Водоснабжение и водоотведение жилого здания

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»

Курсовой проект

по дисциплине «Санитарно-техническое оборудование зданий»

Водоснабжение и водоотведение жилого здания

Студент

Денисова М.С.

Руководитель

Хангильдин Р.И.

Уфа 2012

Задание на проектирование

В данном проекте необходимо спроектировать внутренний водопровод горячего водоснабжения, внутреннюю систему канализации и водосточную системы жилого дома, а также систему дворовой канализации.

Вариант 30

Этажность застройки….……………………………………………. 8

Отметка земли у здания ……………………………………………. 138 м

Глубина промерзания грунтов……………………………………… 1,7 м

Высота этажа………………………………………………………… 3 м

Толщина межэтажного перекрытия …………………………….…. 0,3 м

Высота подвала………………………………………………….…... 2,1 м

Гарантийный напор водопроводной сети…………………………. 45 м

Введение

В проекте необходимо запроектировать системы горячего водоснабжения, а также систему канализации жилого дома.

Здание высотой 8 этажей. Имеется неотапливаемый подвал, где размещаются магистральные трубопроводы, перемычки и водомерные узлы.

К проектированию приняты:

) система горячего водопровода с централизованным приготовлением воды, циркуляцией, нижней разводкой, объединяющими перемычками и, при необходимости, повысительными насосами;

2) бытовая канализация сплавная централизованная самотечная однотрубная с вентилируемыми стояками, без специального оборудования.

В качестве санитарно-технического оборудования в доме установлены:

) в ванных комнатах: раковины, ванны длиной 1700 мм, оборудованные смесителями, а также полотенцесушители для отопления;

) в кухнях - раковины со смесителями;

) в санитарных узлах: унитазы с низко располагаемыми бачками;

В квартирах устанавливаются следующие санитарно-технические приборы:

мойка стальная эмалированная ГОСТ 24843-81 с изм.;

ванна чугунная эмалированная ВМЧ-1700 ГОСТ 1154-80 с изм.;

унитаз тарельчатый керамический с косым выпуском типа T-KB-I ГОСТ 22847-85;

бачок смывной низко расположенный керамический по ТУ 21-26-148-76 ГОСТ 21.475-76.

умывальник керамический полукруглый ГОСТ 237-59-85.

водоснабжение канализация насос стояк

1. Гидравлический расчет горячего водоснабжения

Рассматриваемое в проекте здание снабжается горячей водой от ЦТП. Ввод горячей воды и циркуляционной устраиваются с фасада здания в подвале, вдоль несущих стен. При устройстве водопровода с нижней разводкой магистральные трубопроводы прокладываются в подвальном помещении открыто, у капитальных стен с уклоном 0,002 к местам опорожнения системы. Трубы проводятся по специальным опорам. Поэтажная разводка ведётся открыто, на расстоянии 30 см от пола. При прокладке трубопроводов в неотапливаемых помещениях они изолируются.

.1 Расчет систем горячего водоснабжения в режиме водоразбора

Гидравлический расчет подающего трубопровода горячей воды аналогичен расчету трубопровода холодной воды.

Гидравлический расчет сетей внутренних водопроводов горячей воды необходимо производить по максимальному секундному расходу воды

q = 5´q0´a,

где q0 =0,2 л/с - расход прибором горячей воды определяется согласно п. 3.2. [1] по приложению 3 [1];

a - коэффициент определяемый в зависимости от вероятности действия санитарно-технических приборов.

Вероятность действия санитарно-технических приборов определяется по формуле

,

где qhч - часовой расход горячей воды определяется по приложению 3[1] и равен qhч=10 л/ч;количество санитарно-технических приборов в здании;количество потребителей в здании.

Расчет ведем в табличной форме (таблица 1).

Потери напора на участках определяются по формуле:

H=i ´L,

где i - удельные потери напора, мм/м; - длина участка, м.

Таблица 1 - Гидравлический расчет горячего водоснабжения.

