2. Проектирование внутреннего водопровода

2.1. Описание здания, благоустройство здания и принятая норма водопотребления

Выполняется описание здания: количество секций, этажность, расстояние до красной линии, степень благоустройства и принимаемая норма водопотребления.

2.2. Выбор системы и схемы водопровода

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

Для условий данного курсового проекта и курсовой работы применяется система хозяйственно-питьевого водопровода.

Схемы водопровода необходимо проектировать простыми, экономичными, надежными и удобными при монтаже и эксплуатации.

По конфигурации схемы водопровода бывают с нижней и верхней разводкой магистральных трубопроводов, тупиковые и кольцевые. В жилых зданиях высотой до 12 этажей применяется тупиковая схема с нижней разводкой магистральных труб.

В зависимости от величины гарантированного напора в наружной сети водопровода различают следующие схемы:

а) работающие под давлением наружной сети;

б) работающие с местными повысительными установками.

Схемы с местными повысительными установками подразделяются на: а) схемы с водонапорным баком;

б) схемы с постоянно действующими насосными установками;

в) схемы с периодически действующими насосными установками, работающие совместно с водонапорным баком.

2.2.1. Ввод водопровода и водомерный узел

Вводом называется участок трубопровода от городской водопроводной сети до водомерного узла. Ввод необходимо прокладывать по кратчайшему расстоянию под углом 90 к стене здания.

При наличии подвала или технического подполья ввод выполняется в подвал или техническое подполье с обеспечением свободного доступа к водомерному узлу. При отсутствии подвала или технического подполья ввод целесообразно назначать в лестничную клетку с установкой водомера в подпольном канале.

Глубина заложения ввода принимается равной глубине заложения городского водопровода и зависит от глубины промерзания грунта. Для возможности опорожнения ввод прокладывается с уклоном 0,002-0,005 в сторону уличной сети.

Пересечение ввода со стенами подвала выполняется в сухих грунтах с зазором 0,2 м между трубопроводом и строительными конструкциями с заделкой отверстия водонепроницаемыми и газонепроницаемыми эластичными материалами, в мокрых грунтах - с установкой сальников.

Расстояние в плане между вводом водопровода и выпусками канализации и водостоков должно быть не менее 1,5 м при диаметре ввода до 200 мм и не менее 3 м - при диаметре ввода более 200 мм, п.9.5[5].

Ввод водопровода выполняется:

а) из чугунных труб при диаметре ввода более 50 мм,

б) из стальных оцинкованных труб при диаметре ввода менее 50 мм.

Водомерные узлы устанавливаются сразу после прохода ввода через стену или фундамент на расстоянии около I м от стены с обеспечением мер против их замерзания. С каждой стороны водомера устанавливаются вентили или задвижки. Между водомером и вторым по движению воды вентилем предусматривается установка контрольно-спускного крана для опорожнения системы и проверки точности показания водомера. При устройстве одного ввода в здание у водомера устраивается обводная линия с вентилем или задвижкой. Нормальное положение этого вентиля или задвижки - закрытое.

2.2.2. Внутренняя водопроводная сеть и арматура

Внутренняя водопроводная сеть состоит из магистральных трубопроводов, стояков и подводящих к санитарным приборам труб.

В жилых зданиях используются в основном водопроводные сети с нижней разводкой. Магистральные трубопроводы прокладываются вдоль внутренней капитальной стены ниже перекрытия на 0,3 м. Крепление трубопроводов - с помощью кронштейнов или подвесок. Для удаления воды из системы магистральный трубопровод прокладывается с уклоном не менее 0,002 в сторону ввода.

Водопроводные стояки размещаются совместно с канализационными, которые устанавливаются у прибора (унитаза), отводящего наибольший единовременный расход сточных вод. В зависимости от требований к отделке зданий применяется открытая или скрытая прокладка стояков.

Подводящие трубопроводы от стояков к санитарным приборам прокладываются на высоте 0,2 - 0,3 м над полом с уклоном 0,002 -0,005 к стоякам и соединяются с водопроводной арматурой вертикальными участками.

Высота расположения водоразборной арматуры:

- смеситель ванны - 0,7 - 0,8 м;

- смеситель умывальника и мойки -1м;

- шаровой клапан высоко расположенного смывного бачка - 2 м;

- шаровой клапан смывного бачка "Компакт" - 0,6 м.

Запорная арматура - вентили и задвижки. Задвижки устанавливаются на трубопроводах диаметром 50 мм и более и при необходимости пропуска воды в двух направлениях.

Установка запорной арматуры предусматривается:

- на вводе (водомерный узел);

- на магистрали для обеспечения возможности выключения на ремонт отдельных секций здания;

- у основания стояков, в зданиях в три этажа и более;

- на ответвлениях, питающих пять и более водоразборных точек;

- на ответвлениях на каждую квартиру;

- на подводках к смывным бачкам;

- перед наружными поливочными кранами.

Поливочные краны  25 мм устанавливаются через каждые 60-70 м по периметру здания, размещаются в нишах наружных стен зданий на высоте 0,3 м от отмостки.

2.3. Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода

Гидравлический расчет внутренней водопроводной сети выполняется для определения диаметров труб и необходимого напора в системе.

