Записка музалевская. Расчетнографической работы Внутренние системы водоснабжения и канализации жилых зданий

• Название: Расчетнографической работы Внутренние системы водоснабжения и канализации жилых зданий
• Анкор: Записка музалевская
• Дата: 12.01.2022
• Размер: 464.03 Kb.
• Имя файла: zapiska_muzalevsaya.docx
• Тип: Реферат; #329279
• страница: 4 из 4

где – средняя заселенность квартир, чел.;

– количество квартир на этаже, шт.;

– количество этажей, шт.
Определение вероятности действия санитарных приборов Р осуществляется по формуле:



где N – число санитарных приборов, установленных в здании, шт.,

шт.



- норма расхода воды в час наибольшего водопотребления, л/ч,



- секундный расход холодной воды через санитарный прибор, через который этот расход имеет наибольшее значение, л/c,





Определяем расчетный расход холодной воды на расчетном участке по формуле:



где q⁰ - расчетный расход холодной воды;

- расход холодной воды;

- коэффициент, который определяется в зависимости от значения произведения NP.



Расчётный расход холодной воды на остальных расчётных участках находится аналогичным способом.

2.2. Выбор счётчика воды и определение потерь напора в нём

Для учета количества и расхода воды на вводе в здание в составе водомерного узла устанавливается скоростной счетчик воды. Скоростные счетчики бывают:
- крыльчатые типа ВСКМ, ГОСТ 6019-83;

- турбинные типа СТВ, ГОСТ 14167-83.

Крыльчатые счетчики изготавливают диаметром условного прохода 15-50 мм; турбинные – 65-250 мм.

Диаметр условного прохода счетчика следует выбирать исходя из среднечасового расхода холодной воды за сутки набольшего водопотребления. Этот расход не должен превышать эксплуатационный расход воды.

Средний часовой расход холодной воды за сутки наибольшего водопотребления определяется по формуле:

м³/ч,


где – средний часовой расход холодной воды за сутки наибольшего водопотребления;

– норма расхода холодной воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л/сут; принимается по заданию;

U – общее количество потребителей (жителей);

T – время потребления воды (Т=24), ч;

1000 – коэффициент пересчета (1 м³ = 1000 л).

Потери напора в счетчике определяются по выражению:



м
где S – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(м³/ч)², его значения берутся из таблицы;

– расчетный расход воды, м³/ч.





Рис. 1 – Водомерные узлы
2.3. Определение диаметров трубопроводов на расчетных участках
Назначают диаметры труб на расчетных участках исходя из наиболее экономичных скоростей движения воды. Согласно СНиП 2.04.01-85, скорость движения воды в стальных трубах (диаметром до 400мм) хозяйственно-питьевого водопровода не должна превышать 3 м/с. Рекомендуется принимать скорость движения воды в магистральных трубопроводах и распределительных стояках не более 1,5-2,0 м/с, а в подводках к водоразборным устройствам – не более 2,5 м/с.
Наиболее экономичными являются скорости в пределах 0,7-1,2 м/с.

Для устройства внутреннего водопровода применяются стальные водогазопроводные трубы по ГОСТ 3262-75* и стальные электросварные прямошовные трубы по ГОСТ 10704-76*.

Диаметр труб можно непосредственно определить по значениям величин q^с и V, используя «Таблицы для гидравлического расчета сетей водоснабжения».

Таблица 3

Гидравлический расчет внутреннего водопровода

Расчетный участок	Длина l, м	Число при-боров N, шт	Вероят-ность Р	Произве-дение NiP	Коэффи-циент	Расход воды qc, л/с	Скорость V, м/с	Диаметр труб d, мм	Потери напора, м
									(1000i)/ 1000	hl = i*l
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0 – 1	1,5	1	0,012	0,012	0,200	0.18	0.98	15	0.2421	0.36315
1 - 2	1,2	2		0,024	0,224	0.20	1.09	15	0.3616	0.43392
2 – 3	2,1	3		0,036	0,249	0,224	0,74	20	0,0958	0,20118
3 – 4	5,6	6		0,072	0,307	0,276	0,81	20	0,1157	0,64792
4 – 5	2,9	9		0,108	0,353	0,318	0,93	20	0,1501	0,43529
5 – 6	2,9	12		0,144	0,393	0,354	1,04	20	0,1825	0,52925
6 – 7’	4,5	16	0,014	0,224	0,467	0,350	1,03	20	0,1785	0,17850
7 – 8	3,9	28	0,012	0,336	0,563	0,507	0,88	225	0,0953	0,37167
8 – 9	5,0	36		0,432	0,632	0,569	1,01	25	0,1214	0,607
9 – 10	3,6	44		0,528	0,725	0,653	1,15	25	0,1351	0,48636
10 – 11	5,0	56		0,672	0,786	0,707	0,70	32	0,0432	0,216
11 - 12	3,9	60	0,014	0,84	0,878	0,656	1,15	32	0,1351	0,52689
12-13	2,6	72	0,012	0,864	0,896	0,806	0,8	32	0,0553	0,14378
∑										5,1409
Ввод:		72		0,864	0,896	0,806	0,8	32	0,0553	3,4651