NLУМВNUPN*PбqdVii*L1-21,6111340,0190,0570,2850,285200,940,1550,2482-33,0111340,0190,0570,2850,285320,310,0110,0333-40,7111340,0190,0570,2850,285200,940,1550,1084-51,6222680,0190,1140,3610,361201,090,2060,3305-63,0222680,0190,1140,3610,361320,370,0140,0426-70,7222680,0190,1140,3610,361201,090,2060,1447-81,63339120,0190,1710,4200,420201,250,2660,4258-93,03339120,0190,1710,4200,420320,420,0180,0549-100,73339120,0190,1710,4200,420201,250,2660,18610-111,644412160,0190,2280,4760,476250,930,1110,17711-123,044412160,0190,2280,4760,476320,520,0260,07812-130,744412160,0190,2280,4760,476250,930,1110,07813-141,655515200,0190,2850,5220,522250,930,1110,17714-153,055515200,0190,2850,5220,522320,520,0260,07815-160,755515200,0190,2850,5220,522250,930,1110,07816-171,666618240,0190,3420,5650,565251,030,1330,21217-183,066618240,0190,3420,5650,565320,570,0310,09318-190,766618240,0190,3420,5650,565251,030,1330,09319-201,677721280,0190,3990,6100,610251,120,1561,71420-213,077721280,0190,3990,6100,610320,630,0360,10821-220,777721280,0190,3990,6100,610251,120,1560,10922-2316,288824320,0190,4560,6520,652251,210,1812,92723-240,724242472960,0191,3681,1441,144321,200,1210,08524-253,7323232961280,0191,8241,3501,350401,070,0820,30525-2610,74040401201600,0192,2801,5631,563401,230,1071,14226-270,74848481441920,0192,7361,7241,724401,350,1280,09027-284,79696962883840,0195,4722,7262,726501,320,0870,004У=8,692

.2 Расчет систем горячего водоснабжения в режиме циркуляции

Циркуляционная сеть проектируется для поддержания постоянной температуры в распределительной сети горячего водоснабжения. Циркуляция предусматривается в магистралях и стояках.

Последовательность расчета циркуляционной сети:

намечают расчетный контур и разбивают его на участки с постоянным расходом;

• намечаются диаметры участков циркуляционной сети;
• вычисляются потери тепла в трубопроводах системы внутреннего горячего водоснабжения.

Потери тепла на участках определяем как произведение длины участка на удельные теплопотери (Вт/м) принятые по таблице 10.4[2].

n=SQi,

где Qi - удельные потери тепла на каждом участке сети, ккал/ч;

Qi =

где Кт - коэффициент теплопередачи, 10 ккал/(час*м2*0С);нi - температура горячей воды в начале расчетного участка;кi - температура горячей воды в конце расчетного участка;

Di - наружный диаметр участка, м;i - расчетная длинна участка, м;0 - температура окружающей среды, в отапливаемых помещениях 20 0С, в неотапливаемых 5 0С.

h - коэффициент эффективной изоляции, для т/п с теплоизоляцией 0,7, для неизолированной равен 0.

Циркуляционный расход определится по формуле:

Qц= b×åQi/DT,

где b =1;

åQ - суммарные теплопотери в трубах горячего водоснабжения, ккал;

DТ - расчетный перепад температур.

Согласно п. 8.3 [1] в системе горячего водоснабжения потери напора на участках определяются по формуле:

H=i ´L,

где i - удельные потери напора, мм/м; - длина участка, м.

Таблица 2- Тепловой расчет циркуляционного стояка

NLdtнtкt0nQ?Q1-21,626,850,21750,00020040,57540,5752-33,042,350,62350,21720028,19968,7743-40,726,850,71850,62320017,93586,7094-51,626,850,93550,71820041,256127,9655-63,042,351,34150,93520028,669156,6346-70,726,851,43651,34120018,234174,8687-81,626,851,65351,43620041,939216,8078-93,042,352,05951,65320029,140245,9479-100,726,852,15452,05920018,532264,47910-111,633,552,37152,15420053,277317,75611-123,042,352,77852,37120029,612347,36812-130,733,552,87352,77820023,538370,90613-141,633,553,08952,87320054,128425,03414-153,042,353,49653,08920030,083455,11715-160,733,553,59153,49620023,912479,02916-171,633,553,80753,59120054,982534,01017-183,042,354,21453,80720030,554564,56418-190,733,554,30954,21420024,285588,84919-201,633,554,52654,30920055,835644.68420-213,042,354,93254,52620029,610674,29421-220,733,555,02754,93220024,657698,95122-2316,233,557,22255,02750,7255,175954,12623-240,742,357,31757,22250,714,3202366,34924-253,748,057,81857,31750,786,5163151,81625-2610,748,059,26857,81850,7256,0814106,84826-270,748,059,36359,26850,717,0584822,85727-284,760,059,99959,36350,7144,3759160,938

