Metod_ukazania_k_kur_proektu

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект выполняют в соответствии с заданием на проектирование систем водоснабжения, водоотведения и внутренних водостоков объекта.

В задании приводятся все необходимые для проектирования исходные данные: характеристика объекта, в котором будут проектировать перечисленные системы, характеристика городских сетей водопровода и водоотведения и дополнительные сведения.

В характеристике объекта проектирования указываются следующие основные данные: назначение зданий, их число, этажность, число секций, высота этажей, толщина перекрытий, высота технического подполья или подвала, высота чердака и тип кровли, отметка уровня первого этажа относительно планировки. Указывается особенность установленного санитарно-технического оборудования: водоразборных устройств, приемников сточных вод и т.п. Приводят­ся характеристики основных потребителей воды.

В характеристике городских сетей (наружных коммуникаций, к которым будут присоединять внутренний водопровод, канализацию и водосток) указывают: диаметры и уклоны трубопроводов, гарантийный напор, координаты существующих колодцев, их оборудование и заглубление. В задании приводятся дополнительные сведения о горячем водоснабжении, географическом местоположении объекта, о рельефе местности и т.п.

Проектирование ведется последовательно: сначала системы водоснабжения, а потом отвода бытовых стоков и дождевых вод. Вопросы трассировки и монтажа коммуникаций этих систем решаются во взаимной увязке.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Для обеспечения надежного снабжения водой всех потребителей при проектировании необходимо изучить задание и правильно выбрать систему водоснабжения. Детально изучают поэтажные планы и планы подвалов зданий, размещение водоразборных устройств и приемников сточных вод (санитарных приборов, установок, техно­логического оборудования). Уточняют генпланы участка, где размещены объект проектирования, коммуникации наружного водопровода и наружной канализации, здание центрального теплового пункта (ЦТП) или насосной станции.

Руководствуясь требованиями СНиП и специальными документами на проектирование данного объекта, режимами потребления и подачи воды на хозяйственно-питьевые, противопожарные и производственные (технологические) нужды, а также исходными данными задания на проектирование, выбирают наиболее экономичную и целесообразную в техническом отношении систему внутреннего водопровода. Если намечаются два варианта систем, то следует выполнить технико-экономические расчеты и выбрать вариант с наименьшими приведенными затратами.

При выборе системы водоснабжения полезно сделать анализ исходных данных с целью более полного использования гарантиро­ванного напора и определения недостающего напора для обеспече­ния подачи нормативного расхода воды всем потребителям, всем водоразборным устройствам. Для этого находят ориентировочный потребный напор Н_св = 10 + 4 (n_э - 1) для объекта (зданий), в зависимости от числа этажей n_э сравнивают его с гарантирован­ным напором в наружной сети и определяют потребность в водона­порной повысительной установке.

Не следует забывать о целесообразности проектирования систе­мы водоснабжения с зонными сетями, в которых нижняя зона со­здается для использования гарантированного напора, а верхняя — для подачи воды от насосной установки, в результате чего снижа­ются избыточные напоры, сокращаются непроизводительные рас­ходы воды и утечки, экономится электроэнергия, но несколько уве­личивается металлоемкость системы. Для снижения избыточных на­поров в сетях внутреннего водопровода следует применять регулято­ры давления и диафрагмирование (прил. 8).

При выборе системы водоснабжения очень важно правильно принять режим работы насосной установки и определить необходи­мость водонапорных баков. Повторнократковременный режим рабо­ты повысительных насосов позволяет отказаться от установки водо­напорных баков, регулирующих объемы, что приводит к снижению капитальных затрат.

После выбора системы водоснабжения решают вопросы разме­щения необходимого оборудования: водомерного узла, повысительных насосов, регуляторов давления, водонапорных баков, в кото­рых предусматривают запасной и регулирующий объемы воды. На­мечают трассировку магистральных сетей внутреннего водопрово­да, начиная с ввода (и далее от ЦТП ко всем зданиям). Если объект состоит из нескольких зданий разной этажности, то намечается от­дельно трассировка тупиковых и кольцевых магистральных сетей с учетом требований СНиП. При этом определяют диктующие зда­ния, т.е. здания, для которых с учетом аварийных ситуаций требуе­мые напоры окажутся наибольшими.

