Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

ВВЕДЕНИЕ

Проектирование внутреннего водопровода и канализации зданий занимает важную часть учебного процесса в изучении дисциплины «Санитарно-техническое оборудование зданий» специальности 2908 «Водоснабжение, водоотведение, охрана водного бассейна». Кроме того, курсовые проекты и работы по внутреннему водопроводу и канализации выполняют студенты специальностей 2907 «Теплогазоснабжение и вентиляция», 2709 «Промышленное и гражданское строительство», 2905»Коммунальное строительство и хозяйство», 2901 «Архитектура».

Настоящее пособие имеет цель оказать практическую помощь студентам в выполнении этих курсовых проектов и работ.

Для более наглядного изучения вопросов проектирования внутренних систем приводятся примеры расчетов систем холодного и горячего водоснабжения, внутренней и дворовой канализации. Этой же цели служит приводимый графический материал: расчетные схемы, планы сетей водоснабжения и канализации, аксометрические схемы. Даны рекомендации по оформлению проекта как его графической части, так и пояснительной записки.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ

Выбор системы и схемы внутреннего водопровода

Система внутреннего водопровода – это комплекс инженерных устройств внутри здания, предназначенных для подачи воды от наружного водопровода к водоразборным приборам. Вода во внутренних системах расходуется на хозяйственно-бытовые, противопожарные и производственные нужды.

Выбор системы и схемы внутреннего водопровода производится в зависимости от назначения здания на основе изучения его планировки, расположения на участке генплана, высоты (этажности) и объема здания, системы наружного водопровода, величины максимального и минимального давления в наружной водопроводной сети.

В зависимости от своего назначения системы внутреннего водопровода могут быть:

– хозяйственно-питьевые;

– противопожарные;

– производственные.

При этом системы могут быть как раздельными, таки объемными.

В гражданских зданиях применяются системы хозяйственно питьевые или объединенные хозяйственно-противопожарные. Необходимость устройства противопожарного водопровода определяется табл. 1 в зависимости от назначения, этажности и объема здания.

В промышленных зданиях могут быть объединенные или раздельные хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные системы. Необходимость устройства противопожарного водопровода определяется табл. 2 [1]. При этом пожарные водопроводные сети объединяются как с хозяйственно-питьевыми, так и с производственными. На больших предприятиях с суточным расходом воды 100 м³ может устраиваться объединенная хозяйственно-производственно-противопожарная система внутреннего водопровода с одной сетью подающей воду на все нужды [2].

Кроме того, в зданиях необходимо предусматривать поливочный водопровод из поливочных кранов, которые обычно присоединяются к хозяйственно-питьевой сети и используется для полива зеленных насаждений, мойки тротуаров и внутриквартальных проездов.

В зависимости от гарантированного напора в наружной водопроводной сети Нг и требуемого напора во внутренней Нт проектируются следующие системы внутреннего водопровода:

а) простые без повысительных устройств;

б) с водонапорными баками;

с насосными установками;

с напорными баками и насосными установками;

с гидропневматическими установками.

Системы без повысительных устройств наиболее просты в устройстве и эксплуатации, экономичны, поэтому проектируются во всех случаях, когда соблюдается условие Нт< Нг, т.е. когда запор в наружной сети достаточен во все периоды суток.

Системы с напорными баками могут быть запроектированы при периодическом недостатке напора в наружной сети. При этом в те часы суток, когда Нт< Нг, происходит снабжение водой из городского водопровода и наполнение напорного бака. В те же часы, когда недостаточен, верхние потребители или все здание снабжается водой из напорного бака.

Здесь не требуется дополнительной энергии на повышение напора, однако необходимо отметить существенный недостаток таких систем. Дело в том, что часы когда напор внутренней сети недостаточен, совпадают с часами водопотребления во внутренней сети, и требуемая емкость напорного бака достигает 0, 5-0, 85 от суточного расхода воды в здании. Размеры бака получаются большими, поэтому применение таких систем возможно лишь в небольших зданиях с малым суточным расходом воды.

Системы «в», «г», и «д» проектируются при постоянном или периодическом недостатке напора в наружной водопроводной сети.

Системы с насосными установками без баков применяются обычно для группы зданий и устанавливаются чаще всего в центральном тепловом пункте совместно с другим оборудованием, т.е. как правило, обслуживают целый микрарайон. В этом случае дополнительный расход электроэнергии на повышение напора будет значительно меньшим, чем для отдельных зданий.

