МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА Курсовой проект выполняют в соответствии с заданием на проектирование систем водоснабжения

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект выполняют в соответствии с заданием на проектирование систем водоснабжения, водоотведения и внутренних водостоков объекта.

В задании приводятся все необходимые для проектирования исходные данные: характеристика объекта, в котором будут проектировать перечисленные системы, характеристика городских сетей водопровода и водоотведения и дополнительные сведения.

В характеристике объекта проектирования указываются следующие основные данные: назначение зданий, их число, этажность, число секций, высота этажей, толщина перекрытий, высота технического подполья или подвала, высота чердака и тип кровли, отметка уровня первого этажа относительно планировки. Указывается особенность установленного санитарно-технического оборудования: водоразборных устройств, приемников сточных вод и т.п. Приводят­ся характеристики основных потребителей воды.

В характеристике городских сетей (наружных коммуникаций, к которым будут присоединять внутренний водопровод, канализацию и водосток) указывают: диаметры и уклоны трубопроводов, гарантийный напор, координаты существующих колодцев, их оборудование и заглубление. В задании приводятся дополнительные сведения о горячем водоснабжении, географическом местоположении объекта, о рельефе местности и т.п.

Проектирование ведется последовательно: сначала системы водоснабжения, а потом отвода бытовых стоков и дождевых вод. Вопросы трассировки и монтажа коммуникаций этих систем решаются во взаимной увязке.

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Для обеспечения надежного снабжения водой всех потребителей при проектировании необходимо изучить задание и правильно выбрать систему водоснабжения. Детально изучают поэтажные планы и планы подвалов зданий, размещение водоразборных устройств и приемников сточных вод (санитарных приборов, установок, техно­логического оборудования). Уточняют генпланы участка, где размещены объект проектирования, коммуникации наружного водопровода и наружной канализации, здание центрального теплового пункта (ЦТП) или насосной станции.

Руководствуясь требованиями СНиП и специальными документами на проектирование данного объекта, режимами потребления и подачи воды на хозяйственно-питьевые, противопожарные и производственные (технологические) нужды, а также исходными данными задания на проектирование, выбирают наиболее экономичную и целесообразную в техническом отношении систему внутреннего водопровода. Если намечаются два варианта систем, то следует выполнить технико-экономические расчеты и выбрать вариант с наименьшими приведенными затратами.

При выборе системы водоснабжения полезно сделать анализ исходных данных с целью более полного использования гарантиро­ванного напора и определения недостающего напора для обеспече­ния подачи нормативного расхода воды всем потребителям, всем водоразборным устройствам. Для этого находят ориентировочный потребный напор Н_св = 10 + 4 (n_э - 1) для объекта (зданий), в зависимости от числа этажей n_э сравнивают его с гарантирован­ным напором в наружной сети и определяют потребность в водона­порной повысительной установке.

Не следует забывать о целесообразности проектирования систе­мы водоснабжения с зонными сетями, в которых нижняя зона со­здается для использования гарантированного напора, а верхняя — для подачи воды от насосной установки, в результате чего снижа­ются избыточные напоры, сокращаются непроизводительные рас­ходы воды и утечки, экономится электроэнергия, но несколько уве­личивается металлоемкость системы. Для снижения избыточных на­поров в сетях внутреннего водопровода следует применять регулято­ры давления и диафрагмирование (прил. 8).

При выборе системы водоснабжения очень важно правильно принять режим работы насосной установки и определить необходи­мость водонапорных баков. Повторнократковременный режим рабо­ты повысительных насосов позволяет отказаться от установки водо­напорных баков, регулирующих объемы, что приводит к снижению капитальных затрат.

После выбора системы водоснабжения решают вопросы разме­щения необходимого оборудования: водомерного узла, повысительных насосов, регуляторов давления, водонапорных баков, в кото­рых предусматривают запасной и регулирующий объемы воды. На­мечают трассировку магистральных сетей внутреннего водопрово­да, начиная с ввода (и далее от ЦТП ко всем зданиям). Если объект состоит из нескольких зданий разной этажности, то намечается от­дельно трассировка тупиковых и кольцевых магистральных сетей с учетом требований СНиП. При этом определяют диктующие зда­ния, т.е. здания, для которых с учетом аварийных ситуаций требуе­мые напоры окажутся наибольшими.

Для снижения стоимости прокладки магистральных трубопро­водов часть дворовых (внутриквартальных) сетей целесообразно раз­мещать в подвалах зданий и в непроходных каналах-сцепках, кото­рыми соединяют близко расположенные друг к другу здания.

