Санитарно-техническое оборудование зданий

/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московский государственный строительный университет

Институт инженерно-экологического строительства и механизации

Кафедра водоснабжения

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

Санитарно-техническое оборудование зданий

Факультет ВиВ

Курс 5

группа 2

студент: Краснова Е.В.

Руководитель: проф. Исаев В.Н.

Москва 2012 г.

Содержание

Введение

1. Водохозяйственные и энергетические балансы

1.1 Потребление на хозяйственно-питьевые нужды

1.2 Расход на общедомовые нужды

1.3 Расход на пожаротушение

2. Выбор и обоснование систем водоснабжения и водоотведения

3. Внутренний хозяйственно-питьевой, противопожарный, поливочный водопровод холодной воды (В1, В2, В11)

3.1 Выбор элементов и схемы водоснабжения

3.2 Конструирование элементов В1, В2, В11

3.2.1 Водоразборные приборы

3.2.2 Водопроводные сети

3.2.3 Трубопроводная арматура

3.2.4 Установки для повышения давления

3.2.5 Водомерный узел

3.2.6 Вводы

4. Расчет В1, В2, В11

4.1 Расчет на час максимального водопотребления

4.1.1 Определение расчетных расходов на объекте в целом

4.1.2 Определение расчетных расходов для одного здания

4.1.3 Расходы для нижней и верхней зоны 1 здания

4.2 Расчет элементов системы

4.2.1 Ввод

4.2.2 Водомерный узел

4.3 Расчет системы холодного водоснабжения

4.4 Требуемое давление в В1, В11

4.5 Расчет установки для повышения давления

4.6 Проверка на пропуск пожарного расхода в час наибольшего водопотребления

4.6.1 Ввод

4.6.2 Водомерные узлы

4.6.3 Водопроводная сеть

4.7 Расчет пожарных насосных установок

4.8 Подбор насосов для системы холодного водоснабжения

5. Водопровод горячей воды (Т3, Т4)

5.1 Конструирование Т3, Т4

5.1.1 Водоразборные приборы

5.1.2 Водопроводные сети Т3, Т4

5.1.3 Трубопроводная арматура

5.1.4 Водомерный узел

5.1.5 Водонагреватели

5.1.6 Установки для повышения давления

5.2 Расчет Т3, Т4

5.2.1 Расчетные расходы тепла на нагрев горячей воды

5.2.2 Расчет элементов системы

5.3 Расчет водонагревателя

5.4 Расчет системы горячего водоснабжения

5.5 Требуемое давление Т3

5.6 Расчет установки для повышения давления

5.7 Расчет системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции

5.7.1 Расчет теплопотерь в системе

5.8 Расчет циркуляционной сети горячего водоснабжения

5.9 Тебуемое давление при циркуляции

6. Внутренняя канализация (К1)

6.1 Выбор и обоснование схемы

6.2 Конструирование К1

6.2.1 Гидрозатворы

6.2.2 Внутренняя канализационная сеть

6.2.3 Устройства для прочистки

6.2.4 Выпуски

6.2.5 Дворовая сеть

6.2.6 Контрольный колодец

6.2.7 Вытяжная (вентиляционная) часть

6.3 Расчет канализационной сети

Список используемой литературы

Введение

Вода является основой жизни и по биологической важности уступает только воздуху. Ценность воды формируется на основе удовлетворения человеческих потребностей. Основные положения концепции мотивации по А. Маслоу применительно к водопотреблению и водосбережению в жилищном фонде можно представить в виде 5 уровней потребностей населения в воде:

* физиологический минимум - использование воды для пищевых и питьевых нужд, это наиболее важная для человека потребность в воде.

* гигиенические потребности - поддержание человека в надлежащем порядке и чистоте своего тела, одежды, жилища, места обитания. Только после утоления жажды и голода человек начинает обращать внимание на чистоту своего тела, одежды, места обитания.

* социальные потребности - принадлежность человека к некоторой субкультуре, общественному классу, чувство духовной близости с окружающими. Человек не может существовать в одиночестве, ему нужно общение с себе подобными.

* потребности в признании, понимании и оценке своего статуса. Человек стремится соответствовать сложившимся традициям в окружении, которое ему дорого. Его потребительское поведение может проявляться в установке новых, наиболее современных типов арматуры, автоматических стиральных машин. При этом не обязательно демонстрировать это другим, однако у каждого человека есть назревшая потребность в самооценке с этой точки зрения как равного среди равных. Использование воды для удовлетворения своих нужд определяется ритмом жизни человека и сложившимся стереотипом потребления.

* потребности в самоутверждении. После удовлетворения перечисленных выше потребностей и при наличии соответствующих возможностей у человека появляется потребность в особом благоустройстве жилища, оборудовании его самыми современными санитарно-техническими устройствами.

Вода является наиболее распространенным и доступным веществом для тушения пожаров. Применение водяных систем пожаротушения в жилых и общественных зданиях обеспечивает пожарную безопасность общества.

Основные требования, которые потребитель предъявляет к санитарно-техническому оборудованию при покупке, это малые затраты при высокой надежности, долговечности, ремонтопригодности. В связи с этим при разработке проекта будем использовать современное санитарно-техническое оборудование.

Проектируя систему водоснабжения, нельзя игнорировать влияние его на окружающую среду. Соблюдая законы об охране окружающей среды Водного Кодекса, законы об энергосбережении, в проекте будем использовать схемные решения и оборудование, обеспечивающее минимальное потребление водных природных ресурсов, тепловой и электрической энергии.

Для обеспечения выполнения интересов потребителя необходимо максимально повышать санитарно-гигиеническую и гидравлическую надежность системы водоснабжения, в связи с этим в проекте используем современные трубопроводы из материалов более или менее стойких к коррозии и зарастанию, надежную водоразборную трубопроводную арматуру, уменьшающую непроизводительные утечки воды.

Необходимо уменьшить трудоемкость монтажа, а также строительные и эксплуатационные затраты, использовать высокомеханизированные строительные комплексы для строительно-монтажных работ, использовать оборудование и трубопроводы, требующие минимальных затрат на текущий и капитальный ремонты

1. Водохозяйственный, энергетический и тепловой балансы

Водохозяйственный баланс определяет необходимое количество воды для обеспечения всех потребителей, размещенных на объекте, водой требуемого качества, а также количество загрязненных сточных вод, образующихся в период функционирования объекта, затраты тепловой и механической энергии на бесперебойное водоснабжение.

На основании задания определяю состав, нормативы водопотребления и водоотведения по количеству и качеству воды, режимы водопотребления. Вычисляю расчетные суточные, часовые и секундные расходы для объекта в целом. При формировании водохозяйственного баланса необходимо всех потребителей обеспечить водой требуемого качества при минимальных затратах ресурсов энергии, для этого определяют потребителей.

1.1 Потребление на хозяйственно-питьевые нужды

Согласно СНиП 2.04.01-85^* (прил.3) системы хозяйственно-питьевого водоснабжения должны обеспечить подачу воды каждому жителю расходы воды, приведенные ниже.

Суточный расход воды, потребляемой непосредственно жителями, определяется по формуле:

,

где: q_{о сут} ? количество воды, которое необходимо подавать каждому жителю определяем по нормам, приведенным в СП 30.13330-2012 прил А2 в зависимости от степени благоустройства здания.

Для жилых домов квартирного типа высотой свыше 12 этажей с централизованным горячим водоснабжением и повышенными требованиями к их благоустройству принимаем:

250 л/чел*сут,

150 л/чел*сут,

100 л/чел*сут,

20 л/чел*час,

9,1 л/чел*час,

10,9 л/чел*час.

U ? общее число жителей на проектируемом объекте, чел, определяется по формуле:

U = U0 * nкв * nэт * nсекц * nзд

где:

U - общее число жителей на проектируемом объекте, чел;

U0 - расчетная заселенность, чел/кв, U0 = 3.2

nкв - число квартир на этаже, nкв = 8

nэт - число этажей в здании, nэт = 18

nсекц - число секций в здании, nсекц = 2

nзд - число зданий на проектируемом объекте, nзд = 4

U = 3.2 * 8 * 18 * 2 * 4 = 3687 чел

Расход (общий) на хозяйственно-питьевые нужды, обеспечивающие санитарно-гигиеническую безопасность здания, определяется по формуле:

= 921750 л/сут = 921.75 мі/сут

Расход на холодное водоснабжение:

= 553050л/сут = 553,05 мі/сут

Расход на горячее водоснабжение:

= 368700 л/сут = 368.7 мі/сут

1.2 Расход на общедомовые нужды

Вода в жилом здании необходима для поддержания в нормальном санитарно-гигиеническом состоянии общественных мест: подъезды, прилегающие твердые покрытия, для поливки территории, промывки и дезинфекции трубопроводов и площадок для мусора.

Уборка общедомовых помещений:

где:

- норма расхода воды на уборку общих помещений, л/сут·мІ

= 0,3 л/сут·мІ

n_уб - число уборок в сутки, принимаем n_уб = 0,5

S_ои - площадь уборки, мІ (определяем по плану)

= 2095.2 л/сут = 2.095 мі/сут

Расход на поливку территории:

где: - норма расхода воды на поливку территории, л/сут·мІ

= 5 л/сут·мІ - для зеленых насаждений, газонов (п.33 Прил.3 СНиП 2.04.01-85*)

= 0,5 л/сут·мІ - для тротуаров (п.33 Прил.3 СНиП 2.04.01-85*)

n_уб - число уборок в сутки, принимаем n_уб = 0,5

S_ои - площадь уборки, мІ (определяем по плану)

S_ои1 = 13995 мІ - площадь газонов (территория четырех зданий),

S_ои2 = 3824 мІ - площадь тротуаров (территория четырех зданий),

35943,5 л/сут = 35,94мі/сут

Расход на промывку и дезинфекцию мусоропроводов и площадок для мусора:

где: - норма расхода воды на промывку и дезинфекцию мусоропроводов и площадок для мусора, л/месяц на 1 мІ

= 300 л/месяц на 1 мІ (СП 30.13330-2012)

n_мус - число мусоропроводов, n_мус = 8

= 2400 л/месяц = 2400/30 = 80 л/сут = 0,08 мі/сут

1.3 Расход на пожаротушение

Определяется на основе общей противопожарной защиты здания, технического регламента на пожарную безопасность или в соответствии со СП 10.13130-2009 для зданий данного типа.

Для жилых зданий при числе этажей свыше 16 и до 25 принимаем число струй равное 2 с минимальным расходом воды на внутреннее пожаротушение на одну струю - 2,9 л/с.

Расход определяем по формуле:

где:

N - количество одновременных пожаров, принимаем N = 1

- минимальный расход воды на внутренне пожаротушение на одну струю, л/с

n_стр - число пожарных струй для подавления очага пожара

t^B2 - расчетная продолжительность тушения пожара

t^B2 = 3 ч =10800 с

л/сут = 62,64 мі/сут

На основании полученных данных составляем баланс водопотребления и водоотведения объекта, который приведен в Таблице 1.

Таблица 1. Водохозяйственный баланс

Энергетический баланс рассчитывается на основе формулы для определения энергии:

Эн = q^B0(B1,T3) · H_тр · с · g

где:

q^B0(B1,T3) - соответственно общий расход воды, расход воды на холодное и горячее водоснабжение, мі/сут

H_тр - требуемый напор воды, м, определяемый по формуле:

H_тр = 10 + 4 · (n_эт - 1)

H_тр = 10 + 4 · (18- 1) = 78 м

n_эт - число этажей в здании, n_эт = 18

с - плотность воды, кг/мі, с = 1000 кг/мі

g = 9,8 мІ/с - ускорение свободного падения.

На основе полученных данных составляем энергетический баланс, который представлен в Таблице 2.

Таблица 2

Тепловой баланс рассчитывается на основе формулы для определения тепла:

Q^T3 = q^T3 · c · с · (t^T3 - t^B1) · (1+Q_пот),

где:

q^T3 - расход горячей воды, мі/сут

c - удельная теплоемкость, кДж/(кг·єС)

с - плотность воды, кг/мі

t^T3 = 60єС - температура горячей воды

t^B1 = 5єС - температура холодной воды

Q_пот = 15-25% - потери тепла в системе горячего водоснабжения.

Q^T3 = 368,7 · 4,19 · 1000 · (60 - 5) ·1,2 = 101960298 кДж/сут

Таблица 3

2. Выбор и обоснование систем водоснабжения и водоотведения

Для обеспечения необходимых санитарно гигиенических условий здания, комфортного проживания человека и проведения производственных процессов необходимо оборудовать здание системами водоснабжения и водоотведения.

В1 - водопровод холодной воды, предназначен для подачи воды всем потребителям, должен обеспечивать:

- подачу расчетного количества воды, в объеме 553,05 м³ /сут.

- комфортную температуру подаваемой воды зимой до 5єС, летом до 15єС;

- подачу воды питьевого качества, отвечающей требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01; водопотребление санитарный монтаж жилищный

- поддержание требуемого давления перед всеми водоразборными точками; минимальное давление - 0,03 МПа;

- бесперебойность подачи воды, исключающей нанесение ущерба здоровью человека и санитарно-техническому состоянию здания;

- долговечность, соизмеримую с долговечностью возводимых зданий;

- герметичность во всем диапазоне рабочих давлений;

- прочность и стойкость к воздействию внутреннего давления, а также при случайном внешнем воздействии;

- безопасность использования и эксплуатации;

- ремонтопригодность;

- минимальную строительную и эксплуатационную стоимость.

В2-противопожарный водопровод, служит для ограничения распространения и тушения пожаров в зданиях, должен обеспечивать:

- подачу воды к очагу возгорания в расчетном количестве 62640 л/сут, под напором, необходимым для эффективного ее распределения в очаге возгорания и для отрыва пламени от горючего вещества

- быстродействие

- постоянную готовность

- надежность

- безопасность использования и эксплуатации

- ремонтопригодность

- долговечность, соизмеримую с долговечностью возводимых зданий (100 лет)

- герметичность во всем диапазоне рабочих давлений

- прочность и стойкость к воздействию внутреннего давления, а также при случайном внешнем воздействии

- минимальную строительную и эксплуатационную стоимость.

Противопожарный водопровод оборудуем пожарными кранами для локализации и подавления очага пожара, в связи с тем, что здание имеет более 12 этажей, в соответствии с СП 10.13130-2009 принимаю:

Расчетный расход пожарной струи - 2,9 л/с, расчетное количество струй - 2.