2.3.1. Аксонометрическая схема внутреннего водопровода

Аксонометрическая схема выполняется для проведения гидравлического расчета, вычерчивается в масштабе I:100. На схему наносят ввод водопровода с указанием диаметра и отметки оси трубопровода в месте пересечения его с наружной стеной здания; водомерный узел; повысительные установки; магистральные трубопроводы; стояки и подводящие трубопроводы с указанием диаметров, уклонов и отметок осей; арматура; пожарные и поливочные краны; контрольно-измерительные приборы и др. В первую очередь выбирается расчетное направление от места присоединения ввода к городскому водопроводу до наиболее удаленного и высоко расположенного санитарного прибора. Расчетное направление разбивается на расчетные участки, начиная от наиболее удаленного санитарного прибора. Расчетным называется участок водопроводной сети, на котором расход остается постоянным или между двумя ответвлениями. Участки обозначаются цифрами, например, 1-2, 2-3 и т.д.

2.3.2. Определение расчетных расходов и вероятности действия сантехнических приборов

Расчетным расходом называется максимальный расход, пропуск которого должна обеспечить водопроводная сеть.

Максимальный секундный расход холодной воды, л/с, на расчетном участке сети

q^c = 5q^c_o , (1)

где q^c_o - секундный расход холодной воды, л, величина которого

определяется по прил. 3[1];

- коэффициент, определяемый по прил. 4[1] в зависимости от произведения общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р^с.

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети при одинаковых водопотребителях в здании

, (2)

где q^c_hr,u - норма расхода холодной воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления, принимая по прил. 3[1];

U - число водопотребителей;

N - число санитарно-технических приборов;

q^c_o - секундный расход холодной воды, л/с, отнесенный к одному при - бору, величина которого определяется по прил. 3[1].

Для определения числа водопотребителей необходимо полезную площадь (жилую) разделить на норму жилой площади на человека, м² (12 м² на человека в Российской Федерации).

2.3.3. Таблица гидравлического расчета сети, определение потерь напора на расчетном направлении.

Определение расчетных расходов по участкам сети и гидравлический расчет сети заносятся в табл.2.1.

Таблица 2.1

№ расч. уч.	Общее число приб. N	q , л/c	Веро-ят-ность Rс	NRс	a	Расч. расх. qc, л/с	Диа- метр , мм	Ско- рость V, м/c	Дли- на l, м	Потери напора на ед. длины i	Потери напора на расч. участке H=il(1+Kl), м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12

Определение диаметров труб, скоростей движения и потерь напора на единицу длины производится по таблицам для гидравлического расчета водопроводных труб [4].

Диаметры труб определяют в зависимости от расчетного расхода по экономическим скоростям, величины которых принимают 0,7¸1,5 м/с согласно п.7.6 [I].

По результатам расчета определяются потери напора на участке м,

H_l = i l (1+K_l), (3)

где i – потери напора на единицу длины, м, определяемые по таблицам [4];

l – длина расчетного участка, м;

K_l – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, принимаемый в сетях хозпитьевых водопроводов жилых зданий K_l = 0,3.

Общие потери напора H_l на расчетном направлении определяются суммированием потерь напора H_l на расчетных участках.

2.4. Подбор водомера, определение потерь напора в водомере.

Водомер и обводная линия рассчитываются на пропуск максимального расхода воды.

Подбор водомера производится по среднечасовому расходу воды за период потребления (сутки, смена), который не должен превышать эксплуатационный.

Среднечасовой расход воды, м³/ч,

(4)

где - норма расхода холодной воды, л, потребителем в сутки(смену) наибольшего водопотребления, определяемая по прил. 3 [I];

U – число водопотребителей (жителей);

Т – расчетное время потребления воды (сутки, смена), ч.

Данные для подбора водомера приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Диаметр условного прохода счетчика, мм	Параметры
	Расход воды, м3/ч			Порог чувствит. не более, м3/ч	Максим. объём за сутки, м3	Гидравлич. сопротивл. счетчика, м/(л/с)2
	Минималь-ный	Эксплуата-ционный	Максима-льный
15	0,03	1,2	3	0,015	45	14,4
20	0,05	2	5	0,025	70	5,2
25	0,07	2,8	7	0,035	100	2,6
32	0,1	4	10	0,05	140	1,3
40	0,16	6,4	16	0,08	230	0,5
50	0,3	12	30	0,15	450	0,14
65	1,5	17	70	0,6	610	0,08
80	2	36	110	0,7	1300	0,025
100	3	65	180	1,2	2350	0,0007
150	4	140	350	1,6	5100	0,00013

Крыльчатые водомеры устанавливаются только на горизонтальных участках, турбинные – на горизонтальных и вертикальных при условии движения воды снизу вверх.

Водомеры с принятым диаметром проверяются на пропуск максимального расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды, при котором потери напора в крыльчатых водомерах не должны превышать 2,5 м, в турбинных - I м.

Потери напора, м, в водомерах

h = S q^c2, (5)

где S – гидравлическое сопротивление водомера;

q^c - расчетный секундный расход холодной воды в системе, л/с,

принимаемый по табл.2.1.

2.5. Определение требуемого напора Н_ser и подбор насосов.

Определяется необходимый напор на вводе в здание, м,

H_ser = H_gеоm + Н_tot,l+ Н_f , (6)