Для снижения стоимости прокладки магистральных трубопро­водов часть дворовых (внутриквартальных) сетей целесообразно раз­мещать в подвалах зданий и в непроходных каналах-сцепках, кото­рыми соединяют близко расположенные друг к другу здания.

Для диктующего здания намечают предполагаемый способ мон­тажа водопроводной сети с применением стальных оцинкованных труб россыпью, в монтажных шахтах, блоках или в санитарно-технических кабинах. На плане подвала, технического подполья или технического этажа, а также на поэтажных планах, намечают трас­сировку магистральных и распределительных трубопроводов, сто­яков, подводок к водоразборной арматуре с учетом их крепления и открытой или скрытой прокладки с привязкой их к абсолютным отметкам здания и генплана участка.

Трубопроводы внутри квартальной сети, проходящие в подвалах зданий, могут служить, одновременно, магистралями для внутренних водопроводных сетей, поэтому их прокладывают на кронштейнах, рас­положенных выше дверных проемов, а распределительные трубопро­воды (стояки) присоединяют к ним, устанавливая запорную арматуру (вентили, задвижки). Запорную арматуру устанавливают также на вхо­де и выходе магистралей из зданий, на вводах в квартиры, на ответвле­ниях от магистрали, на подводках к смывным бачкам, поливочным кранам на перемычках, которыми соединены стояки. Намечают участки трубопроводов, подлежащие тепловой изоляции.

Следующий этап проектирования — составление аксонометриче­ской схемы водопроводной сети в диктующем здании и всего проек­тируемого объекта вплоть до мест присоединения вводов к наружно­му водопроводу. На схему указывают всю необходимую арматуру (во­доразборную, запорную, предохранительную), поливочные и пожар­ные краны, водомерный узел, насосы, водонапорные баки и др. Осо­бое внимание уделяют размещению водоразборных устройств на верх­нем этаже, расположенных на самом большом расстоянии от места присоединения ввода. Среди этих водоразборных устройств определя­ют диктующее, которое имеет наибольший требуемый напор.

Аксонометрическую схему составляют в масштабе поэтажных планов 1:100 или 1:200 и подготавливают ее к гидравлическому рас­чету, т.е. определяют расчетное направление от диктующей расчет­ной точки до места присоединения ввода с разбивкой на расчетные участки, нумерацией узловых точек и определением длин расчетных участков. При составлении аксонометрической схемы сети следует стремиться к наименьшей протяженности трубопроводов, а сеть трубопроводов должна быть смонтирована так, чтобы ее легко мож­но было демонтировать.

Особое внимание уделяют кольцеванию пожарных стояков и соединению их с ближайшими водоразборными стояками, обеспе­чивающему циркуляцию воды в пожарных стояках. При соединении водоразборных стояков поверху перемычками создается более рав­номерное распределение воды между стояками при неравномерной их нагрузке. При этом особенно целесообразно принимать трубо­проводы одного диаметра по всей высоте стояков: например, для зданий до 12 этажей диаметр стояков можно принять 25 мм, а до 16 этажей — 32 мм.

Пожарные стояки размещают в лестничных клетках, коридорах, вестибюлях, в легко доступных местах. На каждом этаже предусмат­ривают пожарные краны, число которых определяют в соответствии со СНиП, учитывая их радиус действия, т.е. принятую длину шлан­га и длину компактной струи.

Поливочные краны для поливки зеленых насаждений вокруг зда­ний присоединяют к внутренним сетям водопровода через 60 м по периметру здания. Их размещают в нишах с наружной стороны зда­ния на высоте 0,35 м над отмосткой здания или в коверах.

Все стояки на аксонометрической схеме, на поэтажных планах и планах подвалов должны быть пронумерованы: СтВ1-1; СтВ1-2 и т.д.

