Расчет и проектирование внутреннего водопровода и канализации жилого дома

Курсовая работа По дисциплине «Водоснабжение и водоотведение»

«Расчет и проектирование внутреннего водопровода и канализации жилого дома»

Содержание Введение

1. Исходные данные для проектирования

2. Расчет внутренней водопроводной сети на пропуск хозяйственно-питьевого расхода

3. Водомерный узел и устройство для измерения расхода воды

4. Определение требуемого напора на вводе системы внутреннего холодного водопровода

5. Расчет и проектирование канализационной сети

6. Проверка пропускной способности стояка

7. Расчет выпуска

8. Гидравлический расчет дворовой канализационной сети Заключение

Введение

Курсовой проект «Внутренний водопровод и канализация жилого дома» по предмету Водоснабжение и водоотведение дает представление об устройстве и проектировании внутридомовых и наружных систем водоснабжения и канализации.

Цель курсового проекта — закрепление знаний, получаемых в теоретическом курсе, путем их практического применения для конкретного случая проектирования систем внутреннего холодного водопровода, внутренней и дворовой канализации.

Планировка помещений и особенно санитарных узлов жилого здания должна удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям, простоте монтажа и эксплуатации, создавая наиболее рациональные в технико-экономическом отношении решения. Наиболее целесообразным решением для санитарных узлов следует признать линейную планировку, при которой приборы размещаются на одной монтажной стене. Санитарные узлы для типовых жилых зданий по планировке могут быть разобщенными, т. е. с изолированными помещениями для туалета и ванной, и совмещенными, в которых ванна или душ, умывальник и унитаз расположены в одном помещении. Проектирование совмещенных санитарных узлов допускается только в однокомнатных квартирах.

Внутренний водопровод-система трубопроводов и устройств, предназначенных для подачи воды от сети наружного водопровода к санитарно-гигиеническим приборам, пожарным кранам и технологическому оборудованию, обслуживающая одно здание или группу зданий и сооружений и имеющая общее водоизмерительное устройство, от сети водопровода населенного пункта или промышленного предприятия.

Выбор системы внутреннего водопровода следует производить в зависимости от технико-экономической целесообразности, санитарно-гигиенических и противопожарных требований, а также с учетом принятой системы наружного водопровода.

питьевой водопровод канализационный стояк

1. Исходные данные для проектирования Высота этажа: 2,8 м Толщина перекрытия: 0,3 м Высота подвала: 2,3 м Число этажей: 6

Гарантированный напор в городской водопроводной сети: 22 м Диаметр городской канализации: 350 мм Глубина заложения лотка городской канализации: 3,5 м Глубина промерзания грунта: 1,6 м Плотность населения: 2 чел/кВ.

Расстояние до городского водопровода: 12 м Расстояние до городской канализации: 18 м

2. Расчет внутренней водопроводной сети на пропуск хозяйственно — питьевого расхода Целью расчета внутреннего водопровода является определение диаметров труб и требуемого напора воды на вводе для обеспечения бесперебойного водоснабжения всех потребителей в здании. Гидравлический расчет внутреннего водопровода выполняется на случай максимального расхода воды q^c, (л/с), который на расчетном участке определяется по формуле:

где — расход холодной воды санитарно-техническим прибором;

— величина, определяемая в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р^с.

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участке сети при одинаковых водопотреблениях здания определяют по следующей формуле:

где q^c_hr,u — норма расхода воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимается по приложению 3 [1]:

q^c_hr,u=5,6 л/ч,

q^tot_hr,u=15,6 л/ч;

N — число санитарно технических приборов;

N =32*6=192;

= 0,2 л/с

U — число водопотребителей.

U=8*6*2=96;

.