Для диктующего здания намечают предполагаемый способ мон­тажа водопроводной сети с применением стальных оцинкованных труб россыпью, в монтажных шахтах, блоках или в санитарно-технических кабинах. На плане подвала, технического подполья или технического этажа, а также на поэтажных планах, намечают трас­сировку магистральных и распределительных трубопроводов, сто­яков, подводок к водоразборной арматуре с учетом их крепления и открытой или скрытой прокладки с привязкой их к абсолютным отметкам здания и генплана участка.

Трубопроводы внутри квартальной сети, проходящие в подвалах зданий, могут служить, одновременно, магистралями для внутренних водопроводных сетей, поэтому их прокладывают на кронштейнах, рас­положенных выше дверных проемов, а распределительные трубопро­воды (стояки) присоединяют к ним, устанавливая запорную арматуру (вентили, задвижки). Запорную арматуру устанавливают также на вхо­де и выходе магистралей из зданий, на вводах в квартиры, на ответвле­ниях от магистрали, на подводках к смывным бачкам, поливочным кранам на перемычках, которыми соединены стояки. Намечают участки трубопроводов, подлежащие тепловой изоляции.

Следующий этап проектирования — составление аксонометриче­ской схемы водопроводной сети в диктующем здании и всего проек­тируемого объекта вплоть до мест присоединения вводов к наружно­му водопроводу. На схему указывают всю необходимую арматуру (во­доразборную, запорную, предохранительную), поливочные и пожар­ные краны, водомерный узел, насосы, водонапорные баки и др. Осо­бое внимание уделяют размещению водоразборных устройств на верх­нем этаже, расположенных на самом большом расстоянии от места присоединения ввода. Среди этих водоразборных устройств определя­ют диктующее, которое имеет наибольший требуемый напор.

Аксонометрическую схему составляют в масштабе поэтажных планов 1:100 или 1:200 и подготавливают ее к гидравлическому рас­чету, т.е. определяют расчетное направление от диктующей расчет­ной точки до места присоединения ввода с разбивкой на расчетные участки, нумерацией узловых точек и определением длин расчетных участков. При составлении аксонометрической схемы сети следует стремиться к наименьшей протяженности трубопроводов, а сеть трубопроводов должна быть смонтирована так, чтобы ее легко мож­но было демонтировать.

Особое внимание уделяют кольцеванию пожарных стояков и соединению их с ближайшими водоразборными стояками, обеспе­чивающему циркуляцию воды в пожарных стояках. При соединении водоразборных стояков поверху перемычками создается более рав­номерное распределение воды между стояками при неравномерной их нагрузке. При этом особенно целесообразно принимать трубо­проводы одного диаметра по всей высоте стояков: например, для зданий до 12 этажей диаметр стояков можно принять 25 мм, а до 16 этажей — 32 мм.

Пожарные стояки размещают в лестничных клетках, коридорах, вестибюлях, в легко доступных местах. На каждом этаже предусмат­ривают пожарные краны, число которых определяют в соответствии со СНиП, учитывая их радиус действия, т.е. принятую длину шлан­га и длину компактной струи.

Поливочные краны для поливки зеленых насаждений вокруг зда­ний присоединяют к внутренним сетям водопровода через 60 м по периметру здания. Их размещают в нишах с наружной стороны зда­ния на высоте 0,35 м над отмосткой здания или в коверах.

Все стояки на аксонометрической схеме, на поэтажных планах и планах подвалов должны быть пронумерованы: СтВ1-1; СтВ1-2 и т.д.

 

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Для расчета и подбора элементов внутреннего водопровода (во­допроводной сети, вводов, водомерных узлов с водосчетчиками, на­сосных повысительных установок, водонапорных баков) сначала оп­ределяют расчетные расходы воды (секундные, часовые, суточные). Пользуясь рекомендациями СНиП, определяют нормативные расхо­ды воды q_0,hr, л/ч (часовые) и q_T, л/сут (суточные) для всех потреби­телей, а также нормативные расходы воды q₀ л/с, всеми водораз­борными устройствами, установленными на проектируемом объекте (см. прил. 1; 2). Эти исходные данные сводят в следующую таблицу:

Наименование	Число	Расход воды	Рабочий напор Нр, м
Секундный, л/с	Часовой, л/ч	Суточный, л/сут
общий , л/с	холодной воды , л/с	общий , л/с	холодной воды , л/с	общий , л/с	холодной воды , л/с
Потребители воды
Жители и др.	u	-	-	15,6	5,6			-
Водоразборные устройства
Смесители:
умывальников	N1	0,1	0,07			-	-
ванн	N2	0,3	0,2			-	-
моек	N3	0,2	0,14			-	-
Поплавковые краны и др.	N4	0,1	0,1			-	-

 

Затем выбирают водоразборные устройства с наибольшим се­кундным расходом воды , л/с и , число которых превышает 10 % общего числа установленных на объекте (приложения 1 и 2). Пользуясь формулами и , определяют вероятность дей­ствия водоразборных устройств Р^общ и расчетный общий расход воды на вводе , учитывая нормативные расходы воды = 0,3 л/с (прил. 4). Общее число водоразборных устройств определяют как или как

где N_кв - число водоразборных устройств в одной квартире;

п_кв - число квартир.

Общее число водопотребителей u, например, в жилых зданиях определяют по средней заселенности u₀, чел/кв, или по санитарной норме площади на одного человека по формуле .

Расчетные расходы воды на участках сети холодного водоснаб­жения вычисляют при норме потребления и подачи водораз­борной арматурой холодной воды .

Если на объекте разные водопотребители и разнотипные водоразборные устройства, то вероятность Р и нормативные расходы q₀ определяют как средневзвешенные значения по формулам и . Часовые расходы воды вычисляют по формулам и в сетях холодного водопровода при q^c_hr (например, для смесителя ванны 100 л/ч) и на вводе при (с учетом горячей воды для сме­сителя ванны 300 л/ч).

Для гидравлического расчета участков трубопроводов водопро­водной сети на пропуск расчетных расходов воды рекомендуется составлять таблицы по формам А и Б. Удельные потери напора i определяют по таблицам Ф.А. Шевелева (см. прил. 6) при скоростях движения воды не более 1,5 м/с в магистралях и стояках и 2,5 м/с в подводках. Расчетные расходы воды на участках вычисляют по веро­ятности действия водоразборных устройств для всего объекта, а зна­чения б = ƒ(NP) — по СНиП (см. также приложения 3 и 4). Итогом расчета (форма А) является определение суммарных потерь напора по длине всего расчетного направления от диктующей расчетной точки 1 до точки присоединения ввода.

Потери напора на местные сопротивления принимают как часть потерь по длине (от 10 до 30 % в зависимости от назначения водо­провода); например, для объединенного хозяйственно-питьевого противопожарного водопровода 20 %, т.е. h_м.с. = 0,2h_l. Для определения требуемого напора H_тр необходимо вычислить геометрическую высоту подъема воды от отметки колодца, где присоединен ввод, до отметки диктующей расчетной точки, принять рабочий напор у дик­тующего водоразборного устройства H_f= 5 м (как пример) и потери напора в водомерном узле, которые вычисляют после подбора водосчетчика. Следует помнить, что диктующее водоразборное уст­ройство должно иметь наибольший требуемый напор в сравнении с другими водоразборными устройствами.

Подбор водосчетчика производят таким образом, чтобы его экс­плуатационный часовой расход соответствовал 4 % среднего суточ­ного общего расхода воды, поступающей из ввода (с учетом по­требности на горячее водоснабжение).

По табл. 1 принимают водосчетчик определенного калибра и гидравлического сопротивления S_CЧ. Водосчетчик подбирают таким образом, чтобы потери напора в нем не превышали допустимых (2,5 м для крыльчатых и 1,0 м для турбинных). Затем требуемый на­пор сравнивают с гарантированным и определяют недостающий напор, который могут обеспечить повысительные насосы.

Таблица 1. Данные для подбора скоростных счетчиков воды

 

Повысительные насосы (рабочие и резервные) для подачи воды на нужды холодного и горячего водоснабжения подбирают по обще­му расчетному расходу воды , м³/ч, и недостающему напору Н_н, пользуясь каталогом насосов и прил. 7. После выбора марки насоса с определенными характеристиками рекомендуется провести проверку по «рабочей точке», которую находят графически на пересечении кривой характеристики насоса q_hr – Н и кривой характеристики сети h = f(Sq²), где S - общее сопротивление в трубах сети внутреннего водопровода от насоса до диктующего водоразборного устройства. Характеристику сети строят, начиная с ординаты Н =Н₀+Н_р-Н.