В11-поливочный водопровод

Предусматриваем поливочный водопровод (В11), используется для полива зеленых насаждений, мойки тротуаров и внутриквартальных проездов.

Т3 - система горячего водоснабжения, представляет собой систему устройств и трубопроводов для подогрева воды до расчетной температуры и распределения ее потребителям. Система Т3 должна обеспечивать:

- подачу расчетного количества воды, q^Т3_сут = 368,7 м³/сут ;

- создание во всех точках рабочего давления, необходимого для проведения

технологических и производственных процессов;

- поддержание расчетной температуры, требуемой потребителями (t=50-75°С);

- устойчивость системы против зарастания;

- устойчивость к коррозионному разрушению;

- бесперебойность подачи воды, исключающей нанесение ущерба здоровью человека и санитарно-техническому состоянию здания;

- долговечность, соизмеримая с долговечностью возводимых зданий (100 лет);

- герметичность во всем диапазоне рабочих давлений;

- прочность и стойкость к воздействию внутреннего давления, а также при случайном внешнем воздействии;

- безопасность использования и эксплуатации;

- ремонтопригодность;

- минимальную строительную и эксплуатационную стоимость.

К1 - бытовая канализация используется для отведения сточных вод из квартиры. Система К1 должна обеспечивать бесперебойное водоотведение 875,7 м³/сут стоков от потребителей в течение всего срока эксплуатации здания при минимальном ущербе здоровью человека и окружающей среде.

К2 - водосток применяется для отведения дождевых стоков и талых вод с плоской кровли здания и горизонтальных поверхностей, обеспечивает защиту здания от увлажнения атмосферными осадками, принимаем К2 с закрытым выпуском дождевых вод в наружную систему водостока.

Для уменьшения строительных и эксплуатационных затрат, учитывая, что для хозяйственно-питьевых, поливочных и пожарных целей можно использовать воду питьевого качества в зданиях высотой до 75 м можно принять объединенную хозяйственно-пожарно-поливочную систему водоснабжения.

Принятые системы водоснабжения и водоотведения приведены на Рис. 1.

Рис.1. Системы водоснабжения и водоотведения здания.

3. Внутренний хозяйственно-противопожарный-питьевой водопровод холодной воды (В1,В2,В11)

3.1 Выбор элементов и схемы водоснабжения

Для выполнения требований, предъявляемых к этому водопроводу, принимаем систему включающую в себя следующие элементы:

- Ввод, соединяющий внутренний и наружный водопровод;

- Водоразборные приборы, предназначенные для отбора воды из системы потребителями;

- Водопроводную сеть (внутреннюю и микрорайонную), предназначенную для подачи воды к приборам внутри здания, а также ко всем зданиям микрорайона;

- Трубопроводную арматуру, обеспечивающую управление давлением, расходом, а также предохранительную и запорную арматуру для отключения участков сети и оборудования во время ремонта;

- Водомерный узел, обеспечивающий учет воды, поданной потребителю.

- Установки для повышения давления, включаемые в схему, если требуемое давление больше гарантийного.

- Определение необходимости установки для повышения давления.

Для определения необходимости установки для повышения давления ориентировочно определим требуемое давление:

H_тр = 10 + 4 (n_эт - 1)

H_тр = 10 + 4 (18 - 1) = 78 м

n_эт - число этажей в здании, n_эт = 18

В связи с тем, что H_тр больше, чем гарантированный напор в сети городского водопровода Н_гар = 42 м, то необходимо устройство установки для повышения давления.

Согласно СП 30.13330 п. 5.2.10 максимальное давление перед нижней водоразборной точкой должно быть не более 42 м, так как ориентировочное требуемое давление превышает допустимое, принимаем параллельную зонную схему холодного водоснабжения.

Высота нижней зоны обычно для снижения энергозатрат принимается так, чтобы максимально использовать гарантированное давление водопитателя.

Определяем высоту нижней зоны:

эт.

где: H_гар - давление в водопитателе, м;

h_эт - высота этажа, м (см. задание).

Таким образом получаем, что давления в водопитателе хватает на обеспечение требуемого напора на 10 этажей. Исходя из этого принимаю 2 зоны, требуемый напор в которых будет обеспечиваться 2-мя установками для повышения давления.

Тогда 1 зона включает в себя этажи 1-9

2 зона включает в себя этажи 10-18

- для обеспечения подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды предусматривают повысительную хозяйственную насосную установку,

- для пожара - отдельную группу пожарных насосов.

В целях обеспечения надежного и бесперебойного водоснабжения на хозяйственные и противопожарные цели предусматриваем элементное резервирование основных элементов системы:

- прокладываем два ввода к двум независимым линиям наружной водопроводной сети;

- водомерный узел оборудуем обводной линией;

- магистраль водопроводной сети - кольцевая, охватывающая все пожарные стояки, пожарные стояки закольцовываю по вертикали, объединяя перемычки на чердаке, насосную установку принимаю с рабочим и резервным насосом.

В целях водосбережения принимаю установку водосберегающей арматуры, смесителей с одной рукояткой, автоматических смесителей с одной рукояткой для умывальников, смывных бачков с двойным пуском с целью уменьшения непроизводительных расходов воды.

Согласно рекомендациям СНиП для учёта количества воды предусматриваю установку водомеров в здании и в каждой квартире.

Для увеличения надежности подачи воды в схеме принимаю поэлементное резервирование: рабочие и резервные агрегаты, кольцевание, двойные вводы.

Принятая схема изображена на Рис. 2.

Рис. 2. Параллельная зонная схема холодного водоснабжения.

1-водоразборная арматура; 2-внутренняя и микрорайонная сети

3-трубопроводная арматура; 4-водомерный узел; 5-вводы;

6-повысительные установки.

3.2 Конструирование элементов системы В1, В2, В11

Размещаем элементы водопроводной системы в строительных конструкциях так, чтобы выполнить все требования к водопроводу, учесть взаимное расположение с другими инженерными коммуникациями. Выбираем такие места пересечения со строительными конструкциями так, чтобы не нарушить несущую способность здания.

3.2.1 Водоразборные приборы

Водоразборные приборы обычно совмещают с санитарно-гигиеническими приборами, размещают в помещениях, выделенных для проведения санитарно-гигиенических и хозяйственных процедур (ванны, туалеты, кухни).

На кухне для мойки предусматривается смеситель с подводкой холодной и горячей воды, установленный на высоте 0,85 м. Принимаем настольный однорычажный смеситель фирмы Grohe Alira с выдвижной головкой со встроенным аэратором.

Монтаж на одно отверстие, корпус/рычаг из нержавеющей стали, GROHE SilkMove® керамический картридж Ш 46 мм, регулировка расхода воды, поворотный излив с ограничителем поворота, встроенный выдвижной излив с возвратной пружиной, встроенный обратный клапан, автоматический переключатель струи со стандартной на душевую с системой SpeedClean против известковых отложений, гибкая подводка, система быстрого монтажа с защитой от обратного потока

Технические данные:

Все смесители фирмы GROHE с душем или выдвижным изливом/душем оснащены обратными клапанами.

Давление воды: миним. 0,5 бар - рекомендуется 1 - 5 бар

Рабочее давление: макс. 10 бар

Испытательное давление: 16 бар

Расход воды при давлении 3 бар - душевая струя: прибл. 11 л/мин, аэратор: прибл. 13,5 л/мин

Температура горячей воды на входе макс. 80 °C

Рекомендовано (экономия энергии): 60 °C

Толщина поверхности: макс. 60мм

Диаметр условного прохода 35 мм

Кухонную мойку Alveus Dotto 10 устанавливаю в столешницу. Материал: нержавеющая сталь, длина мойки: 880 мм, ширина мойки: 500 мм.

В ванной комнате принимаю раздельный смеситель на ванну и на умывальник. Для ванной устанавливается смеситель с душевой головкой Grohe Concetto 32 212 однорычажный. Устанавливается на высоте 0,85 м, настенный монтаж.

GROHE SilkMove® керамический картридж Ш 46 мм, регулировка расхода воды,

возможность установки мин. расхода 2,5 л/мин,

автоматический переключатель: ванна/душ, встроенный обратный клапан в душевом отводе 1/2', аэратор, скрытые S-образные эксцентрики.

Душевой гарнитур включает в себя:

Ручной душ Euphoria Cosmopolitan (27 400 000)

Настенный держатель (27 056 000)

душевой шланг Relexaflex 1500 мм 1/2' x 1/2' (28 151)

дополнительный ограничитель температуры (46 308 000) с защитой от обратного потока

класс шума I по DIN 4109

Технические данные:

Все смесители фирмы GROHE с душем или выдвижным

изливом/душем оснащены обратными клапанами.

Давление воды: миним. 0,5 бар - рекомендуется 1 - 5 бар

Рабочее давление: макс. 10 бар

Испытательное давление: 16 бар

Расход при давлении воды 3 бар - для ванны: прибл. 20 л/мин, для душа: прибл. 18 л/мин

Температура горячей воды на входе макс. 80 °C

Рекомендовано (экономия энергии): 60 °C

диаметр условного прохода 20 мм.

Для умывальника в ванной комнате принимаю смеситель Grohe Concetto 32 204, устанавливается на высоте 0,85 м, монтаж на одно отверстие, металлический рычаг,

GROHE SilkMove® керамический картридж 28 мм, аэратор, сливной гарнитур 1 1/4',

гибкая подводка, GROHE QuickFixTM быстрая монтажная система, класс шума I по DIN 4109 с ограничителем температуры.

Технические данные:

Давление воды: миним. 0,5 бар - рекомендуется 1 - 5 бар

Рабочее давление: макс. 10 бар

Испытательное давление: 16 бар

Расход при давлении воды 3 бар:

для смесителя умывальника: 9 л/мин EcoJoy: 5 л/мин

Температура горячей воды на входе макс. 80 °C

Рекомендовано (экономия энергии): 60 °C

диаметр условного прохода 34 мм.

В ванной устанавливаю чугунную ванну фирмы Roca Haiti-2000 размером 170x80

Хромированные ручки необычной конфигурации, антискользящее покрытие, подголовник, регулируемые ножки в комплекте.

Умывальник устанавливаю так же фирмы Roca модель Victoria 65 с пьедесталом. Размеры 65х51мм.

В туалете устанавливаю напольный унитаз со смывным бочком с двойным смывом (3 и 6л) Roca Giralda, размеры: 750 x 680 х 390 мм.

Гидравлические характеристики водоразборных приборов приведены в таблице 4.2.1:

Для поддержания комфортной температуры в ванной принимаю полотенцесушитель, устанавливаемый на трубопроводе горячей водоснабжения.

На противопожарном водопроводе принимаю пожарные краны на лестничной площадке Ш50 мм, обеспечивающие подачу пожарного расхода 2,9 л/с, в количестве 2 крана на этаж. Пожарные краны имеют рукав длиной 20м и пожарный ствол, которые согласно СП 10.13130.2009 должны обеспечить получение компактных пожарных струй высотой 8м, т. к. здание имеет высоту свыше 50м, необходимой для тушения пожара в любое время суток, в каждой точке любого помещения и в самой удаленной и высокорасположенной от пожарного крана части здания.

Пожарные краны для обеспечения быстродействия, т. е. быстроты открытия устанавливаю на высоте 1,35м от пола и размещаю в шкафчиках, имеющих отверстия для проветривания, приспособленных для их опломбирования и визуального осмотра без вскрытия.

На поливочном водопроводе В11 устанавливаю поливочные краны в цоколе здания в люках размером 300Ч300 мм на высоте 0,15 м над землей. В качестве арматуры использую краны Ш25 мм, для присоединения поливочного шланга длиной 30 м, кран оборудую резьбовым штуцером с быстросмыкающейся гайкой; краны располагаю на двух фасадах здания.

3.2.2 Водопроводные сети

Внутренние водопроводные сети состоят из магистралей, стояков и квартирных разводок.

Должны обеспечивать бесперебойную подачу воды всем потребителям и соответствовать следующим требованиям:

- пропуск расчетных расходов воды;

- долговечность, сопоставимая со сроком службы здания;

- герметичность во всем диапазоне рабочих давлений;

- устойчивость трубы к воздействию транспортируемой и внешней среды, устойчивость к отложениям и зарастанию труб;

- минимальное воздействие на качество транспортируемой воды;

- безопасность эксплуатации и ремонтопригодность;

- минимальные затраты на монтаж и эксплуатацию.

В зависимости от расположения магистральных труб различаются схемы сетей с нижней и верхней разводкой.

Водопроводные в нижней зоне - с нижней разводкой с расположением магистралей в подвале здания на высоте 0,15 м от потолка подвала, кроме стояков присоединяю к ней и поливочные краны (рис.3 а).

Рис.3. Схемы сетей внутреннего водопровода зданий с нижней (а) и верхней разводкой (б)

В верхней зоне - с верхней разводкой с подачей воды к ней через главные пожарные стояки, которые размещаются в общем помещении. Магистраль верхней зоны прокладываю по чердаку на высоте 0,3 м от перекрытия (рис.3 б).

Квартирные разводки прокладываем так, чтобы кратчайшим образом обеспечить подачу воды от стояка ко всем водоразборным приборам

На планах предварительно определяют места расположения стояков, которые для удобства монтируются и размещаются в санитарно-технических шахтах совместно со стояками Т3 и К1. Трубы прокладываются в коробах, плинтусах, под декоративной плиткой ниже борта приборов на расстоянии 30-40 мм. от пола и вертикальными трубами соединяются с подводками водоразборных приборов.

Стояки размещаем по вертикали так, чтобы кратчайшим образом объединить все квартирные разводки. Для уменьшения отверстий в строительных конструкциях желательно стояки холодного и горячего водопровода, а также канализации размещать в сантехнических шахтах, в которых обязательны межэтажные противопожарные диафрагмы, через которые трубопроводы проходят в гильзах.

Стояки, во избежание образования конденсата покрывают теплоизоляцией.

Магистрали прокладывают в подвальных и чердачных помещениях с учетом их функционального назначения. Магистрали прокладывают так, чтобы объединить все стояки при минимальной протяженности труб.

Материалы труб.

Для монтажа внутренних водопроводов применяют стальные (нержавеющие или оцинкованные), медные, пластмассовые, стеклопластиковые, металлопластиковые и асбестоцементные трубы. При выборе материалов труб необходимо, чтобы они могли пропустить заданный расчетный расход, не влияли на качество воды, были достаточно долговечными, имели незначительную массу и стоимость, были простыми в монтаже, стойкими по отношению к коррозии.

