Инструкция по работе с методическими указаниями. Водоснабжение и водоотведение

Водоснабжение и водоотведение

Методические указания по изучению дисциплины и выполнению курсовой работы для студентов специальности

271101.65 – Строительство уникальных зданий и сооружений

Краснодар

Составители: канд. техн. наук, доц. Л.Л. Ганижева;

ст. препод. О.С. Круглая

ст. препод. Т.М. Романенко

УДК 621.65

Водоснабжение и водоотведение: методические указания по изучению дисциплины и выполнению курсовой работы для студентов специальности 271101.65 – Строительство уникальных зданий и сооружений /Сост: Л.Л. Ганижева, О.С. Круглая, Т.М. Романенко; Кубан. гос. технол. ун-т. Кафедра технической механики и гидравлики.– Краснодар: КубГТУ, 2015г.

Рассмотрены вопросы проектирования и выполнения инженерных расчетов внутренних систем водоснабжения и водоотведения жилого здания.

Ил. 10. Табл. 22. Библиогр: 6 назв. Прил. 15.

Печатается по решению методического совета Кубанского государственного технологического университета.

Рецензенты: канд. техн. наук, доц. кафедры ТМиГ КубГТУ Д.Б.Пономаренко;

канд. техн. наук, доц. кафедры СКиГС КубГТУ М.А.Тамов;

© КубГТУ, 2015

Содержание

Введение

Инженерный проект зданий особого назначения (жилых, общественных, производственных и т.д.) обязательно включает разделы проектирования и расчёт систем внутреннего водоснабжения и водоотведения.

Методические указания по выполнению курсовой работы "Водоснабжение и водоотведение жилого здания" составлено в соответствии с примерной учебной программой дисциплины "Водоснабжение и водоотведение" и Государственным образовательным стандартом ВПО второго поколения.

Цель методического пособия – выработать у студента умение грамотно подобрать инженерное оборудование, соответствующее необходимой степени благоустройства зданий, выполнить инженерные расчёты, гарантирующую надежность работы санитарно-технических приборов, систем внутреннего водоснабжения и водоотведения, дворовой канализационной сети.

Электронная версия "Методического пособия по изучению дисциплины и выполнению курсовой работы может быть использована в системе дистанционного образования.

Нормативные ссылки

При выполнении курсовой работы необходимо руководствоваться следующими стандартами и строительными нормами и правилами:

ГОСТ Р 1.5-2004 Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения.

ГОСТ 2.105 - 95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

ГОСТ 2-106 - 96 ЕСКД. Текстовые документы.

ГОСТ 2.109 -73 ЕСКД. Основные требования к чертежам.

ГОСТ 2.302-68 ЕСКД. Масштабы.

ГОСТ 2.316-68 ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц.

ГОСТ 6942-98. Трубы чугунные канализационные и фасонные части к ним. Технические условия.

ГОСТ 6942 - 98. Трубы чугунные канализационные и фасонные части к ним.

ГОСТ Р 7.05-2008 СИБИД. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления.

ГОСТ 8.417 -2002 ГСИ. Единицы величин.

ГОСТ 18297 - 96 ЕСКД. Приборы санитарно-технические чугунные эмалированные.

ГОСТ 18297-96. Приборы санитарно-технические чугунные эмалированные. Технические условия.

ГОСТ 18599-2001. Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия.

ГОСТ 19.404-79 ЕСПД. Пояснительная записка. Требрвания к содержанию и оформлению.

ГОСТ 21.101.97 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации.

ГОСТ 21.110-95 СПДС. Правила выполнения спецификаций оборудования, изделий и материалов.

ГОСТ 21.205-93 СПДС. Условные обозначения санитарно-технических систем.

ГОСТ 21.501-93 СПДС. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей.

ГОСТ 23289-94. Арматура санитарно-техническая водосливная. Технические условия.

ГОСТ 25809-96. Смесители и краны водоразборные. Типы и основные размеры.

ГОСТ 30493-96. Изделия санитарно-керамические. Типы и основные размеры.

ГОСТ 51613-2000. Трубы напорные из непластифицырованного поливинилхлорида. Технические условия.

СНИП 2.04.01- 85* Внутренний водопровод и канализация зданий.

СНИП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения.

