Водоснабж ение и во доо тведен и е
 Скачать 6.8 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тихоокеанский государственный университет» Н. Ю. Акименко, Г. Г. Медведева ВОДОСНАБЖ ЕНИЕ И ВО ДОО ТВЕДЕН И Е Утверждено издательско-библиотечным советом университета в качестве учебного пособия Хабаровск Издательство ТОГУ 2018 УДК 696.11(075.8) ББК Н 761я7 А391 Р е ц е н з е н т ы : доц. кафедры «Гидравлика и водоснабжение» Дальневосточного государственного университета путей сообщения канд. техн. наук, доц. А. 3. Ткаченко; генеральный директор ООО «Комсомольский-на-Амуре трест инженерно-строительных изысканий» (КомсомольскТИСИЗ) С. М. Мелешко Н а у ч н ы й р е д а к т о р д-р техн. наук, проф. М, Н. Шевцов Акименко, Н. Ю. А391 Водоснабжение и водоотведение : учеб, пособие / Н. Ю. Акименко, Г. Г. Медведева ; [науч. ред. М. Н. Шевцов]. - Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2018. - 112 с. ISBN 978-5-7389-2674-7 Пособие разработано в полном соответствии с учебной рабочей программой дисциплины «Водоснабжение и водоотведение». Рассмотрены теоретические сведения по проектированию и оборудованию внутренних систем водоснабжения и водоотведения зданий, приведены расчеты элементов данных систем. Издание предназначено для студентов всех форм обучения по направлению подготовки бакалавров 08.03.01 «Строительство» и специальности 08,05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений». Может быть использовано специалистами в области проектирования и эксплуатации внутренних инженерных систем водоснабжения и водоотведения. УДК 696.11(075.8) ББКН 761я7 ISBN 978-5-7389-2674-7 О Тихоокеанский государственный университет, 2018 © Акименко Н. Ю., Медведева Г. Г., 2018 ВВЕДЕНИЕ Новое строительство связано с устройством санитарно-технических систем жилых, общественных и производственных зданий. Комфортное проживание в современных зданиях может быть обеспечено при условии оборудования их всеми необходимыми внутренними системами и устройствами жизнеобеспечения. Современные системы водоснабжения, водоотведения и санитарная техника зданий и отдельных объектов представляют собой сложные инженерные сооружения, устройства и оборудование. Их техническое совершенство в значительной степени определяет уровень благоустройства зданий и населенных пунктов. Надежность и долговечность инженерных систем обеспечивается выбором материала, наличием соответствующей нормативно-технической документации, качественного проектирования, монтажа и технического обслуживания. В учебном пособии рассмотрены вопросы, связанные с устройством и проектированием внутренних систем холодного водоснабжения и водоотведения жилых зданий. Использование оптимальных инженерных решений, рассмотренных в пособии, позволит повысить надёжность работы систем водоснабжения и водоотведения и снизить капитальные и эксплуатационные затраты. Одной из приоритетных задач процесса обучения специалистов является приобретение ими профессиональных навыков, творческого подхода в решении комплексных задач по проектированию и эксплуатации инженерных систем водоснабжения и водоотведения зданий. Учебное пособие разработано для оказания помощи студентам по направлению подготовки 08.03.01 «Строительство» и специальности 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений» по проектированию и монтажу внутренних санитарно-технических систем зданий различного назначения. В работе приведены описание санитарно-технических приборов, классификация, расчетные схемы, схемы обвязки с инженерными сетями и строительными конструкциями. Учебное пособие составлено на основании действующих нормативных документов в области проектирования внутренних систем водоснабжения и водоотведения в виде справочной информации. Приведенные сведения помогут студентам квалифицированно проектировать внутренние системы водоснабжения и водоотведения зданий и сооружений различного назначения при выполнении курсового и дипломного проектирования. з 1. ХОЛОДНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИИ 1.1. Классификация систем холодного водоснабжения зданий и основные элементы внутренних водопроводов Внутренним водопроводом называются водопроводные системы, получающие воду из наружного водопровода и подающие ее к водоразборным устройствам, расположенным внутри