Для прокладки водопроводных сетей в здании (стояков, магистралей) будем использовать трубы из сшитого полиэтилена фирмы 'REHAU', марок flax и his.

Преимущества легких полиэтиленовых труб в том, что их можно использовать в квартирной разводке.

На стояки противопожарного водопровода используем стальные трубы из соображений их негорючести.

Стальные трубы соединяются с помощью соединительных частей, к которым относятся угольники (повороты), крестовины, тройники, переходные и соединительные муфты, также часто используются сгоны (см. Рис.5).

Рис.5. Фасонные части для соединения стальных труб.

а) - прямая короткая муфта; б) - прямая длинная муфта; в) - компенсирующая муфта; г) - прямой тройник; д) - крестовина; е) - прямой угольник; ж) - сгон.

Внутриплощадочные сети.

Обеспечивают подачу воды от городской магистрали до каждого здания. Здания на генплане расположены с учетом обеспечения необходимой безопасности из требований МЧС.

На генплане указаны 4 однотипных здания, указанных в задании на проектирование (контуры зданий соответствуют размерам в масштабе), горизонтали, красная линия застройки, сети водоснабжения и канализации с указанными диаметрами, взятыми из задания. Обозначен ГКК с привязанной горизонталью (из задания).

Проектируем индивидуальный ввод для каждого здания, устройство ЦТП не предусмотрено, так как в каждом здании имеется собственный индивидуальных тепловой пункт. Ввод желательно выполнить так, чтобы вода поступала к потребителю по кратчайшему расстоянию.

Квартальные сети прокладывем между городскими магистралями и зданиями так, чтобы обеспечить не менее двух вводов в каждое здание для противопожарного водопровода. Размер ИТП: 5.4Ч3,1 м.

Трубы прокладываю в земле ниже глубины промерзания h_пром=1,5м на 0,5м:

H_залож=1,5+0,5=2,0м

При пересечении труб с фундаментом зданий предусматриваю отверстия, размеры которого на 200 мм больше диаметра трубы, что необходимо для предотвращения деформации трубопроводы при осадке здания и заделкой отверстия в стене водонепроницаемыми и газонепроницаемыми (в газифицированныхрайонах) эластичными материалами, в мокрых грунтах - с установкой сальников.

3.2.3 Трубопроводная арматура

Размещается на системе так, чтобы обеспечить:

- отключение отдельных участков водопроводной сети для ремонтных работ с минимальным ущербом для остальных потребителей (запорная);

- поддержание заданных параметров системы (регулирующая);

- предохранение системы от разрушения при случайном или аварийном превышении параметров над расчетными (предохранительная арматура).

Запорная арматура.

Размещается:

- на водопроводной сети;

- на поэтажных ответвлениях от стояков;

- на кольцевых магистралях так, чтобы отключалось одновременно нормируемое количество пожарных кранов;

- в водомерных узлах (до и после приборов учета);

- на обводных линиях в установках для повышения давления (до и после насосных агрегатов);

- на вводах (в месте присоединения к водопитателю) за первой капитальной стеной. При нескольких вводах - на перемычках между ними так, чтобы можно было обеспечить питание системы через любой ввод при отключении остальных.

В качестве запорной арматуры используют вентили (при диаметре трубопроводов до 50 мм), задвижки (при диаметре трубопроводов более 50 мм), шаровые краны (для всех диаметров), поворотные затворы (при диаметре трубопроводов более 50 мм).

Арматуру размещают в местах, доступных для управления. На небольших диаметрах (до 32 мм) арматура закрепляется на трубопроводах, при больших - тяжелая стальная и чугунная арматура крепится к строительным конструкциям.

Для опорожнения во время ремонта, предусматриваются спускные устройства, расположенные в пониженных частях системы (в самой низкой точке магистрали и у основания стояка) на поливочном трубопроводе.

Подводки к смывным бачкам и на подводки в квартиру оборудуем шаровыми кранами фирмы 'Bugatti' (Италия). На магистралях устанавливаем стальные клиновые задвижки фирмы 'РОСТРАНСМАШ Трейд' с ДУ 15-150 мм.

Задвижка Шаровые краны

Рычажный 'бабочка'

Краны шаровые усиленные. Наиболее популярный тип шаровых кранов Бугатти. Корпус: латунь кованая, пескоструенный, никелерованный. Шар: латунь кованая, полированный, хромированный. Резьбы: согласно ISO 228/1. Управление шаровым краном: рычаг или бабочка из алюминия UNI-EN 1706 с покрытием из эпоксидной эмали; рычаг из стали UNI-EN 10025 с ПВХ покрытием. Уплотнение шара: 2 седла из фторопласта-4 PTFE. Шпиндель: взрывобезопасное исполнение, латунь. Диапазон температур -20С +150С. Рабочее давление шарового крана: от 25 до 64 бар.

Регулирующая арматура.

В виде регуляторов давления устанавливается в каждой квартире (для снижения непроизводительных расходов воды), на вводе в здание (для снятия избыточных ночных давлений), на магистралях (для снятия избыточного давления от насосов).

Регулятор давления 'ТВЭСТ' КФРД-10-2,0.

Наименование изделия: Регулятор давления муфтовый;

Марка: КФРД-10-2,0;

Регламентирующий документ: ТУ 4218-001-52729443-2002;

Назначение: предназначен для снижения непроизводительных потерь воды в системах горячего и холодного водоснабжения зданий, а также для выравнивания напора воды на всех этажах. Обеспечивает стабилизацию давления 'после себя'. Обеспечивает автоматическое перекрытие магистралей холодной и горячей воды при отсутствии потребления. Обеспечивает принудительное, ручное закрытие магистрали.

Присоединение: Муфтовое;

Среда: рабочая;

Вода: Температура рабочей среды (наибольшая) 90 С⁰;

Материал (основной): Нержавеющая сталь;

Давление входа: 1,5 МПа;

Давление выхода: 0,15-0,2 МПа.

В режиме расхода воды до 0,7 л/с в диапазоне входных давлений 0,4-1,0 (4-10) МПа (кгссм²);

В режиме без расхода воды в диапазоне входных давлений 0,4-1,0 (4-10) МПа (кгссм²);

Давление условное PN: 1,0(10), МПа (кгс/см²);

Проход условный DN: 15

Масса: 1,0 кг/шт;

Принимается по расчёту муфтовый регулятор давления КФРД-10-2,0 для холодной и горячей воды, производство Россия, для условного прохода DN 15. Экономия воды составляет 140 м³/сут.

Предохранительная арматура.

Предохранительная арматура, исключающая обратный ток воды (обратный клапан) устанавливается на вводах, подключенным к различным участкам наружной сети для исключения перетока воды из одной системы в другую. Устанавливаются на системе там, где возможны гидравлические удары или временные превышения давления над расчетными.

В качестве предохранительной арматуры принимаем обратный подъемный клапан.

Наименование изделия: Клапан обратный подъемный муфтовый;

Назначение: для предотвращения обратного потока среды (устанавливается на горизонтальных трубопроводах);

Регламентирующий документ: ТУ 26-07-1486-89;

Производство: Россия

Давление условное: PN, МПа (кгс/см2) 1,6(16)

Температура рабочей среды: (наибольшая) 225С

Материал: (основной) Ковкий чугун

Присоединение: Муфтовое (ГОСТ6527-68)

Среда рабочая: Вода, пар

Фирма-изготовитель: САЗ.

3.2.4 Установки для повышения давления

Обеспечивают подачу воды на первую и вторую зону. Размещаем их вне жилых помещений, в ИТП в подвале, так, чтобы обеспечить минимальное вибрационное и звуковое воздействие установок на жилые помещения. В качестве насосов принимаем центробежные насосы. Для обеспечения надежности принимаем рабочие и резервные насосы, которые соединяются параллельно. Для бесперебойной подачи воды к потребителю помимо рабочих насосов, устанавливаются резервные насосы, которые включаются при поломке или на время ремонта/замены рабочих насосов. Рабочие и резервные насосы соединяются, для пропуска воды на случай отказа установок, предусматривают обводную линию. После насосов и на обводной линии устанавливают обратные клапаны, которые препятствую обратному движению воды.

Схема установки для повышения давления включает в себя следующие элементы: 1 - Рабочий насос; 2 - Резервный насос; 3 - Манометры; 4 - Задвижки; 5 - Обратный клапан; 6 - Всасывающий коллектор; 7 - Напорный коллектор; 8 - Обводная линия.

Рис.5. Схема установки для повышения давления

Установки для повышения давления принимаю в виде установок с повысительными насосами фирмы Grundfos. Насосные установки принимаю отдельными для хозяйственно-питьевого и пожарного водоснабжения. Для отключения насосов при их ремонте и монтаже предусматривают запорную арматуру до и после насосных агрегатов. Для контроля за работой насосных агрегатов предусматривают манометры до и после них. Всасывающие и напорные коллекторы принимаем из стальных труб, соединяем их на сварке.

3.2.5 Водомерный узел

Для обеспечения учета воды в системе предусматривается установка водомерного узла на вводе в систему (для коммерческих расчетов водоснабжений организаций) в каждом здании и квартире для распределения платежей между отдельными потребителями. Особенно необходима установка водосчетчиков в связи с водосберегающими мероприятиями.

Для квартирного учета воды в каждой квартире устанавливаем крыльчатые счетчики завода 'Ценнер - Водоприбор' СХ и СГ.

Сборка: Россия Монтажная длина: 80 мм Тип: Крыльчатый, одноструйный, сухоходный Температура воды: +5...+50°С Минимальный расход: Qmin=0,03 - 0,06 м³/ч

Номинальный расход: Qnom=1,5 м³/ч Максимальный расход: Qmax=3,0 м³/ч Максимальное рабочее давление: 1,6 МПа

Гидравлическое сопротивление: 0,79 м/(мі/ч) Присоединение: счетчика - резьбовое 3/4' Рабочее положение: горизонтальное, вертикальное, наклонное

Диаметр условного прохода - 15 или 20 мм

Для учета воды на вводе в здание устанавливаем крыльчатые счетчики завода 'Водоприбор'.

1 - индикаторное устройство; 2 - крыльчатка; 3 - регулятор; 4 - направляющая; 5 - корпус; 6 - прижим; 7 - кольцо; 8 - сетка; 9 - пломбировочное кольцо; 10 - уплотнительное кольцо; 11 - экран; 12 - крышка; 13 - пломба;14 - штуцер; 15 - гайка;16 - прокладка; 17 - датчик.

Основные преимущества СКБ: - Антивандальное исполнение и защита от внешних и внутренних магнитных полей - Возможность установки на вертикальном и наклонном трубопроводе - Счетчики идеально встраиваются в систему автоматизированного контроля - Возможность визуального контроля за показаниями прибора - Современная ремонтно-поверочная база обеспечивает гарантийное и послегарантийное обслуживание приборов. Конструкция счетчика защищена патентом на изобретение № 215642 - Гарантийный срок эксплуатации счетчика, установленного в системе холодного водоснабжения (от 5 до 50°С) - 6 лет - Гарантийный срок эксплуатации счетчика, установленного в системе горячего водоснабжения (от 5 до 90°С) - 4 года.

Счетчики имеют устройства для удаления конденсата (запотеваний) на внутренней прозрачной поверхности индикаторного устройства.

Счетчики размещаются в подвале на вводе непосредственно за первой капитальной стеной здания.

Водосчетчик турбинный:

Так как каждое здание оборудовано собственным вводом и индивидуальным тепловым пунктом, то установка счетчиков воды на вводе в систему не предусматривается.

Водомерный узел предназначен для учета количества воды, подаваемой потребителю.

Требования:

1) Учет количества воды с заданной точностью.

2) Потери давления на устройстве для измерения должны быть минимальны.

3) Стабильность или надежность показаний во времени. Межповерочный

интервал должен быть не менее 2-х, 4-х и 5 лет в зависимости от класса прибора.

4) Удобство монтажа и демонтажа

5) Защита от возможных искажений показаний

6) Долговечность и наименьшие затраты по монтажу и эксплуатации.

На водомерном узле для обеспечения учета расхода воды, полученные потребителем, предусматриваются счетчики, которые принимаются конструктивно по диаметру трубопровода или исходя из расчетного суточного водопотребления. Для его отключения во время проверки и ремонта предусматривается запорная арматура до и после. Для проверки показаний счетчика после него устанавливается контрольно спускной кран с манометром, который контролирует давление на вводе. Устройство обводной линии на водомерном узле обязательно в тех случаях, когда не допускается перерыв в подаче воды или же водосчетчики не рассчитаны на пропуск противопожарного расхода. На обводной линии устанавливают задвижку, которая в обычное время находится в закрытом положении.

Счетчики устанавливают на горизонтальных участках трубопроводов циферблатом вверх. Они должны быть постоянно заполнены водой, поэтому их следует устанавливать так, чтобы в них не мог накапливаться воздух.

Для того чтобы не происходило увеличение погрешности из-за искажения потока, перед турбинными водосчетчиками рекомендуется выполнить прямой участок трубопровода длиной не менее 5dу, а после не менее 1dу.

Водомерный узел бывает двух типов: простой (Рис.6) и с обводной линией (Рис.7).

Водомерный узел на вводе

Размещается за 1-ой капитальной стеной ЦТП или ИТП в помещении, доступном для сотрудников водоканала, имеющем естественное или искусственное освещение, температуру не ниже +2єС.

Водомерный узел на вводе предусматривается с обводной линией для бесперебойного обеспечения подачи воды, особенно во время пожара.

На водомерном узле предусматриваются счетчики воды. В качестве счетчика принимаем прибор учета, отвечающий требованиям Водоканала по точности учета (обычно ±2%).

Водомерный узел на вводе в здание.

На вводе в здание водомерный узел устанавливается на магистрали В1,В2- с обводной линией.

Водомерный узел на вводе в квартиру.

Водомерный узел без обводной линии (простой водомерный узел), размещается так, чтобы обеспечить возможность снятия показаний и установку счетчика в соответствии с рекомендациями производителя.

Рис.6. Схема простого водомерного узла.

Рис.7. Схема водомерного узла с обводной линией.

3.2.6 Вводы

Ввод соединяет внутренний и наружный водопровод.