Таблица 3 - Гидравлический расчет циркуляционного стояка

NL, мd, ммqц, л/чV, м/сi?hl27-284,750916,0940,1180,4600,31526-270,740458,0470,990,4590,21125-2610,740381,7060,820,3260,12524-253,740305,3650,670,2240,06923-240,732229,0240,630,2240,05222-2316,22576,3410,370,0870,00721-220,72576,3410,370,0870,00720-213,03276,3410,210,0000,00019-201,62576,3410,370,0870,00718-190,72576,3410,370,0870,00717-183,03276,3410,210,0000,00016-171,62576,3410,370,0870,00715-160,72576,3410,370,0870,00714-153,03276,3410,210,0000,00013-141,62576,3410,370,0870,00712-130,72576,3410,370,0870,00711-123,03276,3410,210,0000,00010-111,62576,3410,370,0870,0079-100,72076,3410,610,4080,0318-93,03276,3410,210,0000,0007-81,62076,3410,610,4080,0316-70,72076,3410,610,4080,0315-63,03276,3410,210,0000,0004-51,62076,3410,610,4080,0313-40,72076,3410,610,4080,0312-33,03276,3410,210,0000,0001-21,62076,3410,610,4080,0311-115,71076,3410,390,1020,0072-122,715458,0470,770,1620,0733-23,020916,0940,780,1110,100У=0,728

.3 Подбор водосчетчиков для горячего водоснабжения

Диаметр условного прохода счётчика воды следует выбирать исходя из среднечасового расхода воды за сутки qucp, который не должен превышать эксплуатационный, принимаемый по табл. 4 [1] и проверять согласно указаниям п.11.3 [1].

qu cp=qcu ´U/(1000´T),

где qcu- норма расхода горячей воды в сутки наибольшего водопотребления, л/(сут´чел), по приложению 3 [1] равна 120 л/(сут´чел);

Т - расчётное время потребления воды в сутки, час.u cp=120´288/(24´1000)=1,44 м3/час.

Для трубопровода горячего водоснабжения принимаем к установке счетчик ВК-50, а для циркуляционного трубопровода ВК-20. Согласно указаниям [2] водосчётчик необходимо проверять на пропуск максимального (расчётного) секундного расхода воды на хозяйственно-бытовые нужды, при котором потери напора в крыльчатом счётчике холодной и горячей воды не должны превышать 5 м.

Потери напора в счетчике h, м, определяются по формуле

h =S´ q2,

где S - гидравлическое сопротивление выбранного водосчетчика, м/(м3/час)2,определяется по таблице 4 [1] (для ВК-50 S= 0,143 м/(л/с)2, для ВК-20 S= 5,18 м/(л/с)2);- расчетный расход, л/с.= 0,143 ´2,7262 =1,063 м < 5 м, условие выполняется.= 5,18 ´ 0,2542 =0,334 м < 5 м, условие выполняется.

.4 Расчет скоростного водонагревателя

Поверхность нагрева змеевиков скоростных водонагревателей определяется по формуле:

F=,

где Q - расход тепла, необходимый для нагрева воды до принятой температуры;

,2 - коэффициент запаса;

К - коэффициент теплопередачи и находится в пределах 900-2500 ккал/(м2ч0С), (К принимаем 1500 ккал/(м2ч0С));

Dtр - расчетная разность температур, определяемая по формуле

где tб,tм - соответственно большая и меньшая разность температур греющей и нагреваемой воды по концам водонагревателя, °С.

