Курсовая - Расчет системы водоснабжения жилого дома. Белоцерковский. Расчет системы водоснабжения жилого дома

• Название: Расчет системы водоснабжения жилого дома
• Анкор: Курсовая - Расчет системы водоснабжения жилого дома
• Дата: 27.12.2022
• Размер: 312 Kb.
• Имя файла: Белоцерковский.doc
• Тип: Курсовая; #866536

Негосударственное образовательное учреждение высшего образования Московский технологический институт

Факультет Техники и современных технологий Кафедра Энергетики


КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине Водоснабжение и водоотведение
на тему:

«Расчет системы водоснабжения жилого дома»


Уровень образования Бакалавриат

Направление Теплоэнергетика и теплотехника

Профиль Тепловые электрические станции

Выполнил:

Студент 3 курса

Форма обучения заочная

Москва 20__

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.Введение 3

2.Исходные данные 0

3. Описание объекта 1

4. Система внутреннего холодного водоснабжения 0

4.1 Определение секундных расходов холодной водопроводной воды 0

4.2 Расчет сети холодного водопровода 0

4.3 Подбор счетчика холодной воды 2

4.4 Расчет требуемого напора 3

5. Система внутреннего горячего водоснабжения 0

5.1 Обоснование выбора системы 0

5.2 Определение секундных расходов горячей воды 0

5.3 Подбор счетчика горячей воды 1

Список литературы 3

1. Введение

Комфортное проживание в современных зданиях может быть обеспечено только при условии оборудования их всеми необходимыми внутренними системами и устройствами жизнеобеспечения, в том числе холодного и горячего водоснабжения, а так же водоотведения (канализации).

Главной целью данной работы является проектирование систем водоснабжения жилого здания. К основным задачам проекта можно отнести:

1. 
   Трассировку сетей водопровода;
   
2. 
   Построение аксонометрической схемы сети;
   
3. 
   Выполнение гидравлического расчета и подбора повысительного оборудования внутреннего водопровода.
   

2. Исходные данные

1. Назначение зданий – жилой дом

2. Количество зданий – 1

3. Этажность здания – 5

4. Высота этажа, м – 3,5

5. Заселённость, чел /кв. – 3,4

6. Высота техподполья, м – 1,9

7. Заложение верха трубы уличной водопроводной сети, м – 2,2

8. Заложение лотка уличного канализационного коллектора, м – 3,7

9. Глубина промерзания грунта, м –1,5

10. Гарантийное давление, м вод.ст. – 25

11. Диаметр сети городского водопровода, мм – 150

12. Диаметр сети городской канализации, мм – 200

13. Отметка поверхности земли у здания, м – 99

14. Отметка нуля пола первого этажа, м – 100

15. Тип городского водоснабжения – централизованное

16. Материал труб - сталь

3. Описание объекта

Согласно заданию на выполнение курсовой работы объектом водоснабжения является 15-квартирный 5 этажный жилой дом. В каждой квартире установлены 4 стандартных водоразборных прибора: кран умывальника, кран смывного бачка унитаза, смеситель над мойкой и смеситель над ванной.

Общее количество водоразборных приборов N = 15  4 = 60 штук (15 квартир и 4 водоразборных прибора в каждой квартире).

Согласно исходным данным количество людей, проживающих в доме, составляет U = 15  3,4 = 51 человек. (3,4 – значение заселенности, чел/кв.м по заданию).

4. Система внутреннего холодного водоснабжения

По конструктивному исполнению была выбрана тупиковая схема холодного водопровода. Выбранная схема является наиболее экономичной и удобной в эксплуатации, и может размещаться в подвале.

Так как в здании имеется неэксплуатируемый подвал, то была применена схема открытой прокладки трубопровода.

4.1 Определение секундных расходов холодной водопроводной воды

Данное здание является жилым домом квартирного типа с водопроводом, канализацией, централизованным горячим водоснабжение, оборудованные умывальником, мойкой, унитазом, ванной длиной 1700мм.

Гидравлический расчет сети производится по максимальному секундному расходу.