Требования:

1)Пропуск расчетного расхода воды

2)Небольшие потери

3)Максимальная надежность подачи воды

4)Минимальная протяженность

5)Небольшое количество пересечений с инженерными коммуникациями и строительными конструкциями

6)Минимальная поврежденность в процессе эксплуатации от механических и гидрологических воздействий окружающей среды, а так же аварий на инженерных системах

7) долговечность, ремонтопригодность, простота присоединения к действующим водопитателям.

Ввод прокладывается от заданной распределительной камеры до ИТП по кратчайшему пути с соблюдением минимальных расстояний от зданий, инженерных систем, обеспечивающих безопасность эксплуатации сетей и сооружений при аварийных ситуациях на водопроводе, а также возможность проведения ремонтных работ для ликвидации аварии.

Прокладываю 2 ввода от наружной водопроводной сети до ИТП - для обеспечения бесперебойной подачи воды. Вводы выполняю из чугунных водопроводных труб, присоединяемых к городской сети в отдельной распределительной камере в тройник, предусмотренной на ответвлении от трубопровода.

Длина ввода в здание №1 - расчетное - 204.4 м (по генплану),

длина ввода в здание №2 - 89 м,

длина ввода в здание №3 - 26 м,

длина ввода в здание №4 -89м.

Трубы прокладываю в грунте на глубине 2м, исключающей промерзание. В распределительной камере на наружной сети водопровода d=200мм, устанавливаю разделительную задвижку между двумя параллельными вводами. Узел присоединения к наружной сети выполняю в соответствии с техническими условиями Водоканала. Схема ввода приведена на рис. 8.

Рис. 8. Схема ввода

Пересечение трубопроводов ввода с фундаментом здания должно обеспечивать сохранность трубы при осадке здания, поэтому зазор между трубой и фундаментом должен быть не менее расчетной осадки здания.

В результате конструирования системы планы этажей и подвалов, а также квартальные сети и вводы на генплане представлены на листе №1, аксонометрическая схема В1 с размещением арматуры - на листе №2.

4. Расчет В1,В2, В11

Расчет водопровода холодной воды производится на наиболее неблагоприятное сочетание нагрузок, т. е. на пропуск максимального секундного расхода в час максимального водопотребления суток максимального водопотребления до самого удаленного и высоко расположенного прибора, затем система проверяется на пропуск аварийного (пожарного + максимального хозяйственного расхода) при диаметрах, принятых при основном расчете.

4.1 Расчет на час максимального водопотребления

4.1.1 Определение расчетных расходов на объекте в целом

Суточные расходы определяем по формуле:

q_сут = q_0сут · U/1000

q_0сут - норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления, определяется по СП 30.13330.2012, л/сут

q_сут^В0 = 250 · 3687/1000 = 921,75 м³/сут

q_сут^В1 = 150 · 3687/1000 = 553,05 м³/сут

q_сут^Т3 = 100 · 3687/1000 = 368,7 м³/сут

Средние часовые расходы определяем по формуле:

q_ср.ч = q_0сут · U/(24·1000)

q_ср.ч^В0 = 250 · 3687/(24·1000) = 38.4м³/ч

q_ср.ч^В1 = 150 · 3687/(24·1000) = 23 м³/ч

q_ср.ч^Т3 = 100 · 3687/(24·1000) = 15.4 м³/ч

Максимальные секундные расходы.

q_{max сек} = 5 ? б ? q_о

б - зависит от произведения вероятности P на число водоразборных точек N, т.е. это коэффициент одновременности включения водоразборных приборов в период принятия процедур в течение часа максимального водопотребления, определяемый по Прил.4 Табл.2 СНиП 2.04.01 - 85*, в зависимости от произведения числа приборов на секундную вероятность б= f (P · N).

Число приборов, подающих холодную воду на один этаж n_эт^в1 =4*8*2 = 64пр/эт.

Число приборов, подающих горячую воду на один этаж n_эт^гв = 3*8*2 = 48пр/эт.

Количество водоразборных приборов холодной воды N^в1= n_эт*n_эт^в1*n_зд= 18*64*4 = 4608 пр.

Количество водоразборных приборов горячей воды N^гв = n_эт*n_эт^гв *n_зд = 18*48*4 = 3456 пр.

Секундная вероятность определяется по формуле:

q_о.ч. - норма расхода воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления определяется по СП 30.13330-2012, для жилого здания имеющего квартиры оборудованные: мойкой, ванной, умывальником и унитазом.

q_{о. ч.} ^В0 = 20 л/чел·ч

q_{о ч.} ^Т3 = 10,9 л/чел·ч

q_{о. ч.} ^В1 = 9,1 л/чел·ч

q_о - расход характерного прибора по СП 30.13330-2012,

q_о ^В0 = 0,3 л/с, q_о ^В1,Т3 = 0,2 л/с

Вычисляем секундную вероятность:

Для В0:

, тогда

, тогда

= 28,2 л/с

Для Т3:

, тогда

, тогда

= 15,68 л/с

Для В1:

, тогда

, тогда

= 13,52 л/с

Максимальные часовые расходы.

q_{max час} = 0,005 ? б ? q_о.ч.

q_о.ч. - расход характерного прибора по Прил. 3 СНиП 2.04.01-85*,

q_о.ч. ^В0 = 300 л/ч, q_о. ^В1,Т3 = 200 л/ч

б - зависит от произведения вероятности P на число водоразборных точек N, т.е. это коэффициент одновременности работы водоразборных приборов в час наибольшего водопотребления, определяемый по Прил. 4 Табл. 2 СНиП 2.04.01 - 85*, в зависимости от произведения числа приборов на часовую вероятность включения приборов б= f (P ? N).

Вычисляем часовую вероятность:

Для В0:

= 88,425 м³/ч

Для Т3:

= 48.536 м³/ч

Для В1:

= 39,77 м³/ч

4.1.2 Определение расчетных расходов для одного здания

Суточные расходы определяем по формуле:

q_сут = q_0сут ·U/1000

q_0сут - норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления, определяется по Прил. 3 СНиП 2.04.01-85, л/сут

q_сут^В0 = 250 · 922/1000 = 230,4 м³/сут

q_сут^В1 = 150 · 922/1000 = 138,3 м³/сут

q_сут^Т3 = 100 · 922/1000 = 92,2 м³/сут

Средние часовые расходы определяем по формуле:

q_ср.ч = q_0сут · U/(24·1000)

q_ср.ч^В0 = 250 · 922/(24·1000) = 9,6 м³/ч

q_ср.ч^В1 = 150 · 922/(24·1000) = 5,8 м³/ч

q_ср.ч^Т3 = 100 · 922/(24·1000) = 3,8 м³/ч

Максимальные секундные расходы.

q_{max сек} = 5 ? б ? q_о

б - зависит от произведения вероятности P на число водоразборных точек N, т.е. это коэффициент одновременности включения водоразборных приборов в период принятия процедур в течение часа максимального водопотребления, определяемый по Прил.4 Табл.2 СНиП 2.04.01 - 85*, в зависимости от произведения числа приборов на секундную вероятность б= f (P · N).

Количество водоразборных точек определяем по формуле:

N = n_приб · n_кв · n_сек · n_эт

Для холодного водопровода:

N_хол = 4608 / 4 = 1152 шт

Для горячего водопровода (не учитываем унитазы):

N_гор = 3456 / 4 = 864 шт

Секундная вероятность определяется по формуле:

q_о.ч. - норма расхода воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления определяется по СП 30.13330-2012, для жилого здания имеющего квартиры оборудованные: мойкой, ванной, умывальником и унитазом.

q_{о. ч.} ^В0 = 20 л/чел·ч

q_{о ч.} ^Т3 = 10,9 л/чел·ч

q_{о. ч.} ^В1 = 9,1 л/чел·ч

q_о - расход характерного прибора по Прил. 3 СНиП 2.04.01-85*,

q_о ^В0 = 0,3 л/с, q_о ^В1,Т3 = 0,2 л/с

Вычисляем секундную вероятность: для В0:

, тогда

, тогда

= 9,3 л/с

Для Т3:

, тогда

, тогда

= 5,268 л/с

Для В1:

, тогда

, тогда

= 4,56 л/с

Максимальные часовые расходы.

q_{max час} = 0,005 ? б ? q_о.ч.

q_о.ч. - расход характерного прибора по Прил. 3 СНиП 2.04.01-85*,

q_о.ч. ^В0 = 300 л/ч, q_о. ^В1,Т3 = 200 л/ч

б - зависит от произведения вероятности P на число водоразборных точек N, т.е. это коэффициент одновременности работы водоразборных приборов в час наибольшего водопотребления, определяемый по Прил.4 Табл.2 СНиП 2.04.01 - 85*, в зависимости от произведения числа приборов на часовую вероятность включения приборов б= f (P ? N).

Вычисляем часовую вероятность:

Для В0:

= 25.797 м³/ч

Для Т3:

= 14.26 м³/ч

Для В1:

= 12.26 м³/ч

4.1.3 Расходы для нижней и верхней зоны 1 здания

Расходы для нижней зоны одного здания.

Общее число жителей нижней зоны здания определяем по формуле:

U = U₀ · n_кв · n_сек · n_эт

U = 3,2 • 8 • 2 • 9 = 461 чел

Число приборов, подающих холодную воду на один этаж n_эт^в1 = 4*8*2 = 64пр/эт.

Число приборов, подающих горячую воду на один этаж n_эт^гв = 3*8*2 = 48пр/эт.

Количество водоразборных приборов холодной воды N^в1= n_эт*n_эт^в1*n_зд= 9*64 = 576 пр.

Количество водоразборных приборов горячей воды N^гв = n_эт*n_эт^гв *n_зд = 9*48 = 432 пр.

Суточные расходы определяем по формуле:

q_сут = q_0сут · U/1000

q_0сут - норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления, определяется по СП 30.13330-2012, л/сут

q_сут^В0 = 250 ·461/1000 = 115,25 м³/сут

q_сут^В1 = 150 · 461/1000 = 69,15 м³/сут

q_сут^Т3 = 100 · 461/1000 = 46,1 м³/сут

Средние часовые расходы определяем по формуле:

q_ср.ч = q_0сут · U/(24·1000)

q_ср.ч^В0 = 250 · 461/(24·1000) = 4,8 м³/ч

q_ср.ч^В1 = 150 · 461/(24·1000) = 2,88 м³/ч

q_ср.ч^Т3 = 100 · 461/(24·1000) = 1.92 м³/ч

Максимальные секундные расходы определяем по формуле:

q_{max сек} = 5 ? б ? q_о

q_о - расход характерного прибора по Прил. 3 СНиП 2.04.01-85*, л/с

б - определяем по Прил.4 Табл.2 СНиП 2.04.01 - 85*, в зависимости от произведения числа приборов на секундную вероятность б= f (P · N).

Вероятность Р:

P_сек^В0 = 0,015

P_сек^В1 = 0,01

P_сек^Т3 = 0,016

Находим б:

N · P_сек^В0 = 576 · 0,015 = 8,64 ^В0 = 4.008

N · P_сек^В1 = 576 · 0,01 = 5,76 ^В1 = 3.021

N · P_сек^Т3 = 432 · 0,016 = 6,912 ^Т3 = 3,425

Тогда max секундные расходы для нижней зоны равны:

q_{max сек}^В0 = 5 · 4.008 · 0,3 = 6.012л/с

q_{max сек}^В1 = 5 · 3.021· 0,2 = 3.021 л/с

q_{max cек}^Т3 = 5 · 3,425 · 0,2 = 3.425 л/с

Максимальные часовые расходы определяем по формуле:

q_{max час} = 0,005 ? б ? q_о.ч.

q_о.ч. - расход характерного прибора по Прил. 3 СНиП 2.04.01-85*, л/ч

б - определяем по Прил.4 Табл.2 СНиП 2.04.01 - 85*, в зависимости от произведения числа приборов на секундную вероятность б= f (P · N).

Вероятность Р:

P_час^В0 = 0,054

P_час^В1 = 0,036

P_час^Т3 = 0,0576

Находим б:

N · P_час^В0 = 576 · 0,054 = 31,1 ^В0 = 9,725

N · P_час^{В 1}= 576 • 0,036 = 20,74 ^В1 = 7.083

N · P_час^{Т 3}= 432 · 0,0576 = 24,8 ^Т3 = 8.144

Тогда max часовые расходы для нижней зоны равны:

q_max.час^В0 = 0,005 · 9,725 · 300 = 14,59 м³/ч

q_max.час^В1 = 0,005 · 7.083 · 200 = 7.083 м³/ч

q_max.час^Т3 = 0,005 · 8.144 · 200 = 8.144 м³/ч

Расходы для верхней зоны одного здания.

Общее число жителей верхней зоны здания определяем по формуле:

U = U₀ · n_кв · n_сек · n_эт

U = 3,2 • 8 • 2 • 9 = 461 чел

Число приборов, подающих холодную воду на один этаж n_эт^в1 = 4*8*2 = 64пр/эт.

Число приборов, подающих горячую воду на один этаж n_эт^гв = 3*8*2 = 48пр/эт.

Количество водоразборных приборов холодной воды N^в1= n_эт*n_эт^в1*n_зд= 9*64 = 576 пр.

Количество водоразборных приборов горячей воды N^гв = n_эт*n_эт^гв *n_зд = 9*48 = 432 пр.

Суточные расходы определяем по формуле:

q_сут = q_0сут · U/1000

q_0сут - норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления, определяется по СП 30.13330-2012, л/сут

q_сут^В0 = 250 ·461/1000 = 115,25 м³/сут

q_сут^В1 = 150 · 461/1000 = 69,15 м³/сут

q_сут^Т3 = 100 · 461/1000 = 46,1 м³/сут

Средние часовые расходы определяем по формуле:

q_ср.ч = q_0сут · U/(24·1000)

q_ср.ч^В0 = 250 · 461/(24·1000) = 4,8 м³/ч

q_ср.ч^В1 = 150 · 461/(24·1000) = 2,88 м³/ч

q_ср.ч^Т3 = 100 · 461/(24·1000) = 1.92 м³/ч

Максимальные секундные расходы определяем по формуле:

q_{max сек} = 5 ? б ? q_о

q_о - расход характерного прибора по Прил. 3 СНиП 2.04.01-85*, л/с

б - определяем по Прил.4 Табл.2 СНиП 2.04.01 - 85*, в зависимости от произведения числа приборов на секундную вероятность б= f (P · N).