Dtм = 10 °СDtм = 65 °С

Dtб = 135 °С Dtб = 80 °С

48,03 °С

72,24 °С

Выбираем схему с наибольшей разностью температур, то есть противоточную схему.

Часовой расход тепла, ккал, определяется по формуле

Q = qчас g C(t0 - tх),

где qчас- часовой расход воды, л/ч;

g - плотность воды;

С - удельная теплоемкость воды;0 - температура подаваемой воды, оС, (принимают 65 оС);х - температура воды забираемой из водопровода холодной воды в зимнее время (принимают 5 оС);

Часовой расход воды определяем по формуле

,

где q0hr = 200 л/ч - расход прибором горячей воды в час, определяется согласно [1] по приложению 3 [1];

a - коэффициент, определяемый в зависимости от вероятности действия санитарно-технических приборов по приложению 4 [1].

Часовая вероятность действия санитарно-технических приборов Phr вычисляется по формуле

,

где Рhr - секундная вероятность действия приборов, равна 0,019; 0 - расход горячей воды прибором, л/с, определяется по приложению 3 [1] и составляет 0,2 л/с;

q 0hr - то же, л/ч и составляет 200 л/ч.

Phr = 3600 ´ 0,019 ´ 0,2 / 200 = 0,0684

NPhr=288?0,0684=19,699.

По приложению 4 [1] коэффициент a = 6,788. Часовой расход горячей воды q h, мл/ч составит

qчас= 0,005*200*6,788 = 6,788 м3/ч;

Q = 6,788 * (60 - 5) * 1 * 1000 = 373340 кал/час.

Тогда поверхность нагрева змеевиков скоростных водонагревателей будет равна

F=1,2×= 3.24 м2

Подбираем водонагреватель состоящий из 2 секций.

Таблица 4 - Параметры водонагревателя

ОбозначениеПоверхность нагреваКоличество трубокДиаметр трубы, ммМасса секции, кгМасса перехода, кг76х4-1,0-РГ-28,31,32776х3,552,46,8Потери напора в скоростном водонагревателе определятся по формуле

Hвн = 1000*V2*nc*n*m,

где V - скорость движения воды в водонагревателе, м/с;

nс - количество секций в водонагревателе;

n - коэффициент учитывающий зарастание труб;

m - коэффициент гидравлического сопротивления.

2,0 м/c;

вн = 1000*2,02*1*2*0,75 = 6,0 м.

1.5 Расчет и подбор повысительных и циркуляционных насосов

Потребный напор Hпотр, м, определяется по формуле

Hпотр= ДZ+Sh1+Shм.с.+Hд.п.+ Shсч+Shвн,

где ДZ - геометрическая высота подачи воды от оси водонагревателя до диктующего прибора, м, определяется по формуле:

ДZ= hэт´(n-1)+ h пр + h подв,

где h подв - расстояние от пола первого этажа до оси горячего водопровода, равно 0,3 м;пр - расстояние от пола до диктующего прибора, равное 0,8 м;эт - высота этажа, м;- количество этажей в здании; вн - потери напора в водонагревателе, м;

S h1- суммарные потери напора по длине (таблица 1), м;

Shм.с - суммарные потери напора в местных сопротивлениях (0,3?S h1), м;

Shсч - потери напора в водосчетчике, м;

Ндп - свободный напор у диктующего прибора, м, определяется по приложению 2 [1] и равен 3 м. Расчет выполнен в табличной форме и приведен в таблице 1.

ДZ= 3?(8-1)+0,8+0,3=22,1 м.потр= 22,1 + 8,692 + 8,692?0,3 + 3 + 0,97 + 6 = 43,370 м.

Так как потребный напор не превышает гарантийный (Нгор=45 м), установка дополнительных повысительных насосов не требуется.

Гравитационный напор определяется по формуле:

Нгр = 0,25*(h + 0,03*l)*Дt,

где h- расстояние по вертикали между центром водонагревателя и самой высшей точкой, равное 22,75;

l - расстояние по горизонтали от ввода горячей воды в здании до диктующего стояка, равное 32 м.

Нгр = 0,25*(22,75 + 0,03*32)*10 = 59,28 мм. вод. ст.