При гидравлическом расчете системы величина определяется для каждого рассчитываемого участка как

Гидравлический расчет водопроводной сети здания производится в табличной форме в такой последовательности:

а) вся сеть разбивается на расчетные участки, у которых определяется длина, количество и тип установленных приборов и водопотребителей;

б) определяется вероятность действия приборов системы в целом;

в) для каждого расчетного участка находят величину;

г) определяются расчетные расходы воды на участках по [2];

д) по расчетному расходу назначаются диаметры труб на расчетных участках, исходя из допустимых скоростей движения воды и с учетом необходимости максимального использования гарантированного напора в наружной водопроводной сети;

е) Потери напора на участках трубопроводов систем холодного водоснабжения:

где iпотери напора на 1 погонный метр;

lдлина расчетного участка трубопровода, м;

Таблица 1. Гидравлический расчет сети холодного водопровода

3. Водомерный узел и устройство для измерения расходов воды Водомерный узел состоит из устройства для измерения количества расходуемой воды (счетчика), запорной арматуры, контрольно-спускного крана, соединительных частей и патрубков из водогазопроводных стальных труб.

Диаметр условного прохода счетчика воды следует выбирать, исходя из среднечасового расхода воды за период водопотребления (сутки), который не должен превышать эксплуатационный, принимаемый по [1, табл. 4].

Среднечасовой расход холодной воды q_ср.ч определяется по формуле:

где — норма расхода холодной воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления;

= 250л;

U — число водопотребителей, U=60 человек;

1000 л/ч: 1000=1м³/ч Счетчик расхода воды с принятым диаметром условного прохода надлежит проверять на пропуск расчетного секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды, при этом потери напора в крыльчатых счетчиках не должны превышать 5 м, в турбинных 2,5 м.

Величину потерь напора в водомере H_w.m следует определять по формуле:

H_w.m=S*q²,

где S, м/(л/с)² — гидравлическое сопротивление счетчика данного диаметра;

S=1,3 м/(л/с)²

q, л/с — расчетный расход воды, л/с;

q=1000 м³/ч

4. Определение требуемого напора на вводе системы внутреннего холодного водопровода Требуемый напор H_тр (м) в месте присоединения ввода к городскому водопроводу, при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении определяется по формуле:

H_тр = H_геом +? H + Н_своб + Н_ву

где H_геом — геометрическая высота подачи воды, м, от оси насоса до диктующего санитарно-технического прибора;

Н_своб — свободный напор, перед диктующим санитарно-техническим прибором, м;

?Н — суммарные потери напора от диктующего прибора до городского водопровода, м;

Н_ву— потери напора в водомерном узле;

Н_тр=16,5+13,7+0,095+3=33,295 м

H_p=33,295−22=11,295 м При недостаточном напоре в наружной водопроводной сети проектируют повысительную установку.

5. Расчет и проектирование канализационной сети Целью расчета внутренней канализации является определение диаметров труб и уклона для обеспечения бесперебойной работы системы в целом.

Внутренняя канализация-это система трубопроводов и устройств в объеме, ограниченном наружными поверхностями ограждающих конструкций и выпусками до первого смотрового колодца, обеспечивающая отведение сточных вод от санитарно-технических приборов и технического оборудования и при необходимости оборудованная локальными очистными сооружениями, а также дождевых и талых вод в сеть канализации соответствующего назначения населенного пункта или предприятия.

Система внутренней канализации состоит из следующих элементов: приемников сточных вод, сети трубопроводов (отводных линий, стояков, выпусков) и местных установок для перекачки или предварительной очистки сточных вод. Система внутренней канализации оборудуется устройством для вентиляции, для чистки в случае засоров и для защиты помещений от проникновения из канализационной сети вредных и дурно пахнущих газов.

Проектирование внутренней канализации заключается в выборе типа и количества санитарно-технических приборов, назначении, диаметров отводных труб, стояков и выпусков, мест и способов прокладки канализационных трубопроводов.

В жилых зданиях, как правило, устанавливаются умывальники, раковины или мойки, ванны и унитазы. Для отвода сточной жидкости от санитарно-технических приборов служат отводные трубы, которые присоединяются непосредственно к гидравлическим затворам приборов и прокладываются с уклоном в сторону стояков. Движение сточной жидкости по отводным трубам обычно самотечное.

Все отводные трубы прокладываются по кратчайшему расстоянию от приемника сточных вод к стояку, с установкой на концах и поворотах прочисток. Отводные трубопроводы присоединяют к стояку с помощью косых крестовин и тройников.