СНиП 3.05.04-85*. Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации.

СП40-102-2000. Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов

СП 40-108-2004. Проектирование и монтаж внутренних систем водоснабжения и отопления зданий и медных труб.

СП 41-109-2005. Проектирование и монтаж внутренних систем водоснабжения и отопления зданий с использованием труб из «сшитого» полиэтилена.

ТР 89-98. Технические рекомендации по проектированию и монтажу внутренних систем канализации зданий из полипропиленовых труб и фасонных частей.

Инструкция по работе с методическими указаниями

Исходные данные для проектирования принимаются в зависимости от последней цифры номера зачетной книжки (табл. 2.1), генпланы местности и планы этажа выдаются преподавателем во время установочной сессии.

Таблица 2.1– Исходные данные для проектирования

Программа дисциплины

Тема 1

Сети внутренних водопроводов материалы, арматура. Устройство вводов. Водомерные узлы и устройства для измерения количества расходуемой воды. Трассировка водопроводных сетей внутри зданий. Повысительные насосные установки.

Литература [1,221-241]

Тема 2

Расчёт сетей внутреннего водопровода холодной воды: определение расчетных расходов воды; гидравлический расчёт. Аксонометрическая схема внутренней водопроводной сети холодной воды.

Литература [1,255 - 278; 331 - 337]

Тема З

Системы внутренней канализации и их основные элементы. Материалы, трубы, фасонные и соединительные части. Санитарно-техническое оборудование. Трассировка и устройство сети внутренней канализации.

Литература [1,271 - 290]

Тема 4

Расчёт сети внутренней канализации. Устройство вентиляции внутренней водоотводящей сети.

Литература [1,292-305]

Тема 5

Наружная канализационная сеть. Трубы, упоры, арматура. Глубина заложения трубопроводов. Смотровые колодцы. Расчетные скорости и наполнения труб.

Литература [1,300-310]

Содержание курсовой работы

Графическая часть работы должна содержать следующие материалы:

1) план здания по ГОСТ 21.501 - 93 в масштабе 1:100 с нанесением сантехнических приборов (прил. А,Б), стояков, подводок, водопровода, отводных труб системы водоотведения, а также размеров здания. Все стояки должны быть маркированы (СтВ 1 - 1, СтК 1 - 1 и т.д. прил. В и Г). Проектируемое здание состоит из двух секций;

2) план подвала (прил. В), составленный по плану этажа в масштабе 1:100, на котором показаны ввод водопровода, водомерный узел, разводка магистральных трубопроводов, поливочные краны, стояки, выпуски водоотводящей сети с колодцами, места установки прочисток и ревизий. Необходимо указать тип водомера, диаметры и уклоны трубопроводов водоотведения;

3) генплан участка (по ГОСТ 21.508) в масштабе 1:500 с нанесением красных линий границ застройки, городских сетей водоснабжения и водоотведения с колодцами на них, ввода водопровода, дворовой водоотводящей сети с условными обозначениями колодцев. На генплане необходимо указать диаметры, уклоны и длину участков дворовой сети;

4) аксонометрическую схему (ГОСТ 21.501) в масштабе 1:100 внутренней водопроводной сети, ввода. На схеме (прил.Д) изображают приборы, арматуры (условными обозначениями), указывают диаметры подводок, стояков, длины расчетных участков (предварительно пронумерованных).

Необходимо также показать абсолютные отметки поверхности земли, относительные и абсолютные отметки пола подвала, этажей, оси труб ввода, водомерного узла, магистрали, поливочных кранов и диктующего прибора.

Разрез и развертки по водоотводящему стояку с обозначением приборов, ревизий, соединительных частей, отводных труб, выпуска в масштабе 1:100. На разрезе указываются диаметры и уклоны трубопроводов, относительные отметки выпусков.

Продольный профиль дворовой водоотводящей сети (прил. Ж) с указанием планировочных отметок земли, отметок лотка трубы, длин, уклонов, глубин заложения трубопровода, расстояний между колодцами, Масштабы: горизонтальный 1:500, вертикальный 1:100.

Графическая часть работы выполняется на листе формата А1(по ГОСТ 2.501). Расчетная часть работы может быть оформлена в виде расчетно-пояснительной записки (ГОСТ 19.404) или примечаний на чертежах с обязательным приведением гидравлического расчета водопроводной и дворовой водоотводящей сети (ГОСТ 2.316).