Для определения расчетных расходов необходимо выбрать нормы расхода воды, которые принимаются по СНиП 2.04.01-85 в зависимости от назначения здания и степени его благоустройства. Нормы расхода воды для жилых зданий квартирного типа были приняты по табл.4.

4.2 Расчет сети холодного водопровода

Расчет сети ведется на пропуск максимального секундного расхода воды на расчетном участке по формуле:

q=5q_oα,

где q_o - секундный расход воды водоразборной арматурой,

α - коэффициент, зависящий от общего числа приборов N и вероятности их действия,

,

где - норма расхода воды, л одним потребителем в час наибольшего водопотребления; U - число водопотребителей на соответствующий участок.

q^с_hr,u =q^tot_hr,u- q^h_hr,u=15,6-10= 5,6 л

Согласно п. 6 задания средняя заселенность квартиры 3,4 человек. На первом этаже 3 квартиры (по числу санитарно-технических кабин). Тогда всего в 5 этажном доме 3×5 = 15 квартир. Отсюда количество жителей U = 15×3,4 = 51 человек.

Количество сантехнических приборов N в здании рассчитывается аналогичным образом, считая, что в каждой квартире установлено 4 водоразборных прибора: N = 3×4×5 = 60 приборов

В нашем случае:

– при организации холодного водоснабжения

 Р_хол = (Q_ч ^хол × U) / (3600 × q_o^хол × N)  = (5,6 × 51) / (3600 × 0,2 ×60 ) = 0,0066

Для определения значений коэффициента _хол сначала подсчитывается произведения Р_хол× N =0,0066×60= 0,396, тогда _хол = 0,610

Величина расхода холодной воды для всего здания составит:

q_расч ^хол = 5×q_o^хол×_хол = 5 × 0,2 × 0,610 = 0,61 л/с.

Гидравлический расчет трубопроводов производят с использованием данных для гидравлического расчета стальных труб (таблица 6). Для найденных расчетов воды назначают диаметр труб на расходных участках, исходя из наиболее экономичных скоростей движения воды, а также определение потерь напора от ввода до диктующего устройства (наиболее удаленное и высокорасположенное от ввода водоразборное устройство). Это расчетное направление разбивают на участки. Расчетный участок определяется как расстояние между расчетными точками. Расчетной является та точка сети, где происходит изменение расхода. Диаметры участка сети назначаются произвольно, начиная с d=20 мм на подводках, и далее с увеличением.

Из таблицы 6 при известном расчётном расходе для каждого участка и назначенном диаметре выписывают значение средней скорости V и гидравлического уклона i.
Таблица 2

Сводная таблица гидравлического расчёта водопроводной сети здания

Номер участ-ка	L, м	Ni	P	P×Ni		qрасч, л/с	d, мм	V, м/с	Потери напора, м
									На 1 м	По всей длине
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1-2	0,9	1	0,0066	0,0066	0,2	0,2	15	1,18	0,3605	0,324
2-3	0,56	2	0,0066	0,0132	0,2	0,2	15	1,18	0,3605	0,202
3-4	3,90	3	0,0066	0,0198	0,215	0,22	20	0,62	0,0735	0,287
4-5	3,50	6	0,0066	0,0396	0,256	0,26	20	0,94	0,1549	0,542
5-6	3,50	9	0,0066	0,0594	0,289	0,29	25	0,56	0,0434	0,152
6-7	3,50	12	0,0066	0,0792	0,318	0,32	25	0,56	0,0434	0,152
7-8	3,70	15	0,0066	0,099	0,342	0,34	32	0,31	0,0105	0,039
8-9	1,73	20	0,0066	0,132	0,378	0,38	32	0,42	0,0175	0,030
9-10	2,37	35	0,0066	0,231	0,476	0,48	40	0,40	0,0134	0,032
10-11	7,92	55	0,0066	0,363	0,580	0,58	40	0,48	0,0184	0,146
11-12	20,73	60	0,0066	0,396	0,610	0,61	40	0,48	0,0184	0,381
								Итого		2,287

Потери напора на трение по длине в пределах каждого участка сети вычисляются по формуле:

,

где i- гидравлический уклон;

l- длина участка, м.