Рис. 2 – Аксонометрическая схема системы водоснабжения здания
Гидравлический расчет: подбор оборудования для водоснабжения здания.
1. Определение потери напора на расчетных участках:

h_пот= h₁, + Σh_m,

где:

h₁ - потеря напора на трение по длине потока, линейная потеря напора (м);

h_m - местная потеря напора.

Линейные потери напора в круглых трубах при равномерном движении жидкости определяется по формуле:
h₁=λ∙(l/d)∙(V²/2g) (Дарси-Вейсбаха),

где:

λ - коэффициент гидравлического сопротивления,

1 -длина (м),

d - внутренний диаметр трубопровода расчетного участка,

V - средняя скорость движения воды в трубопроводах расчетного участка,

g - ускорение свободного падения.

В трубопроводах внутреннего водопровода линейные потери обычно значительно больше местных потерь h₁>>Σh_m , поэтому в расчете принимаем:
Σh_m=k₁∙h₁, где

k = 0,3

h₁ - потери напора на трение по длине трубопровода, м

Σh_m =0,3* 15,19= 4,56 м.

В системах хозяйственно-питьевого водопровода k₁ =0,3, т. е. согласно нормам он принимается 30% от линейных потерь.


Выбор счетчика воды и определения потери напора в нем.
Средний часовой расход холодной воды за сутки наибольшего водопотребления определяется по формуле:
q^c_т = q^c_u∙ U/1000 ∙Т, м³/ч
где q^c_u - норма расхода воды в час наибольшего водопотребления, л/сут, q^c_u =30 л/сут

Т - время потребления воды, ч, Т = 24 ч
q^c_т = 300∙96/1000∙24 = 1,2 м³/ч.
По расчету принимаем крыльчатый водомер диаметром 20.

Потери напора в счетчике определяются по формуле:

h_сч =S ∙ ( q₀ )²= 0,4∙(1,2)² = 0,576 м,

где S - гидравлическое сопротивление счетчика ,

S = 0,4 (м³/ч),

q₀ - расчетный расход воды, м³/ч.
3. Определение требуемого напора для внутреннего водопровода.
Требуемый напор в наружной сети у ввода в здание определяется по формуле:
H_тр= Н_г + h_вв + h_сч + Σh₁ + Σh_m +H_f
где Н_г - геометрическая высота подъема воды от отметки гарантийного напора в наружной сети водопровода до отметки диктующего водоразборного устройства, м. Значение величины Н_г определяется по формуле:
Н_г= h_пл +(n_эт - 1)∙ h_эт + h_кр,
где h_пл =(Z_1пл- Z₃₃) - превышение отметки чистого пола первого этажа Z_1пл над отметкой гарантийногонапора, в качестве которой принимается отметка поверхности земли у здания z₃₃ (м)

Z_1пл = 55,0 м ,

Z₃₃ = 54,4 м,

h_пл = 55,0 - 54,4 = 0,6 м

h_эт - высота этажа, м,

h_эт ⁼2,9 м

h_кр - высота расположения крана диктующего водоразборного устройства над полом верхнего этажа, м,

h_кр =1,5 м

Н_г= 0,6 + (4 - 1)∙ 2,9+ 1,5 = 10,8 м

h_вв - потеря напора на трение по длине ввода, м,

h_вв = 3,465 м

Hf- свободный напор перед диктующим водоразборным устройством,

H_f = 3м.

Н_тр = 10,8+3,4651+0,98+5,1409+1,9117+3 = 25,3 м.

Н_гар> Н_тр, т. е. установка для повышения напора требуется (Н_гар=29,5м, Н_тр =25,3 м).





Рис.1 – Водомерные узлы.

5. Расчет сети внутренней канализации.
1.Определение минимальной глубины заложения канализационных трубопроводов осуществляем по формуле:h_з.т = h_пром.- l

где:

h_пром - глубина промерзания грунта, м ; h_пром = 1,9 м,

1 = 0,3 м для труб диаметром менее 500 мм,

1 = 0,5 для труб диаметром более 500 мм

h_3T = 1,9-0,3 = 1,6 м.