Вероятность Р:

P_сек^В0 = 0,015

P_сек^В1 = 0,01

P_сек^Т3 = 0,016

Находим б:

N · P_сек^В0 = 640 · 0,015 = 9.6 ^В0 = 4.008

N · P_сек^В1 = 640 · 0,01 = 6.4 ^В1 = 3.021

N · P_сек^Т3 = 480 · 0,016 = 7.68 ^Т3 = 3,425

Тогда max секундные расходы для верхней зоны равны:

Максимальные часовые расходы определяем по формуле:

q_{max час} = 0,005 ? б ? q_о.ч.

q_о.ч. - расход характерного прибора по Прил. 3 СНиП 2.04.01-85*, л/ч

б - определяем по Прил.4 Табл.2 СНиП 2.04.01 - 85*, в зависимости от произведения числа приборов на секундную вероятность б= f (P · N).

Вероятность Р:

P_час^В0 = 0,054

P_час^В1 = 0,036

P_час^Т3 = 0,0576

Находим б:

N · P_сек^В0 = 576 · 0,015 = 8,64 ^В0 = 4.008

N · P_сек^В1 = 576 · 0,01 = 5,76 ^В1 = 3.021

N · P_сек^Т3 = 432 · 0,016 = 6,912 ^Т3 = 3,425

Тогда max секундные расходы для нижней зоны равны:

q_{max сек}^В0 = 5 · 4.008 · 0,3 = 6.012л/с

q_{max сек}^В1 = 5 · 3.021· 0,2 = 3.021 л/с

q_{max cек}^Т3 = 5 · 3,425 · 0,2 = 3.425 л/с

Находим б:

N · P_час^В0 = 576 · 0,054 = 31,1 ^В0 = 9,725

N · P_час^{В 1}= 576 • 0,036 = 20,74 ^В1 = 7.083

N · P_час^{Т 3}= 432 · 0,0576 = 24,8 ^Т3 = 8.144

Тогда max часовые расходы для верхней зоны равны:

q_max.час^В0 = 0,005 · 9,725 · 300 = 14,59 м³/ч

q_max.час^В1 = 0,005 · 7.083 · 200 = 7.083 м³/ч

q_max.час^Т3 = 0,005 · 8.144 · 200 = 8.144 м³/ч

Таблица 4. Расчетные расходы системы водоснабжения

4.2 Расчет элементов системы

4.2.1 Ввод

Рассчитывается на максимальный секундный расход общей воды одного здания:

= 9.3 л/с,

По таблице Шевелева для чугунных труб:

Dу = 150 мм

V = 0,503 м/с

1000i = 3.381

По генплану L = 204.4 м потери на вводе составят:

h_вв = i · L = 0,003381 · 204.4 = 0,69 м.

Второй ввод такого же диаметра, т.к. при аварии он должен пропускать расчетный расход воды.

4.2.2 Водомерный узел

На вводе в здание.

Водомеры, устанавливаемые на вводе водопровода в здание, подбираю на средний часовой расход q^B0_ср.час = 9,6 м³/час и проверяю на пропуск максимального секундного расхода q^B0_max.c = 9.3 л/с.

q^В0_ср.час= 9,6 м³/ч, соответственно, номинальный расход q_э= 45 м³/ч и диаметр условного прохода счетчика d = 50 мм . Принимаю турбинный водомер.

Потери напора в водомере на вводе в здание при максимальном секундном расходе:

h_вод = S • (q^B0_max.c)²

S - гидравлическое сопротивление водосчетчика.

S = 0,00082 м(м³/ч)²

q^B0_max.c - максимальный секундный расход

q^B0_max.c = 9,3л/с = 33,48 м³/ч

h_вод = S • (q^B0_max.c)² = 0,00082 • (33,48)² = 0,91 м < 2,5 - принятый диаметр подходит. Потери напора в водомере при максимальном секундном расходе не превышают допустимое значение.

Узел в квартире

Определим средний часовой расход холодной воды одной квартиры:

q_чср^В1 = q_0сут · U₀/(1000 · T) = 150 · 3.2/(1000 · 24) = 0,02 мі/ч

где:

U₀ - расчетная заселенность, чел/кв, U₀ = 3.2

= 150 л/чел·сут ? норма расхода холодной воды в сутки наибольшего водопотребления.

Принимаем секундный расход 4 приборов согласно таблице гидравлического расчета q^B1_max.c = 0,283л/с.

Водомеры подбираю на средний часовой расход q^B1_ср.час = 0,02 м³/час и проверяю на пропуск максимального секундного расхода q^B1_max.c = 0,283л/с.

q^В1_ср.час= 0,02 м³/ч, соответственно, номинальный расход q_э=1,5 м³/ч и диаметр условного прохода счетчика d = 20 мм . Принимаю крыльчатый водомер.

Потери напора в водомере при максимальном секундном расходе:

h_вод = S • (q^B1_max.c)²

S - гидравлическое сопротивление водосчетчика.

S = 0,3872 м/(м3/ч)²

q^B1_max.c - максимальный секундный расход

q^B1_max.c = 0, 283 л/с=1,02 м3/ч

h_вод = S • (q^B1_max.c)² = 0,3872 • (1,02)² = 0,4 м < 5 - принятый диаметр подходит. Потери напора в водомере при максимальном секундном расходе не превышают допустимое значение.

4.3 Водопроводные сети

Рассчитывают по самому неблагоприятному направлению: от точки присоединения к водопитателю до наиболее высокорасположенного и удалённого водоразборного прибора. Этот расчётный путь обозначается на аксонометрической схеме и генплане, и разбивается на расчётные участки. Границами расчётных участков являются точки изменения расхода или боковые присоединения к расчётному пути.

На каждом расчётном участке определяются секундные расходы воды и потери давления, сумма которых по всем участкам расчётного пути с учётом потерь на местные сопротивления составит потери во внутренней и квартальной сети системы.

К_mc - коэффициент местного сопротивления, согласно СНиП 2.04.01 - 85* для В1 = 0,3, для В2+В1 = 0,2. Т.к. принята совмещённая схема В1+В2+В11, принимаем К_mc = 0,2.

Расчётные расходы по участкам определяются по методике СНиП 2.04.01-85*, результаты расчёта приведены в Таблицах 5,6.

Таблица 5. Гидравлический расчет В1 нижней зоны

Таблица 6. Гидравлический расчет В1 верхней зоны

4.4 Требуемое давление в В1, В11

Должно обеспечить бесперебойную подачу воды всем потребителям с секундным расходом через водоразборный прибор не менее q₀ = 0,2 л/с. Для этого в самой неблагоприятной точке, т.е. на наиболее удаленном и высокорасположенном приборе рабочее давление должно быть не менее h_min = 0,5 бар = 5 м вод. ст., рекомендуемое давление h_раб = 1 бар = 10 м вод. ст.

Для подъема воды от водопитателя до диктующей точки необходимая геометрическая высота подъема:

H_г = ДТ - ГВК

? ДТ - отметка диктующей точки, м

? ГВК - отметка земли в месте расположения городского водопроводного колодца, м.

H_г ^1зона = 124,3 - 96,8 = 27,5 м

H_г^2зона = 149,9- 96,8 = 53,1 м

Требуемое давление:

H_тр = Н_г + h_раб + h_сети + h_вв + h_сч

где:

h_раб - свободный напор перед самым удаленным и высокорасположенным водоразборным прибором, h_раб = 7 м

h_сети - потери давления в сети, м, (см. таблицу гидравлического расчета В1)

h_вв - потери давления на вводе в систему, м

h_сч - сумма потерь напора водосчетчика на вводе и в квартире, м

для 1 зоны: H_тр = 27,5 + 7 + 2,733 + 0,69+ (0,91+0,4) = 39,23м

для 2 зоны: H_тр = 53,1 + 7 + 2,643 + 0,69 + (0,91+0,4) = 64,74 м

4.5 Расчет установки для повышения давления

Так как гарантийное давление в водопитателе Н_гар = 42 м меньше требуемого давления во второй зоне H_тр (2 зона) = 64,74м то насосная установка повышения давления должна обеспечивать дополнительное давление, равное:

Н_нас^В1 = Н_тр - Н_гар

Для второй зоны:

Н_нас^В1 = 64,74 - 42 = 22,74 м

Так как в системе нет запасно-регулирующих емкостей, то насос должен обеспечивать подачу расчетного секундного расхода, который для второй зоны равен:

Q_нас = q_с^В0 = 6,012 л/с

Подбор насосов - см. пункт 4.8.

4.6 Проверка на пропуск пожарного расхода в час наибольшего водопотребления

В этих условиях при принятых параметрах трубопроводов, система должна пропускать увеличенный расход, равный:

q_р^В0,В2 = q_р^В1 + q_р^В2 = q_р^В0 +n_стр·q_стр

4.6.1 Ввод

Проверка производится на случай возникновения пожара в час наибольшего водопотребления и пропуска увеличенных хозяйственных и пожарных расходов через трубы, запроектированные в предыдущем разделе.

q_вв^В0,В2 = 9,3 + 2 · 2,9 = 15,1 л/с

По таблице Шевелева для чугунных труб:

D =150 мм

V = 0,817 м/с

1000i = 7,9

По генплану L = 204,4 м, потери на вводе составят:

h_вв = i · L = 0,0079 · 204,4 = 1,61 м

4.6.2 Водомерные узлы

Потери на счетчиках не должны превышать 10 м - предельные потери, определяемые механической прочностью счетчика, если потери превышают 10 м, то на обводной линии предусматривается задвижка с электроприводом, автоматически открывающаяся при пуске пожарных насосов.

На вводе в систему:

Потери напора в водомере на вводе в здание при максимальном секундном расходе:

h_вод = S • (q^B0_max.c)²

S = 0,00082 м(м3/ч)²

-гидравлическое сопротивление принятого турбинного счётчика,

q_ву^В0,В2 = 15,1 л/с = 54,36 м3/ч

h_сч = 0,00082 · (54,36)² = 2,42 < 10 м, следовательно при пожаре на счетчике не возникнет потерь давления больше нормативных.

4.6.3 Водопроводная сеть

Проверка производится по расчетному направлению от диктующего пожарного крана по пожарному стояку, общей магистрали, до теплового пункта. Расчетные расходы по участкам определяются по методике СНиП 2.04.01 - 85*, результат расчета приведен в Таблице 7.

Определение требуемого давления при пожаротушении.

H_тр = Н_г + h_раб + h_сети + h_вв + h_сч = 56,95 + 13 + 4,862 + 1,61 + 2,42 = 78,8м

H_г = ПК - ГВ = 153,75 - 96,8 = 56,95 м

ПК- отметка высоко расположенного пожарного крана;

ГВ - отметка коллектора городского водопровода;

h_раб - определяем по таблице СП 10.13130-2009 = 13 м., q^В2_струи = 2,9 л/с; L_{пож.рукава} = 20 м; d_{спрыска} = 16 мм; h^В2_{комп.струи} = 8 м;

h_сети - потери напора в сети при пожаре (см. Таблицу 7)

Допустимое давление для пожарного водопровода Н_доп^В2 = 0,9 МПа = 90м > 78,8м.

Допустимое давление перед пожарным краном Н_доп(ПК)^В2 = 0,4 МПа

На всех пожарных кранах, перед которыми давление превышает допустимое (0,4МПа) устанавливаем диафрагмы.

Если пожарный кран имеет напор свыше 40м между самим краном и соединительной головкой, необходимо предусматривать установку такого элемента, как диафрагма к пож. кранам. Это нужно для того, чтобы обеспечить безопасность работы с пожарным стволом.

Диафрагма к пожарным кранам представляет собой шайбу, обладающую определенным внутренним диаметром, которую устанавливают на выходе клапана пожарного крана. Назначением диафрагмы служит ограничение давления между самим пожарным краном и соединительной головкой. Подбираем диафрагмы по черт. 5 прил. 4 СНиП 2.04.01-85*

1 этаж 78,8-40 = 38,8м q=2,9л/с Диафрагма d 14мм 1000i=32,5

2 этаж 78,8-40-3,2-3,2*0,0325 = 34,56м Диафрагма d 14,5 мм

3 этаж 78,8-40-2*3,2-2*3,2*0,0325 = 32.19 м Диафрагма d 15 мм

4 этаж 78,8-40-3*3,2-3*3,2*0,0325 = 28,89м Диафрагма d 15,5 мм

5 этаж 78,8-40-4*3,2-4*3,2*0,0325 = 25,62 м Диафрагма d 16мм

6 этаж 78,8-40-5*3,2-5*3,2*0,0325 = 22,28 м Диафрагма d 16,5 мм

7 этаж 78,8-40-6*3,2-6*3,2*0,0325 = 18,98 м Диафрагма d 17мм

8 этаж 78,8-40-7*3,2-7*3,2*0,0325 = 12,37 м Диафрагма d 17,5 мм

9 этаж 78,8-40-8*3,2-8*3,2*0,0325 = 12,368 м Диафрагма d 18 мм

10 этаж 78,8-40-9*3,2-9*3,2*0,0325 = 9,064 м Диафрагма d 18,5 мм

11 этаж 78,8-40-10*3,2-10*3,2*0,0325 = 5,76 м Диафрагма d 20мм

12 этаж 78,8-40-11*3,2-11*3,2*0,0325 = 2,42 м Диафрагма d 23мм

13 этаж 78,8-40-12*3,2-12*3,2*0,0325 = -0,85 м

Установка диафрагм на этажах с 13 по 18 не требуется.

4.7 Расчет пожарных насосных установок

Принимаю отдельную насосную установку для В2. В связи с отсутствием регулирующей емкости насосные агрегаты подбираю по секундному расходу воды для пожаротушения:

Q_нас^В2= 6,012+ 2 · 2,9 = 11,8 л/с

Напор насоса доложен обеспечивать подъем воды над гарантийным давлением:

Н_нас^В2 = Н_тр^В2 - Н_гар = 78,8 - 42 = 36,8 м

4.8 Подбор насосного оборудования

Подбор повысительного насоса для верхней зоны здания в системе В0.

Для В1 (2 зона):

Н_нас^В1 = 22,74 м; Q_нас^В0 = 6,012 л/с = 21,6 мі/ч.

Принимаем к установке 1 рабочий +1 резервный насос GRUNDFOS Hydro Solo E CRE 15-2

Подбор повысительного насоса здания в системе В2

Для В2:

Н_нас^В2 = 36,8 м; Q_нас^В2 = 11,8 л/с = 42,48 мі/ч.