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Для расчета и подбора элементов внутреннего водопровода (во­допроводной сети, вводов, водомерных узлов с водосчетчиками, на­сосных повысительных установок, водонапорных баков) сначала оп­ределяют расчетные расходы воды (секундные, часовые, суточные). Пользуясь рекомендациями СНиП, определяют нормативные расхо­ды воды q_0,hr, л/ч (часовые) и q_T, л/сут (суточные) для всех потреби­телей, а также нормативные расходы воды q₀ л/с, всеми водораз­борными устройствами, установленными на проектируемом объекте (см. прил. 1; 2). Эти исходные данные сводят в следующую таблицу:

Наименование	Число	Расход воды						Рабочий напор Нр, м
		Секундный, л/с		Часовой, л/ч		Суточный, л/сут
		общий , л/с	холодной воды , л/с	общий , л/с	холодной воды , л/с	общий , л/с	холодной воды , л/с
Потребители воды
Жители и др.	u	-	-	15,6	5,6	300	180	-
Водоразборные устройства
Смесители:
умывальников	N1	0,1	0,07	180	100	-	-	2
ванн	N2	0,3	0,2	300	100	-	-	3
моек	N3	0,2	0,14	180	80	-	-	2
Поплавковые краны и др.	N4	0,1	0,1	83	83	-	-	5

Затем выбирают водоразборные устройства с наибольшим се­кундным расходом воды , л/с и , число которых превышает 10 % общего числа установленных на объекте (приложения 1 и 2). Пользуясь формулами и , определяют вероятность дей­ствия водоразборных устройств Р^общ и расчетный общий расход воды на вводе , учитывая нормативные расходы воды = 0,3 л/с (прил. 4). Общее число водоразборных устройств определяют как или как

где N_кв - число водоразборных устройств в одной квартире;

п_кв - число квартир.

Общее число водопотребителей u, например, в жилых зданиях определяют по средней заселенности u₀, чел/кв, или по санитарной норме площади на одного человека по формуле .

Расчетные расходы воды на участках сети холодного водоснаб­жения вычисляют при норме потребления и подачи водораз­борной арматурой холодной воды .

Если на объекте разные водопотребители и разнотипные водоразборные устройства, то вероятность Р и нормативные расходы q₀ определяют как средневзвешенные значения по формулам и . Часовые расходы воды вычисляют по формулам и в сетях холодного водопровода при q^c_hr (например, для смесителя ванны 100 л/ч) и на вводе при (с учетом горячей воды для сме­сителя ванны 300 л/ч).

Для гидравлического расчета участков трубопроводов водопро­водной сети на пропуск расчетных расходов воды рекомендуется составлять таблицы по формам А и Б. Удельные потери напора i определяют по таблицам Ф.А. Шевелева (см. прил. 6) при скоростях движения воды не более 1,5 м/с в магистралях и стояках и 2,5 м/с в подводках. Расчетные расходы воды на участках вычисляют по веро­ятности действия водоразборных устройств для всего объекта, а зна­чения б = ƒ(NP) — по СНиП (см. также приложения 3 и 4). Итогом расчета (форма А) является определение суммарных потерь напора по длине всего расчетного направления от диктующей расчетной точки 1 до точки присоединения ввода.

Потери напора на местные сопротивления принимают как часть потерь по длине (от 10 до 30 % в зависимости от назначения водо­провода); например, для объединенного хозяйственно-питьевого противопожарного водопровода 20 %, т.е. h_м.с. = 0,2h_l. Для определения требуемого напора H_тр необходимо вычислить геометрическую высоту подъема воды от отметки колодца, где присоединен ввод, до отметки диктующей расчетной точки, принять рабочий напор у дик­тующего водоразборного устройства H_f= 5 м (как пример) и потери напора в водомерном узле, которые вычисляют после подбора водосчетчика. Следует помнить, что диктующее водоразборное уст­ройство должно иметь наибольший требуемый напор в сравнении с другими водоразборными устройствами.

Подбор водосчетчика производят таким образом, чтобы его экс­плуатационный часовой расход соответствовал 4 % среднего суточ­ного общего расхода воды, поступающей из ввода (с учетом по­требности на горячее водоснабжение).