Потери напора по всей длине диктующего направления определяются путем построчного сложения величин потерь напора на участках (суммирование всех значений в столбце 11): Н_дл = 2,287 (м).

Результаты гидравлического расчета заносим в таблицу 2.

4.3 Подбор счетчика холодной воды

Учет количества воды осуществляется счетчиками холодной воды, устанавливаемыми на вводах в здание. Диаметр условного прохода счетчика следует выбирать исходя из среднечасового расхода холодной воды за сутки:

q_hr= 0,005×q_hr^с×α_hr, м³/ч,

где q_0hr^с – расход воды л/c, санитарно-техническим прибором, принимаемый или табл.4;

α_hr - коэффициент, определяемый согласно приложению 4 [2] или табл. 8 в зависимости от общего числа приборов N₀ и вероятности их использования P_hr:

P_hr=_{ }=_{ }

При N=60 N×P_hr=0,0158×60=0,950, α_hr=0,943

q_hr= 0,005×200×0,943=0,943

полученный расход был сопоставлен с эксплутационным расходом воды (таблица 8), в результате чего был подобран счетчик марки ВК – 15.

Данный тип счетчика был проверен на потери напора:

Н_вод = S×q² = 14,386×0,61² = 5,35 (м).

Поскольку потери напора на счетчике h=5,35 м превышают допустимые 5,0 м, то счетчик марки ВК-15 не подходит.

Принимаем водосчетчик ВК-20.

Данный тип счетчика был проверен на потери напора:

Н_вод = S×q² = 5,184×0,61² = 1,93 (м).

Поскольку потери напора на счетчике h=1,93 м меньше допустимых 5,0 м, то марка счетчика подобрана верно.

Счетчик ВК – 20 установлен на вводе в здание трубопровода холодной воды, т.е является общедомовым и характеризуется следующими параметрами:

1. 
   Диаметр условного прохода счетчика – 20 мм;
   
2. 
   Минимальный расход воды – 0,08 л/c;
   
3. 
   Эксплутационный расход воды – 2,0 л/c;
   
4. 
   Максимальный расход воды – 5 л/с;
   
5. 
   Максимальный суточный объем воды – 70 м³;
   
6. 
   Гидравлическое сопротивление счетчика – 5,184 м/(м³/ч)².
   

Таким образом, водомер калибром 20 мм удовлетворяет условиям проектирования.
4.4 Расчет требуемого напора

Определяется требуемый напор Н_треб в системе внутреннего водопровода:

Н_треб = Н_геом + Н_своб + Н + Н_вод,

где Н_геом – геометрическая высота подъёма воды, т.е. разница отметок пола последнего этажа и люка КГВ; для рассматриваемого примера

Н_геом =(n-1)×h_эт+h_п+(z₁-z₂)=(5-1)×3,5+0,6+(100-99)=15,6 (м),

где 100,0 – отметка пола первого этажа; 99,0 – отметка люка колодца КГВ, определяемое по генплану участка (находится горизонталь, проходящая через люк данного колодца).

Н_своб – свободный напор у диктующего прибора (для унитаза 2 м),

Потери напора по всей длине диктующего направления определяются путем построчного сложения величин потерь напора на участках (суммирование всех значений в столбце 11): Н_дл = 2,287 (м).

Потери напора местные сопротивления принимаются равными 30% от потерь по длине, т.е. Н_м = 0,3 × Н_дл =0,3×2,287= 0,686 (м).

Суммарные потери напора составляют:  

Н = Н_дл + Н_м = 2,287 + 0,686 = 2,973 (м).

Н – суммарные потери напора, м; для рассматриваемого примера 2,973 (м),

Н_вод – потери напора в водомере соответствующего калибра, м

Н_вод=_1,93

Величина требуемого напора составляет:

Н_треб = Н_геом + Н_своб + Н + Н_вод = 15,6 + 2 + 2,973 + 1,93 = 22,5 (м)

Н_тр = 22,5 м < Н_гар = 25 м.Система будет работать под напором из городской сети.