Подача насоса должна быть не менее максимального часового расхода воды для системы внутреннего водопровода при наличии водонапорного бака и не менее максимального секундного расчет­ного расхода воды при отсутствии бака. Режим работы насоса выби­рают во взаимодействии с водонапорными баками.

После гидравлического расчета водопроводной сети выполняют проверочный расчет на пропуск пожарного расхода воды (форма Б). При этом очень важно определить расчетный секундный расход воды q_р.п=q_р+q’_п. Расход воды на пожаротушение (минимальный) оп­ределяется как q_п = n_стq_оп, а фактический расход q’_п = = f(S_K; d_сп), т.е. расчетная производительность пожарных струй зависит от необхо­димого радиуса действия компактной части струи и диаметра спрыс­ка наконечника пожарного ствола (см. прил. 5). Рабочий напор у по­жарного крана следует определять с учетом принятой длины непрорезиненных рукавов, расчетной производительности пожарных струй и диаметра спрыска наконечника пожарного ствола.

Форма А

Гидравлический расчет водопроводной сети

Форма Б

Расчет хозяйственно-противопожарной водопроводной сети

При вычерчивании поэтажных планов и аксонометрической схе­мы наносят все данные: отметки, длины, диаметры труб, арматуру, технические характеристики… В пояснительной записке к проекту внутреннего водопровода приводятся описание…  

ОБЪЕМ, СОСТАВ И ПРИМЕРЫ ОФОРМЛЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

В состав курсового проекта входят расчетно-пояснительная за­писка и графический материал, выполненный на одном-двух ли­стах формата А1.

В расчетно-пояснительной записке подробно описывают зада­ние с обоснованием принятой схемы. Дается описание схемы, при­меняемых материалов труб, способов соединения, особенностей трассировки, прокладки, крепления труб. Приводится описание от­дельных элементов запроектированных устройств и оборудования.

В записке приводятся все необходимые расчетные данные (таб­лицы, формулы), расчетные схемы, дают ссылки на нормативные материалы, литературу, использованные при проектировании. Гра­фический материал размещают компактно, комплектуя отдельные элементы по принципу взаимной увязки. Например, продольные профили подземных коммуникаций размещают под генпланом участка, а план подвала здания – под поэтажным планом.

Графический материал включает:

генплан участка в масштабе 1 : 500 или 1 : 100. Ha рис. 3 пока­зан фрагмент оформления, где нанесены сети водопровода В1 и водоотведения К1, колодцы, координатные оси для привязки, го­ризонтали через 0,5 м, диаметры, уклоны, координаты отдельных элементов генплана;

профиль внутриквартальной водоотводящей (канализацион­ной) сети в масштабах генплана участка 1 : 500 или 1 : 1000 (гори­зонтальный) и 1 :1000 (вертикальный). На рис. 4 показан фраг­мент оформления продольного профиля системы водоотведения от диктующего колодца 1 с наименьшим заглублением до городского колодца 5 с перепадом в контрольном колодце 4. Особо отражают места пересечения с другими коммуникациями и тщательно оформляют расчетную таблицу;

планы здания (типового этажа, подвала или технического под­полья) с сетями водопровода, отвода сточных вод, водостока и санитарно-технического оборудования в масштабе 1 : 100 или 1 : 200 (рис. 5); на отдельных участках сети наносят арматуру, диаметры, уклоны, длины;

аксонометрическую схему внутреннего водопровода В1 в масш­табе 1 : 100 ( рис. 6). На схеме указывают диаметры отдельных участков, отметки, арматуру, водопроводный ввод, поливочные краны;

аксонометрическую схему К1 или разрез водоотводящей сети на диктующий выпуск (с минимальным заглублением) (рис. 7).

 

 

Рис. 3 Фрагмент оформления генплана участка (М 1 : 500)

 

Рис. 4 Профиль дворовой водоотводящей сети (масштабы МГ 1 : 500, МВ 1 : 100)

 

 

Рис. 5 Фрагмент оформления поэтажного плана подвала здания (М 1 : 100)

 

 

Рис. 6 Аксонометрическая схема объединенного хозяйственно-питьевого и противопожарного водопроводов (фрагмент) (М 1 : 100)

Рис. 7 Аксонометрическая схема водоотводящей (канализационной) сети (фрагмент) (М 1 : 100)