Диаметры отводных труб не рассчитываются, а принимаются в зависимости от вида санитарно-технического прибора. Уклон отводных труб диаметром 40−50 мм составляет 0,03, а диаметром 85 и 100 мм-0,02. Наибольший уклон трубопроводов не должен превышать 0,15.

Диаметр канализационного стояка надлежит принимать по [1], в зависимости от величины расчетного расхода сточной жидкости, наибольшего диаметра поэтажного отвода трубопровода и угла его присоединения к стояку. Отводные трубы присоединяются к канализационным стоякам под углом 90,60,45°. Диаметр стояка должен быть одинаковым по всей высоте.

6. Проверка пропускной способности стояка Производим проверку пропускной способности наиболее загруженного канализационного стояка. Им является стояк К1−1.

Максимальный расчетный расход сточных вод q^s (л/с) определяется так:

а) вычисляем количество канализуемых стояков санитарно-технических приборов:

N =32*6 = 192,

б) рассчитываем вероятность действия санитарно-технических приборов P^tot:

.

гденорма расхода воды, л, одним потребителем в час наибольшего водопотребления, принимается по. В данном случае для общего расхода воды, т.к. в канализацию поступает и холодная и горячая вода одновременно, для жилого дома с центральным горячим водоснабжением, оборудованного умывальниками, мойками и душами. =15,6 л/ч;

— общий расход воды санитарно-техническим прибором, принимается по. =0,3 л/с

U =96 — число водопотребителей, чел.

в) По величине произведения находят

г) Определяют общий максимальный секундный расход сточной воды

.

д) Определяют максимальный расчетный расход сточной воды

где — расход стоков от санитарно-технического прибора с максимальным водоотведением, = 1,6 л/с.

Расход q^tot рассчитываем для N=15.

NP=0,0072*32=0,23 ?›б=0,222

q^tot=5*0,3*0,222=0,333

q^s=0,333+1,6=1,933

Согласно СНиП 2.04.01−85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» пропускная способность вентилируемого канализационного стояка диаметром 100 мм при диаметре поэтажного отвода, равном 100 мм, и угле присоединения поэтажного отвода к стояку в 90°, равняется 3,2 л/с.

В жилых и общественных зданиях, при наличии среди канализуемых санитарно-технических приборов унитазов, диаметр стояка назначается 100 мм, в других случаях — 50 мм. Диаметр выпуска назначается равным наибольшему диаметру присоединяемых стояков и проверяется гидравлическим расчетом на пропуск расчетного максимального секундного расхода сточной воды.

7. Расчет выпуска Гидравлический расчет выпуска следует проводить, назначая скорость движения стоков V не менее 0,7 м/с и заполнения H/d — от 0,3 до 0,6. Наименьшая длина трубы выпуска от наружной стены до смотрового колодца принимается в зависимости от типа грунта, м:

— для твердых грунтов -3;

— для просадочных — 5.

Выпуски следует присоединять к наружной сети под углом не менее 90°.

л/с Расход определяют для N = 48, Р = 0,0072, = 0,3 л/с.

NP = 48*0,0072=0,3456 б= 0,586;

= 5*0,3*0,586 = 0,879 л/с

= 0,879+1,6 = 2,479 л/с.

Для осуществления присоединения выпуска К1−1 к дворовой канализации прокладывают его с уклоном i=0,02. По для выбранного уклона определяем скорость движения сточных вод и величину наполнения при пропуске расчетного расхода:

= 2,479 л/с, d = 100 мм.

Интерполируя, находят V = 0,8 м/с, H/d = 0,42.

Диаметр 110 мм подходит.

8. Гидравлический расчет дворовой канализационной сети Дворовая канализационная сеть прокладывается параллельно зданию на расстоянии не менее 3 м, от фундамента до оси траншеи, по кратчайшему расстоянию от первого смотрового колодца до колодца уличного коллектора. Трассировка сети обязательно производится с увязкой ее с водопроводом, теплотрассой, газопроводом, электрическими и телефонными сетями.

Трубы дворовой канализации проектируются с уклоном в сторону уличной канализационной сети, при этом уклон желательно принимать одинаковым на всем протяжении дворовой канализации. Глубина заложения лотка дворовой канализации зависит от глубины промерзания грунта в данной местности и наличия санитарных приборов в подвальных помещениях здания.