Принимаем к установке 1 рабочий + 1 резервный насос GRUNDFOS.

Hydro Solo-E CRE 32-3

5. Водопровод горячей воды (Т3, Т4)

5.1 Конструирование Т3, Т4

Конструирование системы предусматривает:

- размещение основных элементов в строительных конструкциях здания, их взаимное расположение, выборе материалов, типов оборудования и определение их основных размеров и параметров, отвечающих задачам, поставленным при проектировании;

- согласование принятых конструктивных решений с другими инженерными системами, строительными конструкциями, чтобы исключить возможные ущербы в процессы монтажа и эксплуатации инженерных систем и здания.

Конструирование системы Т3, Т4 должно производится с учетом особенностей, присущих горячему водопроводу. К ним относятся:

- увеличенная температура воды, что требует использования долговечных, термостойких материалов и оборудования;

- необходимость учета температурных удлинений трубопроводов;

- необходимость теплоизоляции труб для уменьшения теплопотерь в системе;

- применение источников тепла (теплообменников) для нагрева воды;

- следует предусмотреть мероприятия по снижению химической активности горячей воды с целью уменьшения коррозионного разрушения системы.

5.1.1 Водоразборные приборы

Водоразборные приборы размещаются на санитарно-технических приборах, указанных на архитектурно-строительных чертежах (умывальники, мойки, , ванны). По планам этажей в квартирах установлены, умывальники и мойки на кухнях.

Характеристики и габаритные размеры санитарно-технических приборов и водоразборной арматуры см. в п. 3.2.1.

Гидравлические характеристики водоразборных приборов см. в таблице 3.2.1.

5.1.2 Водопроводные сети Т3, Т4

Водопроводные сети Т3, Т4 прокладывают аналогично В1. Для уменьшения нагрева воды в трубах холодного водоснабжения при параллельной прокладке трубы Т3, Т4 размещают выше труб В1. Подающие трубы прокладывают параллельно трубам В1.

Для обогрева ванных и душевых с целью поддержания комфортной температуры (+25- +28°С) на системе предусматриваю полотенцесушители, конструкции и размер которых определяется теплотехническим расчетом и требованиями заказчика к дизайну помещения.

Полотенцесушители желательно устанавливать на циркуляционных трубопроводах, чтобы не снижать температуру воды в точках водоразбора ниже требуемой (50-60°С). В типовых зданиях возможно использование секционных узлов с объединением нескольких стояков и установкой полотенцесушителей на подающих трубах.

Для прокладки водопроводных сетей в здании (стояков, магистралей) будем использовать трубы из армированного сшитого полиэтилена фирмы 'HENCO', марки Standart.

Диаметр определяется по расчету. Подающие сети тупиковые, циркуляционные образуют замкнутый контур, по которому вода постоянно циркулирует для восполнения теплопотерь и поддержания расчетной температуры во всех точках водоразбора. Для снижения теплопотерь все трубопроводы кроме подводок и полотенцесушителей покрываю эффективной теплоизоляцией фирмы 'Энергофлекс' с коэффициентом теплопроводности л?0,036Вт/м·°С.

Стояки и магистрали большой протяженности необходимо проверять на температурные удлинения.

Дl=L_уч·k_т.у.·Дt, где

L_уч - длина участка сети;

k_т.у. - коэффициент температурного удлинения, для труб PEX-AL-PEX он составляет 0,026 мм/(м·°С);

Дt==60-5=55 °С.

На удлинение проверяю наиболее длинный участок трубопровода - подающий стояк Т3п-1 для второй зоны, проходящий транзитом через первую зону:

Дl = 74,6·0,026·55 = 106,7 мм

На подающих стояках Т3 с учетом расчетного удлинения принимаю сильфонные металлические компенсаторы.

Сильфонный компенсатор фирмы 'Сплав-Спецтехнология'

Тип: Компенсаторы сильфонные ТУ 3695-004-50819136-2008 (СТЭ, КО)

Комп. способность 50 мм

Ду 15 - 100мм

Внутренние водопроводные сети.

Поэтажные разводки прокладывают так, чтобы кратчайшим образом обеспечить подачу воды от стояка ко всем водоразборным приборам.

Водопроводные сети Т3, Т4 разделяются на подающие и циркуляционные.

Схему водопроводных сетей принимаем в зависимости от схемы холодного водопровода, архитектурных и конструктивных решений здания. В нижней зоне принимаем схему сети с нижней разводкой. В нижней зоне подающие сети тупиковые. В верхней зоне принимаем схему с верхней разводкой стояков. В верхней зоне циркуляционные сети образуют замкнутый контур, по которому вода постоянно циркулирует для восполнения теплопотерь и поддержания расчетной температуры во всех точках водоразбора.

Рис.9. Схема водопроводных сетей Т3, Т4 с верхней разводкой для 2 зоны.

Рис.10. Схема водопроводных сетей Т3, Т4 с нижней разводкой для 1 зоны.

Квартирная подводка обеспечивает подачу горячей воды от стояков к водоразборным приборам. Прокладывается с учетом размещения стояка, водоразборных приборов, с учетом интерьера помещения, удобства обслуживания и эксплуатации. Трубы прокладываются в штробах, плинтусах, под декоративной плиткой ниже борта приборов на расстоянии 50-60 мм от пола над трубами холодной воды и вертикальными трубами соединяются с подводками водоразборных приборов.

Поэтажные разводки показаны на плане типового этажа (см. лист №1).

Стояки.

Размещаем так, чтобы по вертикали кратчайшим образом объединить все поэтажные разводки. Стояки, во избежание образования конденсата покрывают теплоизоляцией, например фирмы 'Энергофлекс'.

Размещение стояков см. на планах типового этажа, подвала и чердака (лист№1) и на аксонометрической схеме систем Т3, Т4 (лист №3).

Магистрали.

Прокладывают в подвальных и чердачных помещениях с учетом их функционального назначения (если помещения эксплуатируемые, трубопроводы прокладываются вне зоны движения - над дверными проемами; если неэксплуатируемые - прокладывают с учетом удобства их обслуживания).

Магистрали прокладывают так, чтобы объединить все стояки при минимальной протяженности труб.

5.1.3 Трубопроводная арматура

Устанавливается аналогично В1, дополнительно запорная арматура размещается у основания и верху каждого стояка. Для обеспечения равномерной циркуляции по стоякам желательно у основания циркуляционных стояков устанавливать автоматические терморегулирующие клапана, по конструкции аналогичные термоклапанам на отопительных приборах или балансировочные клапана, настроенные на температуру 40-45°С.

Учитывая коррозионную активность горячей воды, арматура должна быть антикоррозионной (медь, ее сплавы, термостойкие пластмассы).

На циркуляционных магистралях перед счетчиком воды устанавливается обратный клапан, регуляторы температур, воздухоотводчики и компенсаторы, чтобы исключить 'опрокидывание' циркуляции.

Размещается на системе так, чтобы обеспечить:

- отключение отдельных участков водопроводной сети для ремонтных работ с минимальным ущербом для остальных потребителей (запорная);

- поддержание заданных параметров системы (регулирующая);

- предохранение системы от разрушения при случайном или аварийном превышении параметров над расчетными (предохранительная арматура).

Запорная арматура.

Устанавливается для обеспечения отключения участков и оборудования в тех же местах, что и на В1. Дополнительно для отключения стояков арматура устанавливается внизу и вверху. В качестве запорной арматуры принимаю шаровые краны и задвижки, аналогично В1.

Регулирующая арматура.

Аналогично В1. В виде регуляторов давления устанавливается в каждой квартире (для снижения непроизводительных расходов воды), на вводе в здание (для снятия избыточных ночных давлений), на магистралях (для снятия избыточного давления от насосов).

Принимаем регулятор давления ТВЭКС КФРД-10-2,0.

Регуляторы температуры.

Дополнительно для автоматического поддержания равномерной циркуляции при зарастании трубопроводов у основания стояков предусматриваем регуляторы температуры прямого действия, настроенные на температуру 40єС.

Принимаем регуляторы температуры фирмы 'НПО Аркон' АРТ-88.

Назначение:

Регуляторы температуры предназначены для поддержания заданной температуры. Регулятор является устройством, использующим непосредственно энергию рабочей среды для обеспечения своего функционирования. Клапан регулятора при отсутствии давления рабочей среды 'нормально закрыт'.

Предохранительная арматура.

В качестве предохранительной арматуры используем обратные клапаны, аналогичные клапанам для В1, которые устанавливаем перед счётчиками воды на циркуляционных трубах.

Воздухоотводчики предохраняют систему вентиляции от блокирования воздушными пробками. Размещаются в верхних точках системы (на стояках удаление воздуха можно обеспечить подключением водоразборных приборов к верхней точке стояка).

Воздухоотводчик устанавливается в местах, где возможно скопление воздуха и газов (верхние точки трубопроводных систем, котлы, коллектора, нагревательные приборы).

Принимаем автоматический воздухоотводчик VALTEK VT502 с латунным корпусом.

Технические характеристики воздухоотводчика

5.1.4 Водомерный узел

Водомерные узлы устанавливаются на ответвлениях от холодного водопровода перед водонагревателем, на вводе подающей магистрали в дом, на выходе циркуляционной магистрали из дома, на квартирных разводках.

Учитывая более мягкие требования к бесперебойности подачи горячей воды, водомерный узел принимаем без обводной линии.

В качестве арматуры и счетчиков воды используют оборудование, выдерживающее температуру до 90 °С. Для учета энергопотребления в системе Т3, Т4, счетчики воды (фирмы 'Ценнер-Водоприбор') дополнительно оборудуют термометрами и контроллерами для расчета энергопотребления.

В квартирах также желательно применять счетчики с термометрами, которые соответствуют 'Правилам предоставления коммунальных услуг населению', прекращают учет воды, если ее температура менее 40°С.

5.1.5 Водонагреватели

В связи с наличием в городе централизованного водоснабжения, нагрев воды до заданной температуры производится в теплообменниках по закрытой схеме присоединения горячего водоснабжения к тепловым сетям. Так как теплосети круглогодично обеспечивает тепловой энергией здание бесперебойно, принимают скоростные водонагреватели без баков-аккумуляторов (в зданиях повышенной комфортности, для обеспечения горячей водой в период профилактических работ на тепловых сетях в течение 21 дня, можно предусмотреть емкостные электрические водонагреватели, обеспечивающие подачу в этот период).

Конструкция водонагревателей выбирается в зависимости от требований точности поддержания в системе температурных параметров, размеров помещения для их размещения и комфортных условий эксплуатации.

Наиболее распространены кожухотрубные водонагреватели. Для повышения энергоэффективности и долговечности, водонагреватели необходимо оборудовать безинерционной (электронной) автоматикой, поддерживающей на выходе температуру в диапазоне 60-75 °С во всем диапазоне изменения расходов, исключающую мгновенное вскипание воды на теплопередающих поверхностях при резком снижении расхода на водоразбор.

Принимаю к установке кожухотрубные водоводяные подогреватели фирмы 'Империя'. ГОСТ 27590-2005

Устройство, принцип работы.

Секционные подогреватели состоят из кожухотрубных секций, соединенных в блоки заданной теплопроизводительности с помощью соединительных калачей. Для присоединения к трубопроводам сетевой воды между корпусами подогревателей и трубопроводами устанавливаются переходные патрубки. Каждая секция представляет собой неразборный блок, состоящий из корпуса, трубных досок, трубок поверхности теплообмена. Корпуса секций подогревателей выполняются из стальных труб и соединяются между собой штуцерами.

Разъемное исполнение секций позволяет осуществлять организацию производства, транспортировки и сборки на месте блоков с различным числом однотипных секций, в зависимости от назначения, температурного режима, площади теплообмена и т.д.

В подогревателях вода, предназначенная для подогрева, движется по трубам трубной системы, а нагревающая вода движется в межтрубном пространстве с соблюдением принципа противотока.

5.1.6 Установки для повышения давления

На системе горячего водоснабжения возможно применение отдельных повысительных насосов от системы В1, либо общих насосов для В1 и Т3. Принимаю совмещенную насосную установку для В1 и Т3.

Рис.11. Схема с общим насосом

Для увеличения долговечности и облегчения эксплуатационных режимов насосные установки следует устанавливать в местах с наименьшей температурой транспортируемой воды.

Выбор типа насосов аналогичен В1. При выборе схемы установки насосов необходимо учитывать, что для обеспечения возможности регулирования температуры воды при различных расходах давления на подводках В1 и Т3 не должны отличаться более чем на 1 атм. Поэтому предпочтительнее установка общих насосов. При установке раздельных насосов их необходимо оборудовать автоматикой, обеспечивающей выполнение этого условия.

Циркуляционные насосы, обеспечивающие постоянную циркуляцию воды в замкнутом контуре подающих и обратных трубопроводов, для компенсации теплопотерь при движении горячей воды от водонагревателя до диктующей точки водоразбора размещаются на циркуляционной магистрали перед водонагревателем в ИТП. Конструкция и тип насоса аналогичны циркуляционным насосам в системе отопления.

Возможно размещение циркуляционных насосов после водонагревателя на магистрали. В этом случае они выполняют функции повысительных циркуляционных насосов, компенсируя потери давления в водонагревателе. Циркуляционные насосы можно устанавливать без резервных.

5.2 Расчет Т3, Т4

Расчет производится на час наибольшего водопотребления аналогично В1. Система проверяется на работу в режиме циркуляции, дополнительно рассчитываются расходы теплоты, необходимые для нагрева воды до расчетной температуры и компенсации теплопотерь в системе для обеспечения расчетной температуры у самого неблагоприятного потребителя. Дополнительно производятся теплотехнические расчеты для определения параметров водонагревателя.

Расчетные расходы приведены в таблице 8.

Таблица 8

5.2.1 Расчетные расходы тепла на нагрев горячей воды

Расчетный расход теплоты нахожу по формуле:

где:

с = 4,19кДж/(кг·град) - теплоемкость воды

=1000кг/м³ - плотность воды;

t^Т3 = 60^оС - температура горячей воды, принимается средней по системе;

t^В1 = 5 ^оС - температура холодной воды, наиболее точно определяется для средней температуры, используемой в расчете системы отопления. Если данных нет принимаем t^В1 = 5 ^оС - зимой, t^В1 = 15 ^оС - летом;

На основании этого определяем суточный, часовой и секундный расходы Q_Т3.