Расчёт внутреннего водопровода состоит в определении расчетных расходов, диаметров и потерь напора на расчетных участках для последующего вычисления суммарных потерь напора в здании. По величине суммарных потерь напора и необходимой высоты подачи воды к диктующему прибору (с учетом свободного напора в нем) делается вывод о достаточности гарантийного напора или необходимости установки повысительных насосов.

При гидравлическом расчете дворовой водоотводящей сети определяют расчетные расходы, диаметры, наполнения, скорости, отметки лотка, глубины заложения (колодцев) в начале и конце участков. При прокладки используют полимерные трубы.

Порядок проектирования

Проектирование внутреннего водопровода и канализации проводится таким образом, чтобы обе части работы были взаимосвязаны.

Внутренний водопровод

Сеть внутреннего водопровода в жилых зданиях проектируется преимущественно тупиковой с нижней разводкой магистральных трубопроводов. Материал труб выбирают исходя из обеспечения минимальных потерь напора.

5.1.1 Ввод водопровода, водомерный узел

На генплане участка намечаем ввод, т.е. участок водопровода от места врезки в городскую сеть до водомерного узла, учитывая следующие требования:

а) наименьшую длину;

б) прямой угол к стене здания;

в) центральное расположение по отношению к зданию;

г) близость к месту размещения водомерного узла.

На месте присоединения ввода к трубе городского водопровода устанавливается колодец. Для опорожнения ввода его прокладывают с уклоном 0,002 в сторону, колодца.

Ввод водопровода располагают на 0,4 м выше водоотводящих труб, расстояние в плане между ними должно быть не менее 1,5 м при диаметре ввода до 200 мм. В случае пересечения ввода с водоотводящей линией и расстояния по вертикали менее 0,4 м ввод прокладывают в стальном кожухе, длина которого по 5 м в обе стороны от точки пересечения.

Глубина заложения ввода Н_в, м, определяется по формуле

Н_в = Н_пр + 0,5,

где Н_пр — заданная глубина промерзания, м.

Пересечение ввода со стенками подвала следует выполнять в сухих грунтах с зазором 0,2 м между водопроводом и строительными конструкциями с заделкой отверстия в стене водонепроницаемыми и газонепроницаемыми эластичными материалами, в мокрых грунтах — с установкой сальников.

Диаметр ввода определяется при гидравлическом расчете сети.

Учет расхода воды осуществляют счетчиками холодной воды, устанавливаемыми на вводах в здание.

Водомерный узел, состоящий из водомера, запорной арматуры, спускного крана и обводной линии с задвижкой на ней, устанавливают ни расстоянии не менее 0,5 м от внутренней стены помещения, имеющего освещение и температуру не ниже 5°С. Обводную линию следует предусматривать, если:

- имеется один ввод водопровода в здание;

- счетчик воды не рассчитан на пропуск противопожарного расхода воды.

5.1.2 Внутренняя водопроводная сеть

При проектировании следует стремиться к наименьшей протяженности трубопроводов. На чертежах все сантехнические приборы, арматуру и трубопроводы необходимо показать условными обозначениями в соответствии с приложением А. На плане этажа (прил, В) в зависимости от выбранного типа прокладки стояков (рис. 1,2) намечаем места установки водопроводных стояков, маркируем их: СтВ 1 -1, СтВ 1 - 2 и т.д.; показываем подводку к санитарно-техническим приборам.

а) канализационный стояк D=50 мм и водопроводный стояк;

б) канализационный стояк D=100 мм и водопроводный стояк;

в) канализационный стояк D = 100 мм и два водопроводных стояка.

Рисунок 1 – Монтажные положения стояков при открытой прокладке

а) угловой стояк водопровода;

б) угловой стояк водопровода и стояк канализации;

в) стояки горячего и холодного водоснабжения с угловым стояком канализации.

Рисунок 2 – Монтажные положения стояков при скрытой прокладке

На план подвала переносим места расположения стояков, проектируем магистральный трубопровод и соединяем его с вводом.

Магистральные трубопроводы соединяют основания стояков с водомерным узлом, их прокладывают по внутренним стенам подвала на расстоянии от 0,2 до 0,4 м от потолка.