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. НОРМАТИВНЫЕ РАСХОДЫ ВОДЫ И СТОКОВ ДЛЯ САНИТАРНЫХ ПРИБОРОВ

Санитарные приборы	Секундный расход воды, л/с	Часовой расход воды, л/с	Рабочий (свобод-ный) напор Hƒ, м	Расход стоков q0s, л/с	Диаметры условного прохода, мм
общий q0tot, л/с	холод­ной qc0	горя­чей q0h	общий q0tot, л/с	холод­ной qc0	горя­чей q0h	подводки	отвода
Умывальник, раковина с краном	0,1	0,1	-			-		0,15
То же, со смесителем	0,12	0,09	0,09					0,15
Мойка со смесителем	0,12	0,09	0,09					0,6
Ванна с общим смесителем	0,25	0,18	0,18					0,8
Душевая кабина	0,12	0,09	0,09					0,6
Душ со смесителем	0,2	0,14	0,14					0,2
Гигиенический душ	0,08	0,05	0,05					0,15
Колонка в мыльне	0,4	0,4	-					0,4		-
Унитаз с бачком	0,1	0,1	-			-		1,6
Унитаз с краном	1,4	1,4	-			-		1,4	-
Писсуар	0,035	0,035	-		36.	-		0,1
Питьевой фонтанчик	0,04	0,04	-			-		0,05
Поливочный кран	0,3	0,2			-			0,3		-
Трап 50 мм	-	-	-	-	-	-	-	0,7	-
Трал 100 мм	-	-	-	-	-	-	-	2,1	-

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. НАПОР И РАСХОД ВОДЫ ДЛЯ ПОЖАРНЫХ КРАНОВ ДИАМЕТРОМ 50 мм

Высота поме-щения или ком-пакт-ной струи, м	Диаметр спрыска наконечника пожарного ствола, мм
Рас- ход струи,	Натюр, у крана с д| иной рукава, м	Рас- ход струи,	Н тор, у кра та с Д| иной р кава. м	Рас- ход струи,	Напор, у крана с w иной рукава, у
	-	-	-	-	2,6	9,2	9,6		3,4	8,8	9,6	10,4
	-	-	-	-	2,9		12,5		4,1	12,9	13,8	14,8
	-	-	-	-	3,3	15,1	15,7	16,4	4,6		17,3	18,5
	2,6	20,2	20,6		3,7	19,2	19,6		5,2	20,6	22,3
	2,8	23,6	24,1	24,5	4,2	24,8	25,5	26,3	-	-	-	-
	3,2	31,6	32,2	32,8	4,6	29,3		31,8	-	-	-	-

Примечания. 1. Напоры и расходы для пожарных кранов 65 мм приведены в табл. 3 СНиП 2.04.01—85*. 2. Напоры и расходы воды определены для непрорезиненных рукавов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Абрамов Н.Н., Поспелова М.М., Сомов М.А.Расчет водопроводных сетей. — М.: Стройиздат, 1983.

 

Инженерное оборудование зданий и сооружений: Энциклопедия. — М.: Стройиздат, 1994.

 

Калицун В.И., Кедров B.C., Ласков Ю.М.Гидравлика, водоснабжение и ка­нализация. — М.: Стройиздат, 2000.

 

Кедров В.С., Ловцов Е.Н. Санитарно-техническое оборудование зданий — М: Стройиздат, 1989.

 

Кедров B.C. Санитарно-техническое оборудование зданий.— М,: Высш. школа, 1974.

 

Ласков Ю.М., Воронов Ю.В., Калицун В.И. Примеры расчетов канализаци­онных сооружений. — М.: Стройиздат, 2000.

 

Николадзе Г.И., Сомов М.А. Водоснабжение. — М.: Стройиздат, 1995.

 

Санитарные правила и нормы 21.2.568—96.— М.: Информационно-изда­тельский центр Минздрава России, 1977.

 

Санитарные правила и нормы 2.1.4.559—96.— М.: Информационно-изда­тельский центр Минздрава России, 1996.

 

Сомов М.Л.Водопроводные сети и сооружения. — М.: Стройиздат, 1988.

 

Трегубенко Н.С. Водоснабжение и водоотведение. — М.: Высш. школа, 1989.

 

Храменков С.В., Орлов В.А., Харькин В.А. Оптимизация восстановления водоотводящих сетей. — М.: Стройиздат, 2002.

 

Храменков С.В., Примин О.Г., Орлов В.А. Бестраншейные методы восста­новлении водопроводных и водоотводящих сетей. — М.: ТИМР, 2000.