Для системы с естественной циркуляцией должно выполняться условие hcir < Нгр (72859,28). В данном случае это условие не выполняется, поэтому требуется установка циркуляционных насосов.

К установке принимаем 2 циркуляционных насоса (1 рабочий, 1 резервный) фирмы GRUNFOS, марки UPC 32-120 производительностью 1,5 м3/ч и напором 7,5 м.

2. Расчет канализации

Стояки размещают в санузлах с таким расчетом, чтобы длина отводных трубопроводов была наиболее короткой. От санитарных приборов к стоякам прокладываются отводные линии из труб диаметром 50 мм (мойка, ванна, умывальник) и 100 мм (от унитаза). Для жилых домов применяется напольная укладка труб. Стояки выходят выше кровли на 0,5м. Вытяжная часть канализационного стока имеет тот же диаметр, что и стояк. Несколько стояков объединяются в сборный трубопровод и при помощи выпуска присоединяются к дворовой канализации.

.1 Проверка пропускной способности стояка

Сначала найдем вероятность действия приборов на одном стояке

где, qhч - норма расхода холодной воды в час наибольшего водопотребления, определяется по приложению 3 [1] и равна qhч=15,6 л/ч.;

N=24 - количество санитарно-технических приборов, шт;

U=32 - количество потребителей, чел.

N×P=24×0,011=0,264

По табл. 2 находим значение a=0,502

Расчет максимального секундного расхода сточных вод определяем по формуле

,

где q0 =0,3л/с - общий расход воды;

a - коэффициент определяемый в зависимости от вероятности действия санитарно-технических приборов;

q0s = 1,6 л/с - наибольший секундный расход от прибора (учитывается, если < 8 л/с.).

Таблица 5 - Определение расчетных расходов, диаметров отводящих трубопроводов и стояков

Номера стояковОбщ. Число приб на ст NВер-ть действ приб. Ptot N· РtotaОбщий расход воды q0,л/сНаиб.расх.отСТП, л/с q0smax.расч.расх. qs,л/cДиам. поэт. Отв, ммДиам. стояка, ммУг.прис.отв к ст. градmax проп. спос.ст л/сК1(К2, К3, К4, К5, К6)240,0110,2640,5020,31,62,353100100903,2

При выбранных диаметрах стояков, поэтажных отводов и угле присоединения, равном 90о, расчетный расход не превышает допустимый расход. Следовательно, принятые диаметры стояка удовлетворяют нормативным требованиям.

Таблица 6 - Параметры сборного канализационного трубопровода

NучlучNUPNPбqdvih/d1-210,024320,0110,2640,5022,3531001,100,0180,302-33,748640,0110,5280,6922,6381001,050,0140,353-40,772960,0110,7920,8602,8901001,190,0160,354-51,91201600,0111,3201,1203,2801001,030,0120,405-68,81441920,0111,5841,2613,4921501,120,0140,40

2.2 Расчет выпусков канализации

Рассчитаем один выпуск. Второй выпуск работает аналогичным образом.

Расчет расхода через выпуск проводим аналогично расчету канализационного стояка. Диаметр, скорость и наполнение подбираются по таблицам для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского.

бtot=1,306

Уклон и диаметр выпуска в канализационный колодец определяем из условия обеспечения самотечного режима движения жидкости и предотвращения заиливания трубопровода.

При qs=3,559 л/с: d=150 мм; i=0,007; V=0,87 м/с; h/d=0,3.

Выпуски проверяются на условия:

v0,5,

v0,7 и 0,3

Условия выполняются.

Таблица 7 - Расчет выпуска

NучlучNUPNPбqdvih/d6-К15,01441920,0111,5841,3063,5591500,870,0070,30

.3 Расчет дворовой сети

Суть гидравлического расчета заключается в том, чтобы определить скорости, расходы и наполнения на каждом участке дворовой сети, а так же уклоны трубопроводов. Расстояние от стены здания до первого дворового канализационного колодца принимается равным 5,0 м

Результаты расчета представлены в таблице 8.

Таблица 8 - Гидравлический расчет дворовой канализации.