Водонапорные баки с насосными установками проектируются, как правило, в зданиях с высотой более 10 этажей. Эти системы экономичны в строительстве и эксплуатации, так как при автоматическом включении насосов в зависимости от уровня воды в напорном баке емкостью после него не превышает 0, 05-0, 08 от суточного расхода воды в здании.

Системы с гидропневматическими баками применяются в тех случаях, когда устройство напорных баков невозможно или трудноосуществимо. Из всех повысительных установок они менее экономичны в эксплуатации. Кроме того, возможное попадание воздуха в воду и водопроводную сеть принижает эти устойчивость труб и оборудования от воздействия коррозии. Обычно эти установки применяются для групп зданий.

Величина потребного напора в сети определяется гидравлическим расчетом, порядок которого приводится ниже (п. 1.4.). Ориентировочно величину требуемого напора в наружной сети, обеспечивающего работу внутреннего трубопровода жилого здания без повысительных устройств, можно определить по формуле:

Нт=10+(n-1) · 4 (1.1.)

где

Нт – требуемый напор, м;

n – число этажей в здании.

Если величина гарантированного напора в наружной сети значительно больше Нт, определяемого по формуле (1.1.), то очевидно, что установки для повышения напора не потребуются и логично сразу же принять систему внутреннего водопровода простую, т.е. без повысительных устройств.

Если гарантированный напор значительно ниже требуемого, то необходимо произвести выбор повысительной установки по пунктам «б» - «д» в зависимости от назначения, конструкции, высоты здания и напора в наружной сети.

Если величина гарантированного напора в наружно сети близка к вычисленной по формуле (1.1), то сначала необходимо произвести расчет сети, а затем уточнить систему внутреннего водопровода.

Внутренняя водопроводная сеть состоит из следующих основных элементов:

– вода в здание;

– водомерного узла с водосчетчиком;

– магистральных трубопроводов;

– распределительных стояков;

– подводок к водоразборным приборам;

– запорно-регулировочной, предохранительной, контрольно-измерительной арматуры и приборов.

При выборе схемы внутреннего водопровода важнейшим фактором является применение наиболее экономичных в монтаже и эксплуатации конструкций и элементов сети, а также возможности вести работы по монтажу внутренних сетей из укрупненных элементов и узлов, изготавливаемых в центральных мастерских или на заводах монтажных заготовок.

Схемы внутренних водопроводных сетей могут быть тупиковыми и кольцевыми, с нижней и верхней разводкой магистралей (1.2).

Кольцевые схемы применяются в зданиях с более высокой надежностью водообеспечения, где недопустим перерыв в подаче воды. Это, главным образом, производственные здания, а такие гражданские здания с повышенными противопожарными требованиями при числе пожарных кранов 12 и более. Кольцевая сеть должна иметь не менее двух вводов, которые необходимо присоединять к различным участкам наружной кольцевой сети. Производится кольцевая как магистралей, так и стояков, в зависимости от планировки здания и конфигурации внутренней водопроводной сети. Допускается в этом случае, тупиковую магистраль внутреннего водопровода закольцевать вводами.

Тупиковые схемы имеют наибольшее распространение и проектируются во всех случаях, когда допускается кратковременный перерыв подачи воды, т.е. когда сеть отключают для профилактики и ремонта оборудования.

Схемы с нижней разводкой магистралей экономичнее, более удобны в монтаже и эксплуатации, имеют широкое распространение. Они обычно проектируются в жилых и общественных зданиях высотой до 10-12 этажей.

Схемы с верхней разводкой могут применяться в промышленных зданиях, когда по планировочным и технологическими условиями нижняя разводка магистралей не целесообразна. В этих случаях водопроводная магистраль чаще всего прокладывается совместно с другими инженерными коммуникациями (пар, горячая вода, сжатый воздух и др.) в специальных монтажных коридорах. Верхняя разводка применяется также а тех случаях, когда питание водой внутренней сети производится через напорные баки. Такие схемы применяется в банях, прачечных, для верхних зон жилых и общественных зданий повышенной этажности.

Зонные схемы внутреннего водопровода проектируются в зданиях с повышенной этажности в соответствии с п. 6.7. [1]. При этом величина свободного напора в самой нижней точке внутренней хозяйственно-питьевой и хозяйственно-противопожарной сети не должна превышать 60 м (0, 6МПа). Первая зона, включающая нижние этажи (до 90, обычно обеспечивается напором наружного водопровода, а последующие зоны – повысительными установками, обеспечивающими самостоятельно зонирование внутренних водопроводных сетей.