5. Система внутреннего горячего водоснабжения

5.1 Обоснование выбора системы

Система ГВС служит для подготовки и подачи горячей воды к санитарно-техническим приборам, технологическому оборудованию и включает в себя: установку для приготовления горячей воды, внутридомовые подающие и циркуляционные трубопроводы, водоразборные приборы.

По конструктивному исполнению была выбрана закрытая циркуляционная система горячего водоснабжения. Выбор системы обусловлен наличием проточных полотенцесушителей. Горячая вода циркулирует посредством насоса по независимому контуру. Все стояки одинакового назначения принимаются с диаметрами: водоразборные 20 мм, циркуляционные 15 мм.

Так как здание высотой свыше 4 этажей, поэтому группы водоразборных стояков объединяются кольцующими перемычками в секционные узлы с присоединением каждого секционного узла одним циркуляционным трубопроводом к сборному циркуляционному трубопроводу системы. Кольцующие перемычки прокладываются по теплому чердаку, так как подача воды в водоразборные стояки осуществляется снизу.

5.2 Определение секундных расходов горячей воды

Расходы горячей воды q^h определяются для жилых зданий с централизованным горячим водоснабжением по формуле:

q^h=5×q_o ^h×α_h,

где q_o ^h  - норма расхода горячей воды одним прибором на одного жителя, принимается по СНиП или по табл. 4.

α_h - коэффициент, зависящий от произведения (N_hr×P_hr);

N_hr - число водоразборных точек в доме, использующих горячую воду.  N_hr меньше общего числа водоразборных точек N₀ на количество смывных бачков (К): N_hr = N₀-К=60-15=45 .

P_hr - вероятность действия приборов, использующих горячую воду, определяется по формуле:

P_{hr= }

где q_0,hr^h - норма расхода горячей воды в л в час наибольшего водопотребления по табл. 7;

q₀^h - норма расхода горячей воды в л/с на одного жителя одним прибором.

Расходы горячей воды определяем на весь дом.

P_hr=(10×51)/(0,2×45×3600)=0,0157

(N_hr×P_hr)_общ=45×0,0157=0,708, α_h=0,803

q^h=5×0,2×0,803=0,803

5.3 Подбор счетчика горячей воды

Диаметр условного прохода счетчика следует выбирать исходя из среднечасового расхода горячей воды за сутки:

q_hr= 0,005×q_hr^h×α_hr, м³/ч,

где q_0hr^с – расход воды л/c, санитарно-техническим прибором, принимаемый или табл.4;

α_hr - коэффициент, определяемый согласно приложению 4 [2] или табл. 8 в зависимости от общего числа приборов N₀ и вероятности их использования P_hr:

P_hr=_{ }=_{ }

При N=45; N×P_hr=0,0377×45=1,696, α_hr=1,306

q_hr= 0,005×200×1,306=1,306

полученный расход был сопоставлен с эксплутационным расходом воды (таблица 8), в результате чего был подобран счетчик марки ВК – 20.

Данный тип счетчика был проверен на потери напора:

Н_вод = S×q² = 5,184×0,803² = 3,34 (м).

Поскольку потери напора на счетчике h=3,34 м меньше допустимых 5,0 м, то марка счетчика подобрана верно.

Счетчик ВК – 20 установлен на вводе в здание трубопровода горячей воды, т.е является общедомовым и характеризуется следующими параметрами:

7. 
   Диаметр условного прохода счетчика – 20 мм;
   
8. 
   Минимальный расход воды – 0,08 л/c;
   
9. 
   Эксплутационный расход воды – 2,0 л/c;
   
10. 
    Максимальный расход воды – 5 л/с;
    
11. 
    Максимальный суточный объем воды – 70 м³;
    
12. 
    Гидравлическое сопротивление счетчика – 5,184 м/(м³/ч)².
    

Таким образом, водомер калибром 20 мм удовлетворяет условиям проектирования.

Список литературы

1. СП 30.13330.2012 Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85*

2. Справочник проектировщика Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 2. Водопровод и канализация п/р И.Г.Староверова, М., Стройиздат, 1990