитарные узлы и водоразборную арматуру группируют поэтажно, располагая их друг над другом, трубопроводы прокладывают по кратчайшему расстоянию.

Учитывая приведенные выше рекомендации, для указанного в задании здания выбирается схема системы внутреннего водопровода. Для жилых зданий относительно небольшой этажности с техническим подпольем можно принять тупиковую схему водопровода с одним вводом и нижней разводкой магистральных трубопроводов.

 

2.2 Размещение оборудования и трассировка водопроводных сетей внутри здания

Правильный выбор мест установки оборудования и прокладки сети внутреннего водопровода существенно снижает стоимость устройства системы и облегчает её эксплуатацию.

Вводы диаметром 50 мм и более выполняются из чугунных раструбных водопроводных труб. При устройстве вводов диаметром менее 50 мм применяются стальные трубы с противокоррозионной битумной изоляцией и стальные оцинкованные трубы. Кроме того, вводы диаметром до 100 мм могут устраиваться из пластмассовых труб.

Присоединение ввода к наружной сети целесообразно делать в местах наиболее близко расположенных к зданию, где гарантийный напор имеет наибольшее значение. В месте присоединения ввода к сети наружного водопровода устраивают колодец диаметром не менее 700 мм, в котором размещают запорную арматуру (вентиль или задвижку). Вводы к наружной сети присоединяют под прямым углом и перпендикулярно подводят к фундаменту здания.

Глубину заложения труб ввода принимают в зависимости от глубины заложения сети наружного водопровода и обязательно ниже глубины промерзания грунта. Наименьшая глубина укладки труб ввода (при отсутствии промерзания грунта) составляет 1 м. Ввод прокладывают с уклоном не менее 0,003 м в сторону наружной сети для возможности его опорожнения.

Расстояниепо 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 включительно и не менее 3 м – при диаметре ввода свыше 200 мм.

При пересечении водопроводных и канализационных трубопроводов первые прокладывают выше вторых на 0,4 м (расстояние в свету); при меньшем расстоянии междуними водопроводные трубы должны быть уложены в металлическую гильзу с вылетом в сухих грунтах по 0,5 м в обе стороны от точки пересечения, а в мокрых грунтах – по 1 м.

Водомерный узел размещается нежилом, теплом помещении, в легкодоступном месте для осмотра, вблизи наружной стены здания. Такими помещениями,как правило, являются подвалы или технические подполья зданий, а также коридоры и лестничные площадки, в которых устраивают приямки под водомерные узлы. При наличии повысительной насосной установки водомерные узлы устанавливают перед насосами.

Магистральный трубопровод в жилых и общественных зданиях при нижней разводке прокладывается в техническом подполье, подвальном или техническом этаже, а приих отсутствии – в подпольных каналах первого этажа. В указанных помещениях магистральный трубопровод размещается ниже потолка на 40-50 см вдоль внутренней капитальной стены с уклоном 0,003-0,005 м в сторону ввода. Подъем магистрального трубопровода вверх к потолку помещения осуществляется сразу же после водомерного узла.

Стояки можно прокладывать открыто по стенам и перегородкам санузлов, умывальных, душевых, кухонь и других помещений. В помещениях, к отделке которых предъявляются повышенные требования, трубопроводы прокладывают скрыто (в бороздах, шахтах и др.).

Подводки к приборам прокладываются над полом на высоте 20-30 см с вертикальным подъемом труб к каждой водоразборной точке. Их диаметр определяется по Приложению 2 [1].

Подводка водопровода к поливочным кранам производится от магистрали в технической подполье (подвале) с уклоном 0,005 м в сторону отпуска воды.

Водоразборная арматура служит для отбора воды из сети. К ней относятся: краны (водоразборные, пожарные, туалетные, поливочные, писсуарные, банные, смывные и др.), смесители и поплавковые клапаны.

Запорная арматура служит для выключения отдельных участков сети при необходимости ее ремонта. К опорной арматуре относятся пробковые проходные краны, задвижки, запорные вентили, автоматические закрывающиеся клапаны, предназначенные для перекрытия отдельных участков сети, и др.

В системах хозяйственно-питьевого водопро­вода запорная арматура устанавливается на каждом вводе в здание, у основания стояков в зданиях, на всех ответвлениях от магистральных трубопроводов, на кольцевой магистральной сети, на ответвлениях в каждую квартиру, на подводках к водонагревательным приборам, на ответвлениях, питающих более трех водоразборных устройств.

Задвижки устанавливаютсяна трубопроводах диаметром 50 мми более. Пробковые краны используют при давлениях не более 1 МПа (10 кгс/см²).

Регулировочная арматура применяется в случае необходимости регулирования расхода и поддержания определенного напора в сети. К ней относятся регуляторы давления и регулировочные вентили. Регуляторы давления (напора) устанавливаются на вводах в здания, в квартиры, на этажах многоэтажных зданий. Они понижают давление и поддерживают его после себя.

К предохранительной арматуре относятся клапаны предохранительные и обратные.

Первые обеспечивают в сети или перед приборами напор, не превышающий заданный. Вторые обеспечивают движение воды в трубопроводе только в одном направлении. Обратные клапаны устанавливают, например, на вводах,на обводной линии у повысительных насосов, а также при наличии в системе водонапорногобака.

Повысительные установки размещаются в сухих и теплых изолированных помещениях. Такими помещениями являются: первый или подвальный этаж здания, помещения тепловых пунктов, бойлерных или котельных и др.

Отдельно стоящие помещениядля насосов проектируются в том случае, когда в зданиях недопустимо распространение шума и невозможно их размещение под подсобными помещениями. Не допускается размещение насосных установок под жилыми квартирами, детскими комнатами, аудиториями учебных заведений и другими помещениями с длительным пребыванием людей.

При проектировании и монтаже насосных установок предусматривают ряд технических решений (амортизаторы, виброоснования и др.), снижающих уровень шума и предупреждающих распространение вибраций от работающих насосов. Водонапорные баки в жилых зданиях обычно устанавливают в наиболее высоко расположенных точках. Они бывают круглой и прямоугольной формы, металлическими или железобетонными. Ёмкость бака определяется расчетом. Установку баков выполняет в соответствии с указаниями СНиП 2.04.01-85.