Гидравлический расчет трубопроводов производится, назначая скорость V м/с, наполнения H/d таким образом, чтобы выполнялось условие: V∙ √(Н/ d) >0,6

К=0,6 - для труб чугунных и керамических. Расчет заключается в определении диаметра трубопровода и их уклона, обеспечивающих пропуск воды с требуемой скоростью движения и степенью наполнения труб.

Определение расчетного расхода сточных вод.

При расчете бытовой канализации зданий в качестве расчетного расхода сточных вод принимается их максимальный секундный расход, q ^s.
Для определения расчетного расхода сточных вод через стояк предварительно:

• 
  определяем число жителей U, обслуживаемых расчетным стояком:
  

U = 96

принимаем по приложению 2(1) общий секундный расход воды санитарным прибором, q₀^tot, л/с. При этом на стояке выбираем прибор с наибольшим расходом q₀^tot = 0,25 л/с;

принимаем по приложению расход сточных вод от санитарного прибора, q₀^s, л/с. Соответственно, прибор на стояке выбирается с наибольшим расходом q₀^s = 1,6 л/с;

принимаем по приложению 3(1) общую норму расхода воды q_hru^tot одним потребителем в час наибольшего водопотребления q_hru^tot = 12,5 л/с;

определяем число установленных санитарных приборов N на расчетном участке: N = 120;

рассчитаем вероятность действия санитарных приборов по формуле:

р₁^tot = = 0,01
р₂^tot = = 0,016
NP₁=20∙0,01=0,2; NP₂=5∙0,016=0,08;
NP₃=20∙0,01=0,2; NP₄=15∙0,01=0,15;

- по приложению 4(1) находим значение коэффициента в зависимости от значения произведения NP.

Для первого участка ₁ = 0,485; ₂=0,349; ₃=0,485; ₄=0,430;

- определим общий максимальный расход воды на расчетном участке сети по формуле (1):

Для первого участка: q^tot = 5∙0,25∙0,485 = 0,606 л/с;

Расчетный расход сточных вод через стояк определяется:

а) при q^tot 8 л/с

q_ст^s = q^tot + q₀^s, л/с;
б) при q^tot > 8 л/с

q_ст^s = q^tot, л/с.

q_ст1^s = 0,606 + 1,6 = 2,206 л/с.

q_ст2^s = 0,436 + 1,6 = 2,036 л/с.

q_ст3^s = 0,606 + 1,6 = 2,206 л/с.

q_ст4^s = 0,538 + 1,6 = 2,138 л/с.
Расход сточных вод через выпуски, объединяющие несколько стояков определяется:



q_вып^s = 2,206+2,036+2,206+2,138 = 8,586 л/с.
Определение скорости движения сточных вод в горизонтальных трубопроводах.
Для того, чтобы определить скорость движения сточных вод на расчетных участках, предварительно необходимо задать степень наполнения трубопровода H/d и рассчитать площадь живого сечения потока .
Значение отношения H/d принимаем:

H/d = 0,3 – 0,5 для d = 50 и 100 мм;

H/d = 0,3 – 0,6 для d = 125, 150 и 200 мм.

Площадь живого сечения потока (м²) рассчитывается по выражению:



где а = H/d;

= (3,14 + 2 ) – угол в рад.;

sin = [(а/0,5) - 1];

- угол в рад.;

d – внутренний диаметр трубопровода, м;
Принимаем H/d=0,5;

= (3,14 + 2∙1,57) = 6,28;

= м² для d =100.

Скорость движения сточных вод на расчетных участках горизонтальных трубопроводов определяется по формуле:



где q^s – расход сточных вод, м/с;

- площадь живого сечения потока, м²;

10³ - коэффициент перевода расхода в л/с в расход в м/с.

При назначении диаметра трубопроводов следует иметь в виду, что скорость движения жидкости в них должны быть:


V = = 1,09 м/с

Определение уклона горизонтальных трубопроводов.
Осуществляется с помощью формулы Шези:

i = V²/(C²∙R), где C - коэффициент Шези, определяющийся по формуле:

C = (l/n)∙R^y, где n - коэффициент шероховатости, n = 0,013;

R - гидравлический радиус, м определяющийся по формуле:

R= ω/χ(м), где χ - смоченный периметр (м) определяющийся по формуле:
χ = (d∙φ)/2 , м,

χ = (0.1∙(3,14 +2∙1,57))/2 = 0,314 м;

R = 0,00785/0,314 = 0,025 м ;
у - показатель степени, определяющийся по формуле:
у = 2,5∙n^1/2 - 0,13 - 0,75∙R^1/2 ∙( n^1/2-0,1);

у = 2,5∙0,013^1/2 - 0,13 - 0,75∙0,025^1/2∙( 0,013^1/2 -0,1) = 0,15;
Тогда C=(1/0,013)∙0,025^0,15 = 44,2;

i = V²/(c² ∙ R),

i = 1,09²/(44,2²∙0,025) = 0,0243.