В связи с тем, что неизвестны диаметры трубопровдов, которые будут определены далее, величину теплопотерь считаем ориентировочно, как часть от теплопотерь на нагрев воды:

Q_тп = К_тепл· Q_т3

К_тп - укрупненный коэффициент теплопотерь, определяемый в зависимости от наличия полотенцесушителей и протяженности квартальных сетей (0,2-0,3), принимаю = 0,25.

Общее теплопотребление определяется как сумма теплоты на нагрев воды и теплопотерь, так как неизвестны диаметры трубопроводов, то теплопотери определяю с помощью укрупненного показателя К_тп:

Q_вн^T3,T4= Q^Т3+Q_тп=Q^Т3(1+К_тп) = 1,25Q^Т3

Расчетные расходы тепла для 1-го здания:

На водоразбор:

QТ3сут = 4,19*1000*92,2*(60-5) = 21247490кДж/сут = 245 кВт

QТ3max.час = 4,19*1000*14,26*(60-5) = 3286217 кДж/час = 913 кВт

QТ3с = 4,19*1*5,268*(60-5) = 1214 кДж/с =1214 кВт

Теплопотери в системе:

QТ4сут = 0,25*21247490= 5311873 кДж/сут = 61 кВт

QТ4max.час = 0,25*3286217= 821554 кДж/час = 228 кВт

QТ4с = 0,25*1214 = 303,5 кДж/с =304 кВт

Общий расход тепла:

QТ3,Т4сут = 1,25*21247490 = 26559362 кДж/сут = 307 кВт

QТ3,Т4max.час = 1,25*3286217 = 3934357 кДж/час = 913 кВт

QТ3,Т4с = 1,25*1214= 1518 кДж/с =1518 кВт

Расчетные расходы тепла для нижней зоны 1-го здания:

На водоразбор:

QТ3сут = 4,19*1000*46,1*(60-5) = 10623745 кДж/сут = 123 кВт

QТ3max.час = 4,19*1000*8,144*(60-5) = 1876785 кДж/час = 521 кВт

QТ3с = 4,19*1*3,425*(60-5) = 789 кДж/с = 789 кВт

Теплопотери в системе:

QТ4сут = 0,25*10623745= 2655936 кДж/сут = 30 кВт

QТ4max.час = 0,25*1878785= 735283 кДж/час = 204,2 кВт

QТ4с = 0,25*789 = 197 кДж/с = 197 кВт

Общий расход тепла:

QТ3,Т4сут = 1,25*10623745= 13279681 кДж/сут = 153,7кВт

QТ3,Т4max.час = 1,25*1876785= 2345981 кДж/час = 652 кВт

QТ3,Т4с = 1,25*789 = 986 кДж/с = 986 кВт

Расчетные расходы тепла для верхней зоны 1-го здания:

На водоразбор:

QТ3сут = 4,19*1000*46,1*(60-5) = 10623745 кДж/сут = 123 кВт

QТ3max.час = 4,19*1000*8,144*(60-5) = 1876785 кДж/час = 521 кВт

QТ3с = 4,19*1*3,425*(60-5) = 789 кДж/с = 789 кВт

Теплопотери в системе:

QТ4сут = 0,25*10623745= 2655936 кДж/сут = 30 кВт

QТ4max.час = 0,25*1878785= 735283 кДж/час = 204,2 кВт

QТ4с = 0,25*789 = 197 кДж/с = 197 кВт

Общий расход тепла:

QТ3,Т4сут = 1,25*10623745= 13279681 кДж/сут = 153,7кВт

QТ3,Т4max.час = 1,25*1876785= 2345981 кДж/час = 652 кВт

QТ3,Т4с = 1,25*789 = 986 кДж/с = 986 кВт

Тепловой баланс Таблица 9

5.2.2 Расчет элементов системы

Водопроводная подающая сеть Т3.

Подающая водопроводная сеть рассчитывается по направлению от водонагревателя по магистрали до самого удаленного его подающего стояка, по верхним разводящим трубам до самого удаленного водоразборного стояка и самого удаленного водоразборного прибора, присоединенного к этому стояку на верхнем этаже.

Расчетное направление разбивается на расчетные участки подобно В1. Расходы на участках определяются аналогично и заносятся в таблицу 5.2.2. и 5.2.3.

Расчет водомерных узлов.

На вводе в здание.

Тот же самый что и на холодной воде.

На вводе в квартиру.

Определим средний часовой расход горячей воды одной квартиры:

q_чср^В0 = q_0сут · U₀/(1000 · T) = 100 · 3,2/(1000 · 24) = 0,0208 мі/ч

где:

U₀ - расчетная заселенность, чел/кв, U₀ = 3,2

= 100 л/чел·сут ? норма расхода горячей воды в сутки наибольшего водопотребления,

Принимаем секундный расход 4 приборов согласно таблице гидравлического расчета q_max.c = 0,27 л/с.

Водомеры подбираю на средний часовой расход q_ср.час = 0,012 м³/час и проверяю на пропуск максимального секундного расхода q_max.c = 0,27 л/с.

Q^Т3_ср.час= 0,012 м³/ч, соответственно, номинальный расход q_э=1,5 м³/ч и диаметр условного прохода счетчика d = 20 мм . Принимаю крыльчатый водомер.

Потери напора в водомере при максимальном секундном расходе:

h_вод = S • (q^Т3_max.c)²

S - гидравлическое сопротивление водосчетчика.

S = 0,3872 м/(м3/ч)²

q^Т3_max.c - максимальный секундный расход

q^Т3_max.c = 0, 27 л/с = 0.972 м3/ч

h_вод = S • (q^Т3_max.c)² = 0,3872 • (0.972)² = 0,944 м < 5 - принятый диаметр подходит. Потери напора в водомере при максимальном секундном расходе не превышают допустимое значение.

Общие потери в водомерных узлах для расчетного пути составляют:

h_ВУ^{Т3(1,2зона)} = h_ву.зд^{Т3(1,2зона)}+ h_ву.кв^{Т3(1,2зона)} = 0,91+0,944 = 1,85 м

5.3 Расчет устройства для нагрева воды 1зоны

Расчет производят по методике для теплотехнического расчета водонагревателей.

Производят на часовой расход тепла для первой и второй зоны 1-го здания:

Qчас^Т3,Т4 = 2345981кДж/час

Для кожухотрубных водонагревателей площадь равна:

б - коэффициент запаса, учитывающий возможное превышение нагрузки над расчетной = 1,1

в - коэффициент учитывающий снижение теплопередачи при зарастании теплопередающих поверхностей = 0,7

К_т.пер. - коэффициент теплопередачи теплообменных трубок = 2900 кКал/(ч*град*м²) =12151 кДж/(ч*град*м²) - для стали.

Дt - среднелогарифмическая разность температуры нагреваемой и нагревающей среды, различна для лета и зимы, так как теплоноситель и нагреваемая вода движутся в противотоке. Рассчитывается по формуле:

Расчет водонагревателя производится для летнего и зимнего режимов. В качестве проектной принимается большая площадь водонагревателя.

Для летнего режима: Дt_б = 90-60=30 ^оС и Дt_м = 70-60=10^оС

Для зимнего режима: Дt_б =135-60= 75 ^оС и Дt_м = 90-60=30 ^оС

Для летнего режима:

Первая и вторая зона:

м²

Для зимнего режима:

Первая и вторая зона:

м²

Расход нагреваемой воды для первой и второй зоны:

По площади водонагревателя принимаем для первой и второй 1-го здания водонагреватели проточные фирмы 'Империя' типа Подогреватель водоводяной ВВП 06 со следующими параметрами:

Основные технические характеристики подогревателя ВВП-08?114?4000.

Диаметр корпуса подогревателя 114мм Длина корпуса подогревателя 4000мм Масса подогревателя 98г Число трубок в трубной системе 19шт Тепловой поток 85,7 кВт Площадь нагрева одной секции 3,58м2

В трубной системе подогревателей используются трубки диаметром 16мм.

N_секц = F_наг/F_секц = 16,67/3,58 ? 5 секции

Проверяем скорость движения воды в водонагревателе:

q_н.в= 10,18 мі/ч = 0,00283 мі/с

Проверяем скорость движения воды в водонагревателе (для скоростных водонагревателей она должна быть не менее 0,5 м/с):

V= q_н.в./ f_тр = 0,00283/ 0,00255 = 1,1 м/с, где

f_тр - суммарная площадь сечения трубок водонагревателя.

Потери давления в водонагревателе:

h_вн = n_секц·К_вн·К_зар·V² = 5·0,75·0,3·(1,1)² = 1,36 м,

где

n_секц - количество секций водонагревателя;

К_вн - коэффициент сопротивления одной секции водонагревателя;

К_зар - коэффициент, учитывающий зарастание труб.

5.4 Водопроводные сети

Подающая водопроводная сеть Т3 (I и II зона):

Рассчитывается по направлению от водонагревателя по квартальной сети до расчетного здания, по магистрали здания до самого удаленного подающего стояка второй зоны до чердака, по разводящим трубам от подающего стояка до самого удаленного разводящего стояка и самого удаленного водоразборного прибора на верхнем этаже.

Результаты расчетов подающей водопроводной сети Т3 для верхней и нижней зоны приведены в Таблицах 10,11.

Таблица 10. Гидравлический расчет системы Т3 нижней зоны здания

Таблица 11. Гидравлический расчет системы Т3 верхней зоны здания

5.8 Требуемое давление Т3.

Должно обеспечить бесперебойную подачу воды всем потребителям с секундным расходом через водоразборный прибор не менее q₀ = 0,2 л/с. Для этого в самой неблагоприятной точке, т.е. на наиболее удаленном и высокорасположенном приборе рабочее давление должно быть не менее h_раб = 5 м вод. ст.

Для подъема воды от водопитателя до диктующей точки необходимая геометрическая высота подъема:

H_г = ДТ - ГВК

? ДТ - отметка диктующей точки, м

? ГВК - отметка земли в месте расположения городского водопроводного колодца, м.

Hг 1зона = 124,3 - 96,8 = 27,5 м

Hг2зона = 149,9- 96,8 = 53,1 м

Требуемое давление:

H_тр = Н_г + h_раб + h_сети + h_{водонагр} + h_вв + h_сч

где:

h_раб - свободный напор перед самым удаленным и высокорасположенным водоразборным прибором (в данном случае это смеситель в ванной), h_раб = 7 м

h_сети - потери давления в сети, м, (см. таблицу гидравлического расчета В1)

h_вв - потери давления на вводе в систему, м.

h_сч - сумма потерь напора водосчетчика на вводе в здание и в квартире, м.

h_{водонагрв} - потери на водонагревателе

для 1 зоны: H_тр = 27.5 + 7 + 2.071 + 1,36 + 0,69 + (0,91+0,944) = 40,48 м

для 2 зоны: H_тр = 53.1 + 7 + 2.5227+ 1,36 + 0,69 + (0,91+0,944) = 66,53 м

5.6 Расчет установки для повышения давления.

Так как гарантийное давление в водопитателе Н_гар = 42 м меньше требуемого давления во второй зоне и H_тр (2 зона) = 66,53 м, то насосная установка повышения давления должна обеспечивать дополнительное давление, равное:

Н_нас^Т3= Н_тр - Н_гар

Для второй зоны:

Н_нас^Т3 = 66,53 - 42 = 24,53 м.

Так как в системе нет запасно-регулирующих емкостей, то насос должен обеспечивать подачу расчетного секундного расхода, который для второй зоны равен:

Q_нас = q_с^T3 = 3,425 л/с

Подбор насосов - см. пункт 4.8.

5.7 Расчет системы горячего водоснабжения в режиме циркуляции

5.7.1 Расчет теплопотерь в системе

Для поддержания расчетной температуры у всех водоразборных точек, циркуляционный расход должен компенсировать все теплопотери в системе, равные

Q_тп^Т4 = К_тп^Т4 · · d_i · L_i · (t^T3 - t⁰_окр.ср.) · (1 - ),

где:

L_i - длина участка трубопровода с данным диаметром

d_i - диаметр трубопровода

K_тп^Т4 - коэффициент теплопередачи материала труб.

t^T3 - средняя температура в системе (60єС)

t⁰_окр.ср - температура, принимаемая по расчетной температуре помещения где проложена труба.

Для стояков - 28 єС

Для подвалов - 5 єС

Для чердаков - 7єС

Для лестничной клетки - 10-12єС

- коэффициент эффективности теплоизоляции (0,5-0,7).

Для упрощения расчета можно использовать удельные теплопотери с одного погонного метра трубопровода данного диаметра и материала с учетом теплоизоляции, принимаемой по данным производителя или укрупненным показателям.

Q_тп^Т4 = Q_уд · L

Q_уд - принимаю по справочнику проектировщика 'Внутренние санитарно-технические устройства' по Таблице 10.4.

Результаты расчетов теплопотерь для нижней и верхней зоны здания приведены в Таблицах 12,13.

Расчет теплопотерь 1 зоны

Таблица 12.

Таблица 13. Расчет теплопотерь 2 зоны.

Теплопотери в системе:

Q_тп^Т4 (1 зона) = 17794,377 Вт

Q_тп^Т4 (2 зона) =7001,23 Вт

Циркуляционный расход определяю по формуле:

t^Т4 = 8-10С - допустимый перепад температур в трубопроводе между водонагревателем и диктующей точкой, принимаю равным 10°С.

5.8 Расчет циркуляционной сети горячего водоснабжения

Производится по расчетному контуру водонагревателя: по подающей магистрали до расчетного стояка, по стояку до диктующей точки, далее по циркуляционному стояку до циркуляционной магистрали и водонагревателя.

Расчетный контур обозначен на аксонометрической схеме.

Расчетный контур разбивается на расчетные участки, границами которых являются точки изменения циркуляционного расхода, который для каждого участка определяется в зависимости от теплопотерь на участке и расчетного перепада температур.

Для типовых решений возможно упрощение процесса определения этих расходов путем принятия потерь одинаковыми для всех стояков и определения расхода по стояку:

Результаты гидравлического расчета приведены в Таблицах 14,15.

Таблица 14. Гидравлический расчет циркуляционной сети нижней зоны.

Таблица 15. Гидравлический расчет циркуляционной сети верхней зоны.

5.9 Требуемое давление при циркуляции

H_тр^Т4 = h_{под.сети}^Т4 + h_{цирк.сети}^Т4 + h_вн^Т4

h_вн^Т4 - потери давления в водонагревателе при пропуске циркуляционного расхода, м

h_{цирк.сети}^Т4 - сумма потерь напора в циркулирующей сети, м.

h_{под.сети}^Т4- сумма потерь напора в подающей сети, м.