здания или в группе зданий под требуемым напором, в необходимом количестве и соответствующего качества. Снабжение водой зданий и отдельных объектов может осуществляться от наружной водопроводной сети (населенного пункта, предприятия) - централизованное водоснабжение или от собственного местного (подземного или поверхностного) источника водоснабжения - децентрализованное водоснабжение. Системы водоснабжения подразделяются по назначению, сфере обслуживания, способу использования воды, обеспеченности напором (с учетом установленного оборудования). По назначению системы внутреннего водопровода могут быть: - хозяйственно-питьевые, подающие потребителям воду питьевого качества, отвечающую требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения»; их буквенно цифровое обозначение на чертежах - В1; - противопожарные,, обеспечивающие подачу воды на тушение пожаров, которые могут возникнуть в здании; их буквенно-цифровое обозначение на чертежах - В2; - производственные или технологические, предназначенные для подачи воды только на технологические нужды. Качество воды в этих системах должно удовлетворять требованиям технологических процессов; их буквенно-цифровое обозначение на чертежах — ВЗ, По сфере обслуживания, учитывая качество потребляемой воды, а также санитарно-гигиенические, технологические и технико экономические требования, системы внутренних водопроводов бывают: - единые, подающие воду на все нужды: хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные; - раздельные, не связанные друг с другом; - объединенные (полураздельные) - хозяйственно противопожарные, производственно-противопожарные, хозяйственно производственные. 4 Для поливки дворов, тротуаров, мостовых, газонов и территорий промышленных предприятий иногда устраивают поливочный водопровод. Чаще всего для этих целей, а также для мытья полов производственных и вспомогательных помещений зданий на сетях внутридомовых водопроводов устанавливают поливочные краны. По способу использования воды системы внутреннего водопровода промышленных предприятий бывают: - прямоточные системы водоснабжения: предусматривают полное использование воды на технологические нужды или частичное использование с последующим сбросом в канализацию; - оборотные системы: обеспечивают многократное использование одной и той же воды с восстановлением ее первоначальных качественных характеристик (например, система водоснабжения автомоек); - системы с повторным использованием воды: предусматривают подачу воды к одной группе потребителей с частичным использованием ее качественных характеристик, после чего эта вода передается другой группе потребителей для дальнейшего ее использования. Основными элементами внутреннего водопровода являются вводы (один или несколько), водомерный узел, водопроводная сеть, оборудованная трубопроводами и необходимой арматурой (рис. 1); при необходимости повышения давления в сети дополнительно устанавливают местные водонапорные установки, регулирующие и запасные баки. IIаруясная сеть В I Рис. 1. Элементы хозяйственно-питьевого водопровода: В I- хозяйственно-питьевой водопровод; 1 - ввод водопровода; 2 - водомерный узел; 3 - насосная установка (при необходимости); 4 — разводящая сеть водопровода; 5 - водопроводный стояк; 6 - поэтажная (поквартирная) подводка; 7 - водоразборная и смесительная арматура *Г Вводы водопровода предназначены для соединения внутренней системы водоснабжения здания или объекта с наружной водопроводной сетью, из которой предусматривается подача воды потребителям; другими словами, это участок подземного трубопровода с запорной арматурой от смотрового колодца на наружной сети до наружной стены здания, в которое подаётся вода. Водомерный узел предназначен для учета количества израсходованной воды. Водомерный узел оборудован измерительным прибором - водосчетчиком, контрольно-спускным краном для контроля располагаемого напора и спуска воды из сети, запорной арматурой. Водопроводные сети предназначены для транспортирования воды ко всем водоразборным устройствам, размещенным в здании. Внутренняя водопроводная сеть состоит из трубопроводов, оборудованных необходимой арматурой: водоразборной, запорной, регулирующей и предохранительной 1.2. Системы и схемы водоснабжения зданий 1.2.1. Системы водоснабжения