Таблица 2 – Гидравлический расчет внутренней канализации






6. Построение продольного профиля дворовой канализационной сети.
По результатам гидравлического расчета составляют продольный профиль канализационной сети.

Для того чтобы построить профиль необходимо рассчитать в начале каждого расчетного участка отметки лотков труб.

Отметка лотка трубопровода дворовой канализации в начале первого расчетного участка при присоединении к нему выпуска «шелыга в шелыгу» определяется следующим образом:

Z_лт1^нач =Z_зз - h_зт - l_вып1∙i_вып1 - Δd

где Z_зз - абсолютная отметка поверхности земли у здания (м):

Z_зз = 54,4 м,

h_зт - минимальная глубина заложения трубопровода первого выпуска от поверхности земли у здания до его лотка, м,

h_зт = 1,8 - 0,3=1,5 м,

l_вып1 - длина трубопровода первого выпуска от стены здания до оси смотрового колодца (м):

1_вып1 ⁼ 4 м,

l_вып1 - уклон трубопровода первого выпуска: i_вып1 ⁼ 0,0243;

Δd - разница в диаметрах трубопроводов выпуска и дворовой канализации (м);

Z_лт1^нач = 54,4 - 1,5 - 5 ∙ 0,0243 - (0,15 - 0,1) = 52,7 м.

По отметке лотка городской канализации определяем отметку лотка дворовой канализации:

Z_л.т.=51,0 м;
Определяем последнюю отметку лотка трубопровода дворовой канализации:

z_лт^кон = z_лт + D_кан – d, м;
z_лт^кон = 51,0 + 0,300 – 0,15 = 51,15м.
Определяем уклон трубопровода дворовой канализации:
i = (z_лт1^нач - z_лт^кон)/l;
i = (52,7 –51,15)/ 49,6= 0,0313.



Рис. 4 – Продольный профиль дворовой канализации.

Таблица 3 – Гидравлический расчет дворовой канализационной сети.

Участок сети	Длина участка l. мм	Диаметр труб d. мм	Расход стоков	Наполнение H/d	Скорость V	Уклон i		i*l, м	Отметка лотков труб, Zлт, м			Отметка поверхности земли, Zзз, м			Глубина колодцев, м
									В начале	В конце	В начале		В конце
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12		13	14
КК1-1-КК1-2	22,20	150	8,586	0,5	0,84	0,0353	0,594	0,784	52,3	51,4	54,4		53,5	2
КК1-2-КК1-3	10,9	150	13,162	0,5	0,746	0,0353	0,53	0,392	51,4	51,35	53,4		53,35	2
КК1-3-ГКК	16,50	150	13,162	0,5	0,746	0,0353	0,53	0,582	51,35	51,2	53,35		53,2	2

Список литературы
1 СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 56 с.

2 Внутренние санитарно-технические устройства. В 3-х ч. Ч.2. Водопровод и канализация: справочник проектировщика / Ю.Н. Сергин, Л.И. Друскин, И.Б. Покровская и др.; под ред. И.Г. Староверова и Ю.И. Шиллера. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1990. – 247 с.

3 СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1985. – 136 с.

4 Примеры расчетов по гидравлике. Учеб. пособие для вузов / А.Д. Альтшуль, В.И. Калицун, Ф.Г. Майрановский, П.П. Пальгунов; под ред. А.Д. Альтшуля. – М.: Стройиздат, 1977. – 355 с.

5 Шевелев Ф.А.. Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. – М.: Стройиздат, 1984. – 116 с.

6 Гидравлика, водоснабжение и канализация: учебник для вузов / В.И. Калицун, В.С. Кедров, Ю.М. Ласков, В.П. Сафонов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1980. – 359 с.

7 СНиП 3.05.01-85. Правила производства и приема работ. Санитарно-техническое оборудование зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 1988. – 40 с.

8 Лукиных А.А., Лукиных Н.А. таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н.Павловского. – М.: Стройиздат, 1986. – 158 с.

9 Федоров Н.Ф., Волков Л.И. Гидравлический расчет канализационных сетей. – М.: Стройиздат, 1968. – 252 с.

10 Гидравлический расчет сетей водоотведения: Расчетные таблицы / Ю.М. Константинов, А.А. Василенко, А.А. Сапухин, Б.Ф. Батченко. – К.: Будивельник, 1987. – 130 с.

11 СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 72 с.

12 Справочник по инженерному оборудованию жилых и общественных зданий / П.П. Якубчик, А.Е. Татура, Н.А. Черников, О.А. Продоус; под ред. В.С. Дикарского. – К.: Будивельник, 1989, – 360 с.