По табл. 1 принимают водосчетчик определенного калибра и гидравлического сопротивления S_CЧ. Водосчетчик подбирают таким образом, чтобы потери напора в нем не превышали допустимых (2,5 м для крыльчатых и 1,0 м для турбинных). Затем требуемый на­пор сравнивают с гарантированным и определяют недостающий напор, который могут обеспечить повысительные насосы.

Таблица 1. Данные для подбора скоростных счетчиков воды

Повысительные насосы (рабочие и резервные) для подачи воды на нужды холодного и горячего водоснабжения подбирают по обще­му расчетному расходу воды , м³/ч, и недостающему напору Н_н, пользуясь каталогом насосов и прил. 7. После выбора марки насоса с определенными характеристиками рекомендуется провести проверку по «рабочей точке», которую находят графически на пересечении кривой характеристики насоса q_hr – Н и кривой характеристики сети h = f(Sq²), где S - общее сопротивление в трубах сети внутреннего водопровода от насоса до диктующего водоразборного устройства. Характеристику сети строят, начиная с ординаты Н =Н₀+Н_р-Н.

Подача насоса должна быть не менее максимального часового расхода воды для системы внутреннего водопровода при наличии водонапорного бака и не менее максимального секундного расчет­ного расхода воды при отсутствии бака. Режим работы насоса выби­рают во взаимодействии с водонапорными баками.

После гидравлического расчета водопроводной сети выполняют проверочный расчет на пропуск пожарного расхода воды (форма Б). При этом очень важно определить расчетный секундный расход воды q_р.п=q_р+q’_п. Расход воды на пожаротушение (минимальный) оп­ределяется как q_п = n_стq_оп, а фактический расход q’_п = = f(S_K; d_сп), т.е. расчетная производительность пожарных струй зависит от необхо­димого радиуса действия компактной части струи и диаметра спрыс­ка наконечника пожарного ствола (см. прил. 5). Рабочий напор у по­жарного крана следует определять с учетом принятой длины непрорезиненных рукавов, расчетной производительности пожарных струй и диаметра спрыска наконечника пожарного ствола.

Форма А

Гидравлический расчет водопроводной сети

Расчет-ный участок	Длина участка l, м	Число водораз-борных устройств N	Вероят-ность действия водораз-борных устройств Р	NP	Зна-чение α	Рас-чет-ный расход воды qр,, л/с	Диа-метр d, мм	Ско-рость х, м/с	Потери напора, м
									на единицу длины i	на участке h = il
1-2 2-3 3-4 и т.д. Ввод

Форма Б

Расчет хозяйственно-противопожарной водопроводной сети

Расчетный участок	Длина участка l, м	Хозяй-ственный расход q^хр, л/с	Пожарный расход qn, л/с	Суммарный расход на участке qp.n	Диа-метр d, мм	Ско-рость х, м/с	Потери напора, м
							на единицу длины in	на участке h = inl
ПК-10’ 10’-11’ Ввод

Расчет запасной и регулирующей емкостей (водонапорного бака) предусматривает определение объема, необходимого для неприкосно­венного противопожарного запаса воды, и объема, достаточного для регулирования неравномерного режима водопотребления (подача воды из бака в сеть) и поступления воды в бак (подача насосами). Запас воды на противопожарные нужды принимают из расчета 10-минутной продолжительности тушения пожара внутренними пожарными кра­нами при ручном включении пожарных насосов. При автоматическом включении пожарных насосов объем неприкосновенного запаса воды должен быть не менее 1,5 или 3 м³ (при расчетном расходе воды на пожаротушение более 35 л/с). Регулирующий объем бака определяют в зависимости от часовой подачи насоса и числа включений насоса в 1 ч (в пределах двух - четырех) с учетом необходимого коэффици­ента запаса, равного 5-40 %. При назначении высоты расположения водонапорного бака необходимо предусматривать обеспечение рабо­чего напора и нормативного расхода у всех водоразборных устройств, включая пожарные краны (приложение 1).