H_тр^Т4 (1 зона) = h_{под.сети}^Т4 + h_{цирк.сети}^Т4 + h_вн^Т4 = 0,078 + 0,186 + 0,021 = 0,285 м.

H_тр^Т4 (2 зона) = h_{под.сети}^Т4 + h_{цирк.сети}^Т4 + h_вн^Т4 = 0,127 + 0,106 + 0,003 = 0,236 м.

Циркуляционный насос подбирается на напор Н_тр и на циркуляционный расход горячей воды Q^Т4.

H_тр^Т4 (1 зона) = 0,285 м

H_тр^Т4 (2 зона) = 0,236 м

Q^T4 (1 зона) = 0,43 л/с = 1,548 мі/ч

Q^T4 (2 зона) = 0,17 л/с = 0,612 мі/ч

Подбор циркуляционного насоса для нижней зоны здания в системе Т4.

Принимаем к установке насос TP 40-30/4 A-F-A-BUBE фирмы Grundfos:

Подбор циркуляционного насоса для верхней зоны здания в системе Т4.

Принимаем к установке насос TP 25-50/2 фирмы Grundfos:

Таблица 16. Технические параметры запроектированных систем холодного и горячего водоснабжения

6. Внутренняя канализация (К1)

6.1 Обоснование и выбор схемы

К1 предназначена для отведения загрязненных хозяйственно-бытовых стоков из помещений за пределы здания схема канализации должна включать:

1 - водоприемные санитарно-технические приборы (мойка, раковина, ванна, унитаз), которые принимают стоки, образующиеся в результате санитарно-гигиенических процедур и хозяйственных процессов;

2 - гидрозатворы, устанавливаемые после каждого прибора для исключения попадания токсичных и взрывоопасных газов из канализационной сети в помещение;

3 - внутренние канализационные сети, отводящие стоки от приборов в пределах здания;

4 - вентиляционную часть канализации, обеспечивающую удаление вредных газов из внутренней и наружной канализационной сети;

5 - устройства для прочистки сети, обеспечивающие возможность ликвидации засоров в процессе эксплуатации;

6 - выпуски, отводящие стоки из внутренней сети в дворовую;

7 - дворовая канализационная сеть, отводит стоки от нескольких выпусков из зданий и транспортирует их в наружную канализационную сеть;

8 - контрольный канализационный колодец, размещается на расстоянии 1-1,5 м от красной линии застройки внутрь квартала, который является границей разделяющей эксплуатационную ответственность между наружной и внутренней системой канализации.

9 - городской канализационный колодец (ГКК), принимающий стоки от дворовой сети в городскую канализацию.

Принятая схема представлена на Рис. 10.

Рис. 10. Схема канализации

6.2 Конструирование К1

6.2.1 Гидрозатворы

Устанавливаются для защиты помещения от проникновения газов из канализационной сети в помещение путем создания слоя воды.

1)Для защиты ванны устанавливаем двухоборотный с горизонтальным выпуском.

2)Для защиты умывальника устанавливаем бутылочный гидрозатвор.

3)Для защиты мойки устанавливаем двухоборотный гидрозатвор.

Унитаз имеет встроенный гидрозатвор, диаметр которого равен диаметру выпуска санитарного прибора. Высота защитного слоя воды в гидрозатворе равна 60 мм. Материалы гидрозатворов - пластик, который выдерживает температурные нагрузки до 85єС, что возможно при сбросе стоков от стиральных и посудомоечных машин.

6.2.2 Внутренняя канализационная сеть

Должна обеспечивать бесперебойное отведение стоков при незасоряемости трубопроводов и сохранении гидрозатвора.

Для обеспечения условий незасоряемости диаметр труб принимаем конструктивно, увеличивая по ходу движения воды:

- диаметры отводных трубопроводов от санитарных приборов должен быть равен или больше диаметра выпусков этих приборов;

- диаметры отводных трубопроводов в гидрозатворе должны быть больше или равны диаметру гидрозатвора;

- диаметры квартальных или отводных труб больше или равны диаметрам подсоединяемых санитарных приборов;

- диаметр стояка больше или равен диаметру подсоединенных отводных труб;

диаметр коллектора должен быть больше или равен диаметру подсоединяемых стояков.

Для обеспечения самотечного удаления стоков принимаем сеть из безнапорных канализационных труб проложенных с уклоном от санитарных приборов к стоякам, и от стояков к выпускам, затем по дворовой сети к уличной канализации. Для обеспечения не засорения трубопроводов, d сети принимаем конструктивно и затем уточняем в расчёте.

Диметр стояка принимаем 100 мм, так как к нему присоединяется унитаз с выпуском 100 мм.

В высотных зданиях с повышенными противопожарными требованиями возможно применение чугунных труб с раструбными соединениями. Соединительные части на канализационных трубах должны обеспечивать плавное сопряжение потока с минимальным соударением струй, при которых происходит резкое снижение скорости и выпадение осадка, приводящее к засорам.

Для труб изготовляются:

а) компенсационные простые патрубки с отводом для изменения длины трубопровода в пределах строительных допусков;

а.2.) патрубки с раструбом длиной 150-- 400 мм (с интервалом 50 мм) для вставок между фасонными частями;

б) отводы под углом 110, 120, 135°;

г) колена;

ж) крестовины прямые под углом 90°;

е) крестовины косые под углом 46, 60^о;

к) тройники прямые,

л) тройники косые,

и) отступы со смещением 75 мм для обхода строительных конструкций,

м) муфты для соединения труб одного диаметра;

з) патрубки переходные для соединения труб различного диаметра.

Материал труб квартирной разводки - полипропилен, материал труб стояков и разводки - чугун.

Достоинства чугунных труб: прочность (особенно труб из шаровидного графита): коррозионная стойкость к воде, бытовым и технологическим стокам; долговечность; стабильность свойств материала во времени; износостойкость; низкий коэффициент температурного расширения; пожаробезопасность; низкая стоимость.

Недостатки чугунных труб: хрупкость; значительная масса; сложность изготовления при малых диаметрах (менее 50 мм); поставка только прямыми отрезками незначительной длины.

Принимаю: принимаю чугунные трубы и фасонные части из ВЧШГ завода 'Свободный сокол'.

Основные характеристики труб из ВЧШГ приведены в Таблице 17.

Таблица 17

Принимаем раструбное соединение труб ВЧШГ при прокладке трубопроводов.

6.2.3 Устройства для прочистки

Должны обеспечить возможность ликвидации засоров на любом участке канализационной сети, для этого предусматриваем ревизии в виде соединительной детали с боковым отверстием, который герметично закрыт фланцем с уплотнительной прокладкой (а,б). Ревизии обеспечивают прочистку в двух направлениях. Для прочистки в одном направлении используют прочистку, которая выполняется в виде косого тройника и отвода, закрытого пробкой (г). Ревизия устанавливается на сети на вертикальных и горизонтальных трубопроводах в местах, подверженных засорению. Прочистки размещают в основном на горизонтальных участках с выведением отвода в местах, обеспечивающих возможность введения прочистного оборудования.

Обязательно устанавливаем ревизии на первом и последнем этаже здания и через 2 этажа на третьем. На горизонтальном участке ревизию размещают через 8-15 м в зависимости от диаметра труб.

6.2.4 Выпуски

Выпуски прокладываю в земле от стены здания до первого колодца наружной сети, диаметр выпуска больше либо равен диаметру коллектора. Расстояние до колодца должно обеспечить возможность прочистки выпуска из здания (подвала), минимальное расстояние - 3 м., максимальное - 10-15 м. в зависимости от диаметра выпуска.

1-стена здания

2-прядь

3-трубопровод

4-глина

Выпуск предусматриваю длиной 5,4 м до колодца №1. В здании предусмотрено два выпуска диаметром 100 мм.

Выпуск прокладываю на глубине:

Н^К1 = 1,6 м, так как стоки имеют t 20-30С

6.2.5 Дворовая сеть

Дворовая сеть объединяет все выпуски зданий, от которых собирает стоки и транспортирует в городскую канализационную сеть. Трассу дворовой сети прокладываем на генплане так, чтобы обеспечить минимальный путь удаления стоков и наименьшие заглубления трубопроводов для снижения объемов земляных работ.

Для контроля работы дворовой сети в местах присоединения выпусков, на поворотах, в местах изменения уклона, на участках длиной свыше 40 м предусматриваю смотровые колодцы.

6.2.6 Контрольный колодец

Контрольный колодец является административной границей между дворовой и наружной сетью, размещается на расстоянии 1-1,5м от красной линии внутрь квартала. Если сеть подходит выше отметки шелыги наружной сети, то в контрольном колодце предусматривается перепад, так чтобы присоединение к наружной сети производилось по верхнему своду трубы или по уровню воды.

6.2.7 Вытяжная (вентиляционная) часть

Должна обеспечивать удаление опасных газов из внутренней канализационной сети, поэтому ее выполняют как продолжение стояка, который выводят на чердак и выше кровли здания. Выпуск канализационных газов на чердак не допускается.

Для уменьшения количества отверстий в кровле, которые являются потенциальным местом протечки кровли, допускается несколько стояков на чердаке объединять вентиляционным коллектором, который одной трубой выходит выше кровли.

Стояк канализации выводится выше кровли в связи с тем, что температура паров и воды внутри стояка выше, чем наружного воздуха за счёт естественного температурного напора (естественной вентиляции) воздух из полости стояков поднимается и рассеивается в атмосфере, на его место подаётся холодный воздух через неплотности в колодцах.

Вентиляционная часть того же диаметра, что и стояк, вентиляционный коллектор, объединяющий несколько вытяжных частей, имеет диаметр, зависящий от количества санитарных приборов, установленных на объединенных стояках.

Сети бытовой и производственной канализации, отводящие сточные воды в наружную канализационную сеть, должны вентилироваться через стояки, вытяжная часть которых выводится через кровлю или сборную вентиляционную шахту здания на высоту от плоской неэксплуатируемой крыши 0,3м.

На основании трассировки канализационной сети строим аксонометрическую схему канализационной сети с указанием конструктивно принятых диаметров трубопроводов, уклонов труб, обеспечивающих удаление вод самотеком, относительных отметок лотков трубопровода и точек пересечения труб со строительными конструкциями.

6.3 Расчет канализационной сети

Расчет производим по методике СНиП 2.04.01-85* с учетом диаметров трубопроводов, принятых конструктивно.

Расчетные расходы в системе и на отдельных участках находим по формуле:

q^К1 = q^В0 + q_{о пр}^К1

q^В0 - расход общей воды, поступающей в приборы, л/с.

q^В0_ст = 5 · · q₀, при = f (Nст · Р_сек^К1)

q_{о пр}^К1 = 1,6 л/с - секундный расход стоков от прибора с максимальным водоотведением (для жилых зданий секундный расход от унитаза - 1,6 л/с).

Расчет канализационной сети производится по расчетному направлению от самого удаленного стояка по коллектору до выпуска и колодца дворовой сети и далее по дворовой сети до точки присоединения к городской канализации.

Принцип определения количества приборов аналогичен В1.

Расход общей воды определяю в зависимости от количества приборов на стояке и секундной вероятности их действия, количество водоразборных точек равно числу санприборов, тогда вероятность Р_сек^К1:

N_ст = n_приб · n_эт

N_ст = 4 · 18 = 72 шт

N_ст· Р_сек^К1 = 72 · 0,0148= 1,07 б = 1,008

q^В0_ст = q_ст^К1 = 5 · 1,008· 0,3 = 1,512

q _ст^К1 = 1,512+ 1,6 = 3,11 л/с

По СНиП 2.04.01-85 максимальная пропускная способность вентилируемого стояка Ду 100 при диаметре поэтажного отвода Ду 100 и подключении под углом 45 град равна 5,5 л/с. Таким образом получаем, что полученный расчетный расход не превышает пропускной способности.

Расчет канализационной сети приведен в Таблице 17.

Таблица 17. Таблица гидравлического расчёта системы К1

Список используемой литературы

1) СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий

2) СНиП 2.04.01-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения

3) СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения

4) СНиП 3.05.01-85*. Внутренние санитарно-технические системы

5) СНиП 3.05.04-85*. Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации

6) СНиП 3.07.01-89*. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений

7) СП 30.13330-2012. Внутренний водопровод и канализация зданий

8) СП 10.13130-2009. Системы пожарной безопасности

9) СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети

10) СНиП 23-01-99*. Строительная климатология

11)СП 40-102-2000 Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов

12) СП 40-107-2003 Проектирование, монтаж и эксплуатация систем внутренней канализации из полипропиленовых труб

13) СП 41-107-2004 Проектирование и монтаж подземных трубопроводов горячего водоснабжения из труб из шитого полиэтилена с тепловой изоляцией из пенополиуритана в полиэтиленовой оболочке

14) СП 41-103-2000 Проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов

15) ГОСТ P 52134-2003 Трубы напорные из термопластов и соединительные детали к ним для систем водоснабжения и отопления. Общие технические условия.

16) ГОСТ 18599-2001 Трубы напорные из полиэтилена.

17) ГОСТ 6942-98 Трубы чугунные канализационные и фасонные части к ним.

18) ГОСТ 21.101-97 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации.

19) ГОСТ 21.205-93 СПДС. Условные обозначения элементов санитарно-технических систем.

20) ГОСТ 21.206-93 СПДС. Условные обозначения трубопроводов.

21) ГОСТ 21.601-79 СПДС. Водопровод и канализация. Рабочие чертежи.

22) ГОСТ 21.604-82 СПДС. Водоснабжение и канализация. Наружные сети. Рабочие чертежи.

23) Ю.Н. Саргин, Л.И. Друскин, И.Б. Покровская. 'Справочник проектировщика' Внутренние санитарно-технические устройства. Москва Стройиздат 1975 г.

24) Шевелев Ф. А., Шевелев А. Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. М. Стройиздат, 1986г

25) Лукиных А.А. , Лукиных Н. А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле Павловского Н. Н. М. Строииздат, 1987г

26) Программа WinCAPS для подбора насосов фирмы Grundfos.

27) Конспект лекций профессора кафедры Водоснабжения МГСУ Исаева В.Н.

http://www.grohe.com/ru/12555/concetto/

http://www.wanna.ru/