зданий. Вид системы внутреннего водопровода в значительной степени зависит от соотношения гарантированного напора в наружной сети водопровода у ввода в здание и напора, требуемого для подачи воды к водоразборным устройствам. Гарантированный напор - минимальный напор в данной точке наружной водопроводной сети, который обеспечивается (гарантируется) при всех расчетных случаях. Гарантированный напор называют также избыточным, располагаемым или свободным. По установленному оборудованию системы внутренних водопроводов различают: - простые, обеспеченные напором воды из наружного водопровода без специальных водонапорных устройств; - системы с водонапорными баками без повысительной насосной установки, работающими на подачу в сеть внутреннего водопровода в часы недостаточного напора в сети наружного водопровода; - системы с водонапорным баком и местными периодически или непрерывно действующими насосными установками; - системы с повысительной насосной установкой без водонапорного бака; - зонные системы. Простая система (см. рис. 1), действующая под напором в наружном водопроводе, применяется в тех случаях, когда гарантированный напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода постоянно больше требуемого напора, необходимого для 6 нормальной работы всех водоразборных устройств, или равен ему. Такая система является самой простой и наиболее распространенной и характерна для зданий высотой до 5-6 этажей. Система с водонапорным баком без повысителъной насосной установки применяется в случаях, когда гарантированный напор в наружном водопроводе в часы наибольшего водопотребления ниже требуемого напора для здания, а в другие часы суток - выше требуемого напора. В часы недостаточного напора потребители обеспечиваются водой из водонапорного бака, накапливающего ее в часы избыточного напора. Недостаток такой системы заключается в необходимости строительства технического этажа, расположенного выше последнего эксплуатируемого этажа. Система с водонапорным баком и местными периодически или непрерывно действующими насосными установками (рис. 2) применяется при недостаточности гарантированного напора, при отсутствии достаточного количества воды в наружном водопроводе и при неравномерном потреблении воды в здании в течение суток. Водонапорный бак, принимающий избыток воды или восполняющий ее недостаток при работе сети, включают в систему как регулирующую емкость для повышения экономичности работы повысительной насосной установки. При наличии бака работу повысительных насосов обычно автоматизируют. Рис. 2. Система водоснабжения здания с водонапорным баком и повысительным насосом: 1 - ввод; 2 - водосчетчик; 3 - повысительный насос; 4 - магистральный трубопровод; 5 - водонапорный бак; 6 - обратный клапан; 7 - стояки; 8 - запорная арматура 7 Система с повысителъной насосной установкой без водонапорного бака применяется, когда режим водопотребления в здании равномерен, а напор в наружном водопроводе постоянно или периодически ниже требуемого для здания. Повысительные насосы располагают в подвале здания или в центральном тепловом пункте при застройке города целыми микрорайонами. Зонные системы водоснабэюения применяются в высотных зданиях высотой более 50 м (17 и более этажей), когда напор в сети превышает максимально допустимый (60 м для хозяйственно-питьевого водопровода и 90 м - для противопожарного). При этом водопроводную сеть здания разделяют на самостоятельные зоны, не соединенные одна с другой. Высота зоны определяется максимально допустимым гидростатическим напором Ндоп в самой нижней точке сети (резьбового соединения или арматуры). Число зон п3 в здании назначают в зависимости от числа этажей пэ и высоты этажа Нэ: н3 (пэ ■ Нэ)/Ндоп. Число этажей первой зоны n3i, которая питается непосредственно от сети наружного водопровода, назначают в зависимости от гарантированного напора Нгар, принятого в ней у места присоединения внутренней водопроводной сети здания: n,i = (Hrap/ 4 ) - 1,5. Подача воды в водопроводные сети каждой последующей зоны производится отдельными повысительными насосами. Если воду из водонапорного бака, размещенного в одном техническом этаже, передают насосами в бак, обслуживающий сеть другой зоны, то такая схема называется последовательной (рис. 3, а). Эта система имеет меньшую протяженность трубопроводов, но менее надежна в работе, требует установки насосных агрегатов на промежуточных этажах, что крайне нежелательно из-за вибрации и шума. Кроме того, к числу крупных недостатков подобной системы следует отнести неоднократное размещение регулирующих объемов, т.