С наружной стороны здания на каждые 20 - 70 м периметра следует предусматривать один поливочный кран, который показывают на плане подвала (прил. В) и аксонометрической схеме (прил. Д).

Горизонтальные трубопроводы прокладываем с уклоном не менее 0,002 в сторону вводов или стояков. Подводки от стояков к водоразборной арматуре выполняем на 0,10 - 0,25 м выше пола. Для отключения участков водопровода устанавливаем запорные вентили (диаметры условного прохода труб не более 50 мм) или задвижки. Они обязательны на ответвлениях от магистральных трубопроводов, у оснований стояков, на вводах в квартиры, перед поплавковыми кранами смывных бочков и поливочными кранами. Вся водопроводная сеть проектируется из пластмассовых труб и фасонных изделий из полиэтилена, полипропилена и других пластмассовых материалов. Также допускается применять медные, бронзовые, латунные трубы и стальные с внутренним и наружным покрытием от коррозии.

Схему запроектированной водопроводной сети вычерчиваем в аксонометрической проекции (изометрии прил. Д) и по ней производим гидравлический расчет, составляем спецификацию материалов. Если на всех этажах имеются одинаковые водоразборные устройства, то достаточно их показать только для верхнего этажа, на остальных этажах показываем ответвление от стояков. Толщина перекрытий принимается 0,2 - 0,3м.

5.1.3 Определение расчетных расходов воды в системах водоснабжения и гидравлический расчет

Системы холодного водоснабжения и водоотведения должны обеспечивать подачу воды и отведение сточных вод, которые в свою очередь должны соответствовать расчетному числу водопотребителей или количеству установленных санитарно-технических приборов.

Максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети q, л/с, определяют по формуле

,

где q₀ – расход воды прибором, л/с; α – коэффициент, определяемый согласно рекомендациям норм [1] или приложение З настоящих указаний.

Секундный расход воды q0 водоразборной арматуры (прибором), отнесенный к. одному прибору, следует определять для различных приборов, обслуживающих одинаковых потребителей на участке тупиковой сети, согласно приложению 3 норм [1] или приложению К настоящих указаний.

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках водопроводной сети при одинаковых потребителях в здании без учета изменения соотношения U/N определяют по формуле

,

где – норма расхода холодной воды в час наибольшего потребления, л/ч; U – число водопотребителей; N – число санитарно-технических приборов.

Гидравлический расчет тупиковой водопроводной сети выполняют в следующей последовательности. Аксонометрическую схему водопровода (прил. Д) разбивают на расчетные участки – части сети с постоянным расходом и диаметром трубы (обычно между двумя водоразборными точками), определяют их длины. Первый расчётный участок начинается от диктующего прибора, наиболее удаленного от ввода. При выборе диктующего водоразборного устройства следует учитывать величину его рабочего давления (свободный напор H_f м.вод.ст.), принимаемую по нормативным требованиям или приложению К настоящих указаний.

Результат расчета удобно оформлять в таблицу

Таблица 5.1 Параметры гидравлического расчета водопроводной

сети

Пример расчета таблицы для данного варианта (см. приложение В)

Пример расчета:

Диктующий прибор выбираем самый удаленный – ванна с умывальником – и обозначаем участок 1-2 (см. приложение Д). На данном участке действуют два прибора (ванна и умывальник).

Вероятность одновременного действия приборов определяем по формуле

,

где – норма расхода холодной воды потребителем в час наибольшего водопотребления, л/ч;

- расход холодной воды санитарно-техническим прибором, л/с.

Значение определим по разности общей нормы расхода воды и расхода горячей воды , л/ч (прил. К):

,

Секундный расход холодной воды принимаем (прил. К) равным 0,2 л/с (для ванны как для прибора, имеющего наибольшее значение расхода). Тогда

,

По величине N∙P = 2∙0.00708 = 0,014 для участка 1-2 определяем коэффициент α=0,2 (по приложению И). Расчетный расход , л/с, на первом участке

,

Аналогично определяем расчетные расходы для других участков сети.

По расчетному расходу воды (приложение Л) для наиболее экономичных скоростей на каждом участке находим диаметры труб и величину гидравлических потерь напора - 1000i.