При вычерчивании поэтажных планов и аксонометрической схе­мы наносят все данные: отметки, длины, диаметры труб, арматуру, технические характеристики принятого оборудования и пр. Специ­фикацию материалов и оборудования по хозяйственно-питьевому, противопожарному или производственному водопроводу выполня­ют по законченной аксонометрической схеме.

В пояснительной записке к проекту внутреннего водопровода приводятся описание задания, характеристика объекта проектиро­вания, излагаются все расчеты, особенности монтажа и эксплуата­ции оборудования.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ

Последовательность работы над проектом. На поэтажных планах определяют места расположения приемников сточных вод, произ­водят их нумерацию и намечают трассировку отводных труб и стоя­ков. Стояки нумеруют: Ст К1-1, Ст К1-2 и т.п., намечают на плане подвала их местоположение, показывают трассировку выпусков до колодцев дворовой сети. Водоотводящую сеть (стояки и отводные трубы) можно наносить на те же поэтажные планы, на которые нанесены сети внутреннего водопровода.

Разрез или аксонометрическую схему по наиболее сложному стояку (с наибольшим числом присоединений) и выпуску вычер­чивают в масштабе поэтажных планов. Все отводные трубопроводы от приемников сточных вод и другие стояки, присоединенные к данному выпуску, показывают в развертках (если делают разрез) или в сносках (если строят аксонометрическую схему). Водоотводящие трубы вычерчивают в одну линию с указанием диаметров, ук­лонов, длин участков, отметок, с показом переходных патрубков, ревизий, прочисток, гидравлических затворов, фасонных соедини­тельных частей для труб, приемников сточных вод в условных гра­фических или буквенных обозначениях.

На генплане участка (1:500), где показаны наружные коммуника­ции, вычерчивают дворовую сеть с указанием смотровых колодцев, длин, диаметров и уклонов труб на каждом участке дворовой сети.

Все смотровые колодцы от начального и до городского, включая контрольный, должны быть пронумерованы: КК.1-1, КК1-2 и т.д.

Продольный профиль проектируемой сети дворовой или внутриквартальной систем водоотведения с указанием смотровых ко­лодцев, длин участков, диаметров и уклонов труб, отметок земли и лотков труб, глубин колодцев строят под генпланом в масштабах: горизонтальный – 1: 500 или 1 : 1000, вертикальный – 1 : 100 или 1 : 200. Для дворовой сети выполняют гидравлический расчет с опре­делением наполнения, скорости движения воды, диаметров расчет­ных участков (приложения 10;11).

Решение схемы. Определяют возможность сброса всех сточных вод в общую внутреннюю сеть. Для отведения сточных вод повышенной загрязненности, что может вызвать засорение и повреждение от­водных линий, принимают раздельные сети и проектируют уста­новки для предварительной обработки и очистки сточных вод (нейтрализационные резервуары, грязеотстойники, бензомаслоуловители, решетки, песколовки и др.). Определяют местоположение уста­новок для предварительной очистки сточных вод. На поэтажных пла­нах здания размещают стояки и отводные линии (трубы, лотки), намечают прочистки и ревизии. Определяют число и местоположе­ние выпусков в колодцы дворовой сети, а также местоположение вентиляционных трубопроводов на кровле.

На отводных трубопроводах от приемников сточных вод, расположенных в подвалах зданий ниже уровня люка дворового колодца, устанавливают проходные задвижки с электроприводом и датчики для автоматизации управления и сигнализации.

Конструирование и расчет водоотводящей сети. Все участки внутренней сети должны быть решены конструктивно при условии, что диаметры трубопроводов не должны быть меньше диаметров выпус­ков приемников сточных вод. Все участки (узлы) сети следует дета­лизировать: указать, какие следует применять фасонные части, где устанавливать ревизии, прочистки, где и как, на какой отметке от­носительно пола подвала должны быть устроены выпуски от здания до колодца дворовой сети. Следует принимать такой вариант трасси­ровки трубопроводов, соединяющих стояки с выпуском, при кото­ром протяженность этих трубопроводов и выпуска наименьшая, так как при большой их протяженности удорожается строительство.