Расчет внутренних водостоков

Внутренние водостоки отводят воду по трубопроводам, расположенным внутри здания. Они надежно работают во все сезоны и требуют минимального обслуживания.

Вода из внутренних водостоков отводится в наружные сети дождевой или общесплавной канализации (закрытый выпуск). Присоединение водостоков к хозяйственно-бытовой системе не допускается.

Внутренние водостоки состоят из приемников атмосферных вод (водосточных воронок), стояков, отводных труб, соединяющих водосточные воронки со стояками, выпусков, устройств для прочистки.

Внутренние водостоки монтируют из напорных чугунных асбестоцементных, пластмассовых труб. Это связано с тем, что при засорах возможно заполнение водой всех трубопроводов до верхней точки здания, в результате чего давление в нижних частях системы может повыситься до нескольких атмосфер.

Водосточные воронки должны обеспечивать быстрый прием, отвод атмосферных вод и задерживать предметы (листья, ветки, мусор), которые могут засорить систему.

Количество осадков, которые должны отводиться через систему водостоков, зависит от метеорологических условий в районе расположения здания.

В данном курсовой работе в связи с тем что переполнение системы водостоков не вызывает значительных осложнений в качестве расчетной интенсивности для кровли с уклоном менее 1,5% (плоская кровля), принимается интенсивность дождя продолжительностью 20 мин, который повторяется один раз в год.

Площадь водосбора определяется как горизонтальная проекция участка кровли, с которого вода стекает к воронке. При наличии стен, примыкающих к кровле и возвышающихся над ней, водосборная площадь увеличивается на 30% суммарной площади вертикальных проекций стен.

Расчетный расход дождевых вод с водосборной площади определяем по формуле.

где F — водосборная площадь, F = 244,61 м²;

q₂₀ — интенсивность дождя, продолжительностью 20 мин при периоде однократного превышения расчетной интенсивности, равной 1 году,.

q₂₀ = 95 л/с с 1 га.

На основании полученного расхода на крыше здания устанавливается одна воронка ВР-7 диаметром 80 мм, диаметр водосточного стояка принимается также 80 мм.

Водоприемная воронка ВР-7 (рисунок 12) применяется для жилых зданий с плоскими неэксплуатируемыми крышами и пологими кровлями. Диаметр патрубка такой воронки 80 мм.

Эта воронка состоит из сливного патрубка 11 с фланцем, который укладывают в углубление подушки из бетона 5. Сверху на фланец наклеивают слой стеклоткани 6 и полотнища водоизоляционного ковра 12 с отверстиями для пропуска патрубка приемной решетки 10, которую укладывают по слою предварительно нанесенной мастики. Посредством шпилек 8 с гайками рулонные полотнища кровельного ковра оказываются плотно сжатыми между собой. Неизменность положения сливного патрубка на панели гарантируется стопорным фланцем 1.

Максимально допустимые расходы назначают из условия работы стояка в стержневом режиме — вода движется по стенкам труб, а в средней части находится воздух, поступающий через воронку. При превышении этого расхода возникает сильная вибрация трубопровода, вызывающая разрушение водостока. Причиной вибрации является периодический прорыв воздуха в стояк, когда его сечение сверху (на кровле) перекрыто слоем воды, препятствующим свободному поступлению воздуха в стояк.

Рисунок 12 — Водоприемная воронка ВР-7: 1 — стопорный фланец, 2 — панель покрытия, 3 — утеплитель, 4 — минеральный войлок, 5 — подушка из тяжелого бетона, 6 — стеклоткань, 7 — тугоплавкая мастика, 8 — крепежная шпилька, 9 — колпак, 10 — водоприемная решетка, 11 — сливной патрубок, 12 — четырехслойный рулонный ковер.

Аксонометрическая схема внутренних водостоков представлена на рисунке 13.

Рисунок 13 — Аксонометрическая схема внутренних водостоков.

В результате этого в стояке образуется значительное разрежение, которое увеличивается до тех пор, пока возникающие силы не прорвут слой воды. В момент прорыва воздух проникает внутрь трубы — разрежение снимается и слой воды снова замыкается. Такие периодические применения давления создают ударную нагрузку на трубу.

Гидравлическое сопротивление системы определим по формуле.

где, А — удельное сопротивление трению, А=0,1 709;

l — длина трубопровода, м;

А_м — удельное местное сопротивление, А_м=0,261;

— сумма коэффициентов местного сопротивления в системе, ?ж = 3,15 (для воронки — 1,5, для колена — 0,65, для выпуска — 1).

Расчетный критический расход дождевых вод определим по формуле.

где Н — напор, Н = 26,5 м.

Т.к q < q_кр, то диаметр системы подобран верно.