Скорость движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей не должна превышать 3 м/с (оптимально 0,9-1,3 м/с), а потери напора (1000i) должны быть минимальными.

Для участка 1-2: расход воды q=0,2 л/с

Выбираем трубу d =15 мм, V=1,17м/с (это больше, чем 0,9 и меньше 1,3 м/с) и отсюда 1000i = 354. Длину участка смотрят на плане этажа и аксонометрической проекции водопровода. Диаметр условного прохода счетчика воды (водомера) следует выбирать исходя из среднечасового расхода воды за период потребления (сутки, смена),который не должен превышать эксплуатационный, принимаемый по таблице 5.2.

Тип счетчика принимаем турбинный или крыльчатый. Счетчик измеряет только объем воды, прошедший за определенное количество времени.

Счетчик с принятым диаметром условного прохода надлежит проверять на пропуск максимального (расчетного) секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды, при котором потери напора в крыльчатых счетчиках не должны превышать 5 м, турбинных – 2,5 м.

Таблица 5.2 Данные скоростных водомеров типа УВК

Обводная линия у счетчиков холодной воды обязательна при наличии одного ввода и рассчитывается она на пропуск максимального

расхода.

Потери напора по длине находим как произведение величины 1000i гидравлического уклона на длину участка L.

Потери напора на участках водонапорных систем холодного водоснабжения Н, м вод.ст., определяем по формуле

,

где – потери напора по длине, м; k_l = 0,3 (для сетей хозяйственно-питьевых водопроводов жилых зданий).

Необходимый (требуемый) напор Н_ТР, м вод. ст , в месте присоединения ввода к городской сети, обеспечивающий нормальное водоснабжение диктующего прибора, определяем по формуле

,

где – геометрическая высота подачи воды от места присоединения ввода к трубе городского водопровода до отметки диктующего прибора м;

– свободный напор у диктующего прибора, м вод. ст.;

– суммарные потери напора в здании, м вод. ст.

Суммарные потери напора в здании определяем по формуле

,

где – потери напора в счетчике (водомере), м вод. ст.;

– суммарные потери напора на участке, м вод. ст.;

– потери напора на вводе (находим так же, как и потери по длине), м вод. ст. Потери напора в водомере находим из выражения

,

где – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(м3∙ч-1)2;

- расчетный расход воды для всего здания, л/с.

Пример расчета:

Среднечасовой расход воды

,

где – норма расхода холодной воды, л, потребителем в сутки наибольшего водопотребления (приложение К);

U – число потребителей;

Т – количество часов в сутках

Подбор водомера (для приложения В)

,

Зная среднечасовой расход, по таблице 5.2 принимаем счетчик с диаметром условного прохода 25 мм для которого значение S равно 2,64 м/(м³∙ч^-1)²

Потери давления

.

Потери давления превышают 2,5 м, поэтому принимаем счетчик с

диаметром условного прохода 32 мм, для которого

S = 1,3 м/(м³∙ч-¹)² ,

Тогда

.

Таким образом, окончательно принимаем счетчик с диаметром условного прохода 32 мм.

Геометрическую высоту подачи воды Н_Г, м, находим из выражения

,

где – отметка присоединения диктующего прибора, м;

– отметка верха трубы городского водопровода (по заданию),

,

здесь – отметка пола 1-го этажа, м; n- число этажей; - высота

этажа, м; - высота установки приборов, м (для мойки 0,85 м; для смесителя ванны 1,0 м; для умывальника 0,80 м).

Требуемый напор Н_ТР должен быть меньше или равен Н_ГАР, т.е.

Н_ТР ≤ Н_ГАР. При несоблюдении этого условия необходимо увеличить диаметры труб на отдельных участках или установить повысительный насос.

Напор для системы холодного водоснабжения, развиваемый повысительной установкой Ннас, м, следует определять, с учетом наименьшего гарантированного напора в наружной водопроводной сети по формуле

,

где – наименьший гарантийный напор в наружной водопроводной сети, м.

Пример расчета:

=2,3 м (по заданию из таблицы 2.1);

=0,000 м (по приложению Д);

n = 6 – число этажей;

= 1 – высота установки приборов

=3,0 м

м

м, значит:

= 3м

= м

Так как , то насос не требуется.

12
• 3
• 4
• 5
• Далее ⇒