Начальная глубина заложения канализационного трубопровода должна быть не менее 0,7 м до верха трубы для предотвращения разрушения его от динамических нагрузок.

На канализационной сети предусматривается установка смотровых колодцев на прямых участках на расстояниях в зависимости от диаметра труб: 150 мм — 35 м, от 200 до 450 мм — 50 м, а также в местах присоединения выпусков, поворотов, изменения диаметров и уклонов труб, подключения к уличной сети, а также для контрольного колодца, располагаемого на 1,5 — 2,0 м в глубь двора от красной линии. Канализационные колодцы проектируют из сборных железобетонных элементов. Для прокладки дворовой канализационной сети применяют чугунные или пластиковые трубы.

Минимальный диаметр дворовой канализационной сети принимается 150 мм. Расчетные расходы сточных вод принимаем согласно расчетам водопровода. Принимаем для неметаллических труб скорость в пределах от 0,7 м/с при степени наполнения не более 0,3 диаметра тубы.

По расчету определяют диаметр и уклон трубопровода, обеспечивающих на расчетном участке требуемых скоростей движения сточной воды и степени наполнения трубы. Для этого на плане участка застройки наносят выпуски из здания и дворовую канализационную сеть. Ее разбивают на расчетные участки и определяют расчетный расход сточной воды.

Таблица 2. Расчетные расходы сточных вод

По найденным расходам сточной воды и принятому диаметру труб по таблицам гидравлического расчета канализационных сетей, либо по приложению методических указаний определяют оптимальные гидравлические показатели для труб: степень наполнения, их уклон и скорость движения сточной жидкости на расчетном участке.

Таблица 3. Гидравлический расчет дворовой канализации

Отметка земли в начале z_зн и в конце z_зк расчетного участка определяют из плана участка застройки по горизонталям путем интерполирования. Минимальная начальная глубина h_лн заложения лотка трубы дворовой канализационной сети принимается на 0,3 м выше глубины промерзания, но не менее 0,7 м от поверхности земли до верха трубы.

Глубина заложения трубопровода в начале первого участка:

Нзал = Нпром — 0,3= 1,6 — 0,3=1,3 м Отметка лотка трубы в начале первого участка:

Zнач.уч. = Zзем — Нзал = 115,3 — 1,3 = 114

Отметка лотка трубы в конце участка:

Zлот = Zнач.уч. — l*i

Глубина заложения:

Нзал = Zзем — Нлот Отметка лотка трубы городской канализации 110,4 м. Уклон городской канализации 0,02, расстояние от контрольного колодца до городской канализации равно 26 м. Тогда отметка лотка трубы в месте присоединения дворовой канализации к городской находится следующим образом:

Отметка лотка трубы ГК + произведение уклона на расстояние: 110,4+0,02*26=110,94 м.

Заключение

Системы внутреннего водопровода включают в себя: вводы в здание, водомерные узлы, разводящую сеть, стояки, подводки к санитарным приборам и технологическим установкам, водоразборную, смесительную, запорную и регулирующую арматуру. В зависимости от местных условий и технологии производства в систему внутреннего водопровода надлежит включать насосные установки, запасные и регулирующие емкости, присоединенные к системе внутреннего водопровода.

Трубопровод от сети наружного водопровода до сети внутреннего водопровода называется вводом. Ввод водопровода обычно проектируется под прямым углом к стене здания. Длина ввода должна быть наименьшей. Целесообразно ввод проектировать в центре здания, так как при этом сокращается путь движения воды до самой удаленной водоразборной точки. Для питания тупиковой сети обычно делается один ввод.

1. Шевелев Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных и пластмассовых водопроводных труб. М.: Стройиздат, 2009.

2. Алексеев М. И. расчетные таблицы Гидравлический расчет сети водоотведения. Санкт — Петербург 2007 год.

3. Шмиголь В. В., Теплых С. Ю. Расчет и проектирование внутреннего водопровода и канализации жилого дома. Методические указания. Самарск. гос. арх.-строит. ун-т. Самара, 2012.