е. нерациональное распределение и использование строительного объема здания под инженерное оборудование. Если воду подают в сеть каждой зоны повысительными насосами, размещенными централизованно в первом техническом этаже (в подвале), то такая схема называется параллельной (рис. 3, б). Система отличается некоторым перерасходом труб, но централизованное размещение насосных агрегатов упрощает автоматизацию их работы и эксплуатацию. Увеличение длины труб, прокладываемых по этой схеме, не сопровождается значительным перерасходом металла (в весовых 8 единицах), так как диаметры зонных стояков (так же, как и расходы подаваемой воды) по отдельным зонам неравнозначны. б) Рис. 3, Схемы зонного водоснабжения высотных зданий: а - последовательная; б - параллельная: 1 - центробежный насос 2-й зоны; 2— напорно-запасный бак 2-й зоны; 3 - насос 3-й зоны; 4 - напорно запасный бак 3-й зоны 1.2,2. Схемы сетей водоснабжения зданий. Водопроводные сети в зданиях могут иметь различную конфигурацию в зависимости от мест расположения водоразборных приборов, а также от назначения здания, технологических и противопожарных требований. Сети состоят из магистральных и распределительных трубопроводов, распределительных стояков, а также подводок к водоразборной арматуре. По устройству сети внутреннего водопровода бывают: тупиковые; - кольцевые (рис. 4), делятся на кольцевание горизонтальное и вертикальное; - комбинированные. По расположению магистральных трубопроводов водопроводные сети бывают с верхней, нижней, горизонтальной (см. рис. 4) и вертикальной (рис. 5) разводкой. 9 Рис. 4. Система водоснабжения здания с повысительной насосной установкой (сеть кольцевая с нижней разводкой): 1 — ввод №1; 2 - обратный клапан; 3 - перемычка; 4 - запорная арматура; 5 - пожарный стояк; 6 - пожарные краны; 7 - водомерный узел; 8 - запорные вентили; 9 - поливочный кран; 1 0 - спуск (пробка); Л - кольцевая магистраль; 12 - насосная установка; 13 - ввод № 2 Рис. 5. Схема водопроводной сети с вертикальной разводкой магистрали и с горизонтальными распределительными трубопроводами: 1 - ввод; 2 - магистральный трубопровод; 3 - распределительный трубопровод; 4 - подводки Тупиковые водопроводные сети предусматривают в зданиях, где допускается, перерыв в подаче воды при необходимости отключения отдельных участков для производства ремонтных работ, а также при числе Ю пожарных кранов менее 12 (рис. 6). Это могут быть жилые, административные, а иногда и производственные здания. 3 - магистральный трубопровод; 4 - спускной кран; 5 - водомер Колы^евые сети применяют в зданиях при необходимости обеспечения бесперебойного снабжения водой потребителей в многоэтажных зданиях, в системах с 12 и более пожарными кранами, для жилых зданий с числом квартир более 400, клубов, театров и кинотеатров, для зданий, оборудованных автоматическими противопожарными системами. Кольцевание сети может быть в горизонтальной (см. рис. 4) и вертикальной плоскостях (рис. 7). Кольцевые сети должны иметь не менее 2 вводов и запорную арматуру, дающую возможность произвести отключение отдельных участков сети без прекращения подачи воды другим потребителям. Комбинированные водопроводные сети (см. рис. 4) состоят из кольцевых магистральных и тупиковых распределительных трубопроводов. Комбинированные сети применяют в зданиях с противопожарным водопроводом, оборудованным 12 и более пожарными кранами, в зданиях с большим разбросом водоразборных устройств. Магистральные трубопроводы в сетях с нижней разводкой размещают в подвале или техническом подполье здания, а в сетях с верхней разводкой - под потолком верхнего этажа, на чердаке или в техническом этаже здания. При выборе места размещения магистрали внутреннего водопровода учитывают удобство монтажа и эксплуатации. Трубопроводы, прокладываемые в неотапливаемых помещениях, должны быть утеплены, если температура воздуха опускается ниже минус 2 °С. Устройство сети с верхней разводкой может быть дешевле, чем с нижней. |