N участкаL, мNPNPaqрасч, л/сd, ммVih/d5-К15,01440,0111,5841,3063,5591500,870,0070,30К1-К228,81440,0111,5841,3063,5591500,870,0070,30К2-К321,32880,0113,1681,9174,4761501,030,010,30К3-К429,32880,0113,1681,9174,4761501,030,010,30К4-К513,02880,0113,1681,9174,4761501,030,010,30

Отметки лотка дождевой канализации определяется с учетом потерь напора, которые находятся по формуле

H=i ´L,

где i - удельные потери напора, мм/м; - длина участка, м.

Отметка первого колодца равна

НК=НПРОМ - 0,3=1,7-0,3=1,4 м,

где НПРОМ - глубина промерзания, равна 1,7 м.

Таблица 9 - Отметки колодцев

N участкаН, мОтметкиГлубинаЛотокПоверхность землиНачКонНачКонНачКон6-К10,050136,600136,550138,000137,9851,4001,435К1-К20,202136,550136,348137,985137,8701,4351,522К2-К30,213136,348136,135137,870137,7101,5221,575К3-К40,293136,135135,842137,710137,6501,5751,808К4-К50,130135,842135,742137,650137,6001,8081,858

2.4 Открытые водостоки здания

Для расчета водостоков здания необходимо знать количество водосливных воронок, их диаметр и диаметры водосливной сети. Число воронок определяется по формуле

.

Принимаем в проекте плоскую кровлю, поэтому используем q20 и рассчитываем дождевой расход по формуле

,

где q20 - расчетная интенсивность дождя, составляющая для Уфы 65 л/с га;- площадь крыши, м2.крит = 0,665d-0,0018=0,665?100-0,0018=0,0485м.

Получаем 3,033 л/с на одну воронку диаметром 100 мм. Откуда

.

По Qдоп подбираем трубу с диаметром 100 мм и уклоном i = 0,009.

Таблица 10. Спецификация системы горячего водоснабжения

Позиц.ОбозначениеНаименованиеЕд. измКол.Масса ед., кгПри м.1Трубы стальные водогазопроводные ГОСТ 3262-75D=20 мм 1 м 82,8 1,95 D=25 мм 1 м 126,6 2,46 D=32 мм 1 м 144,7 3,18 D=40 мм 1 м 15,1 3,96 D=50 мм 1 м6,24,882Угольник прямой ГОСТ 8946-75 D=10 мм шт 140,141 D=15 мм шт 20,229 D=25 мм шт 100,4943Тройник прямой ГОСТ 8948-75 D=10 мм шт 40,260 D=15 мм шт 20,285 D=20 мм шт 490,318 D=25 мм шт500,390 D=40 мм шт30,490 D=50 мм шт20,6504Муфта переходная ГОСТ 8957-75 Dxd=10x15 мм шт 80,080 Dxd=10x20 мм шт 120,090Dxd=15x20 мм шт 20,095Dxd= 20х25 мм =40x32 mm шт 120,147 Dxd= 20х32 мм шт1920,209Dxd= 25х32 мм шт40,218Dxd= 25х40 ммшт30,275Dxd= 25х50 ммшт10,300Dxd= 32х40 ммшт20,355Dxd= 40х50 ммшт20,4445Крестовина прямая ГОСТ 8951-75D=15 ммшт20,179D=25 ммшт10,392D=32 ммшт10,5856Вентиль запорный муфтовый ГОСТ 9086.74D=10 мм шт 120,38 D=20 мм шт 480,38 D=25 мм шт 601,78 D=50 ммшт22,32Водомерный счетчик7ВК-500,85ВК-400,708Скоростной водонагреватель 76х4- 1,0-РГ-28,3 шт161,69Циркуляционный насос Grundfos UPC 32-120шт24,22

Список литературы

1. СниП 2,0401-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. Москва, 1986 г.,56 с.
2. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 2. Водопровод и канализация., Москва, Стройиздат, 1990 г., 416 с.
3. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров. Москва, Стройиздат, 1974, 160 с.
4. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных сетей. Москва, Стойиздат, 1984, 117 с.

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образован

Больше работ по теме: