Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет 
 
 
 
 

Кафедра водоснабжения  и водоотведения 
 
 
 
 
 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту на тему: 

  «Внутренний водопровод и канализация здания» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Студент группы 417                                                        Тумбусова С.В.

Преподаватель                                                               Романов С.П. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Н.Новгород-2007

Содержание

                                                                                                   Стр.

1.  Исходные данные.                                                                             3       

2. Характеристика объекта и участка строительства.                                  3

3.  Конструирование и расчет системы холодного водопровода.                          3

•   3.3. Определение числа потребителей.                                                   4                                      
• 3.4. Выбор норм водопотребления.                                                        4           
• 3.5. Определение вероятности действия приборов и расчетных расходов.        5                                                            
• 3.6. Гидравлический расчет сети холодного водопровода.                           5
• 3.7. Гидравлический расчет внутреннего водопровода с учетом     противопожарного расхода.                                                               6                              
• 3.8. Расчет ввода водопровода.                                                           6
• 3.9. Подбор водосчетчиков:                                                               6                                              
• 3.9.1. Подбор квартирных водосчетчиков;                                       6
• 3.9.2. Подбор объектного водосчетчика.                                         7
• 4.  Определение требуемого напора.                                                           7
• 4.1. Определение требуемого напора для системы  холодного водопровода;      7                                                                     
• 4.2. Определение требуемого напора при пожаротушении.                            7

5.  Конструирование и расчет системы внутренней канализации.                        8     

6.  Проектирование дворовой канализации.                                                   9                             

   Литература.                                                                                  10                                                                                                  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


1. Исходные данные 


     Исходные данные на проектирование представлены в задании. Противопожарный водопровод проектируется во всех зданиях независимо от этажности в учебных целях. Проектная документация разработана в соответствии с действующими государственными нормами, правилами и стандартами. 


2. Характеристика объекта  и участка строительства 


     Объект представляет собой жилой дом встроенный в существующую инфраструктуру города.

     Здание удалено от красных линий улиц. Рельеф спокойный. Со стороны окружающих зданий санитарных ограничений не имеется. Проект разработан для Н. Новгорода, для II климатического подрайона.

     Здание проектируется на спланированной площадке с отметкой 88.50. За относительную отметку 0.000 принята отметка чистого пола первого этажа, соответствующая абсолютной отметке 89.60 БС. Степень благоустройства – внутренний водопровод, канализация, централизованное горячее водоснабжение.

     Водоснабжение централизованное из городского водопровода. Водоотведение – централизованное с подключением к городскому коллектору диаметром 300мм на глубине -2.95м от поверхности земли.

     Проектом предусмотрено снабжение здания горячей водой по отдельному вводу. Вода готовится на группу зданий в отдельно стоящем ЦТП.

Отвод дождевых и талых вод с кровли здания предусмотрен системой наружных водостоков. Выпуски водостоков запроектированы на отмостку. В цоколе предусмотрены два поливочных крана.

     Для учета объемов потребляемой воды предусмотрены объектные и квартальные водосчетчики. 
 


3. Конструирование и расчет системы холодного водопровода 


3.1. Выбор системы и схемы холодного водопровода 


     В соответствии с назначением здания принята объединенная система водопровода, обеспечивающая подачу воды на хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды. По конструктивному выполнению запроектирована схема с нижней разводкой магистралей, которая устраивается тупиковой.

     Система принята с открытой прокладкой труб. Монтаж трубопроводов предусмотрен из стальных водогазопроводных оцинкованных труб по ГОСТ 3262-75*. 
 
 


3.2. Конструирование системы холодного водопровода 


     Ввод водопровода предусмотрен в подвальном помещении, перпендикулярно оси 1-4. Объектный водомерный узел располагается на расстоянии 1,5м от наружной стены. Водомерный узел принят с обводной линией, на которой устанавливается задвижка, опломбированная в закрытом положении. До водомера и после него предусмотрены задвижки. Между водомером и второй, по ходу воды, задвижкой устраивается контрольно-спускной кран.

     Ввод прокладывается с уклоном i=0.004 в сторону уличной водопроводной сети. В точке подключения ввода к уличной сети устраивается колодец, в котором размещается отключающая задвижка и выпуск.

     Разводящие магистральные трубопроводы прокладываются вдоль капитальных стен в подвале на 0.5м ниже потолка в подвале с уклоном i=0.004 к водомерному узлу.

     Стояки хозяйственно-питьевого водопровода в здании размещены в туалетных комнатах, а стояки противопожарного водопровода на лестничных площадках. Подводки от стояков к водоразборной арматуре прокладываются вдоль стен на высоте 0.2м выше пола с подъемом труб к водоразборной арматуре. Установка запорной арматуры показана на аксонометрической схеме графического материала. 
 


3.3. Определение числа потребителей 


     В жилых зданиях количество потребителей ориентировочно определяем по выражению:

U=k*F/f, чел

 где u – количество жителей, чел.

      F – полезная жилая площадь в здании, м²

      f- норма жилой площади на 1чел, м²

      k- коэффициент перенаселенности квартир, принимаем 1,3.

Согласно  плана полезная жилая площадь составляет 1140м² , тогда число жителей составит:

U=1,3*1140/12=124чел 


3.4. Выбор норм водопотребления 


     Нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды в жилых и общественных зданиях принимается по приложению 3 [1]. Для жилых домов с централизованным горячим водоснабжение, оборудованных умывальниками , мойками , ваннами, оборудованных душами, норма расхода воды 1 жителем:

• в сутки максимального водопотребления  общая q_u^tot=300л/сут
• в час максимального водопотребления   общая q_u^tot=15,6л/ч
• холодная  q_hr,u^c=5,6л/ч

3.5. Определение вероятности действия приборов и расчетных расходов 


     Каждая квартира оборудована  умывальником, мойкой, ванной с душем,  унитазом - по 4 прибора в квартире. В цоколе здания два поливочных крана.

     Общее число приборов  в здании равно N=4*48+2=194.

Расчетные расходы на каждом участке сети определяется по формуле:

q_c=5*q_o*α, л/с

Вероятность одновременности действия всех приборов равна:

P^c= q_hr,u^c*u/3600*q_o^c*N

P^c=5.6*124/3600*0.18*194=0,0055

Максимальное потребление холодной воды принято для смесителя ванны q_o^c=0.18л/с 
 


3.6. Гидравлический расчет сети холодного водопровода 


     Целью гидравлического расчета является определение экономически выгодных диаметров труб в зависимости от условий подключения к наружной сети и подбор дополнительного оборудования. расчет выполняется на случай максимального хозяйственного водопотребления и на случай пожара в период максимального хозяйственного потребления.

 Расчет сводим в таблицу 1. 

  

Таблица гидравлического расчета системы холодного водопровода															Таблица 1
№ расчетных уч-ов	Наименование,число  приборов и расход воды					N	Pc	Значения			qc=5*q0c*a, ë/ñ	d, мм	V, м/с	i	l, м	hл=i*l, м
	мойка  q0c=0,09, л/с	умывальник  q0c=0,09, л/с	ванна со смес-ем q0c=0,18,л/с	смывной бачок  q0c=0,1, л/с	полив-ый кран q0c=0,3, л/с			N*Pc	a	q0c
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
2_1		1	1			2	0,0055	0,011	0,2	0,18	0,180	15	1,06	0,296	1,1	0,326
3_2	1	1	1			3		0,017	0,207		0,186	15	1,096	0,315	0,7	0,221
4_3	1	1	1	1		4		0,022	0,219		0,197	15	1,162	0,351	4,2	1,474
5_4	2	2	2	2		8		0,044	0,262		0,236	20	0,649	0,093	3	0,279
6_5	3	3	3	3		12		0,066	0,299		0,269	20	0,841	0,127	3	0,381
7_6	4	4	4	4		16		0,088	0,328		0,295	20	0,924	0,151	2,7	0,408
8_7	4	4	4	4	1	17		0,094	0,336		0,302	20	0,946	0,157	0,6	0,094
9_8	4	4	4	4	1	17		0,094	0,336		0,302	50	0,141	0,001	0,8	0,001
10_9	8	8	8	8	1	33		0,182	0,432		0,389	50	0,182	0,002	0,5	0,001
11_10	12	12	12	12	1	49		0,270	0,51		0,459	50	0,215	0,003	1,4	0,004
12_11	16	16	16	16	1	65		0,358	0,579		0,521	50	0,248	0,004	12,6	0,050
13_12	20	20	20	20	1	81		0,446	0,642		0,578	50	0,271	0,005	1,4	0,007
14_13	24	24	24	24	1	97		0,534	0,7		0,630	50	0,297	0,006	0,5	0,003
15_14	28	28	28	28	1	113		0,622	0,756		0,680	50	0,328	0,007	0,7	0,005
16_15	48	48	48	48	2	194		1,067	1,005		0,905	50	0,423	0,011	6,1	0,067
																Shл=3,321

 


3.7. Гидравлический расчет внутреннего водопровода с учетом противопожарного расхода 


     Расчетный расход воды на тушение одного внутреннего пожара принимаем 2,5л/с.

     Расчет сводим в таблицу 2.   


Таблица гидравлического расчета системы  внутреннего водопровода с учетом противопожарного расхода.								Таблица 2
№ расчетного участка	Расход воды, л/с			d, мм	v, м/с	i	l, м	h=i*l, м
	q	q	q
1	2	3	4	5	6	7	8	9
8-ПК4	2,5	-	2,5	50	1,18	0,07	11,7	0,819
9_8	2,5	0,302	2,802	50	1,32	0,087	0,8	0,070
10_9	2,5	0,389	2,889	50	1,365	0,093	0,5	0,047
11_10	2,5	0,459	2,959	50	1,4	0,097	1,4	0,136
12_11	2,5	0,521	3,021	50	1,421	0,101	12,6	1,273
13_12	2,5	0,578	3,078	50	1,449	0,105	1,4	0,147
14_13	2,5	0,63	3,13	50	1,475	0,109	0,5	0,055
15_14	2,5	0,68	3,18	50	1,5	0,112	0,7	0,078
16_15	2,5	0,905	3,405	50	1,603	0,129	6,1	0,787
								Σhлf=3,410

 


3.8. Расчет ввода водопровода 


     Для устройства ввода предусматриваем чугунные напорные раструбные трубы по ГОСТ9583-75* диаметром 65мм.

     Длина ввода , согласно плану участка застройки, составляет 49м.

     Потери напора на вводе определяем по [2]. При пропуске хозяйственного расхода q_c=0,905 при d=65мм V=0,26м/с; 1000i=3,233

h_вв=i*L=3,233*49/1000=0,158м

     При пропуске хозяйственно-противопожарного расхода q^tot= 3,405 л/с при d=65мм V=0,98м/с; 1000i=35,695

h_вв^f=35,695*49/1000=1,749м 


3.9. Подбор водосчетчиков 


3.9.1. Подбор квартирных водосчетчиков 


   Для учета расхода воды на подводку в каждую квартиру предусматриваем установку крылчатого водосчетчика типа ВСКМ калибром 15мм.

   Потери  напора в водосчетчике определяем по формуле:

h_в=S∙q², м

где S-гидравлическое сопротивление водосчетчика, принимаем по табл.4[1].

     q-расчетный расход, л/с

h_в.кв.=14,5∙0,197²=0,56м 


3.9.2. Подбор объектного водосчетчика 


   Для учета расхода воды на вводе в  здание предусматриваем установку  крылчатого водосчетчика типа ВСКМ калибром 40мм.

   Потери  напора в водосчетчике определяем по формуле:

h_в=S∙q², м

где S- гидравлическое сопротивление водосчетчика, принимаем по табл.4[1].

     q-расчетный расход, л/с

При расчетном  расходе воды на хозяйственно-питьевые нужды:

h_в.об.=0,5∙0,905²=0,41м

При пожаротушении:

h_в.об.^f=0,5∙3,405²=5,78м 


4. Определение требуемого  напора 


4.1. Определение требуемого напора для системы холодного водопровода 


H_тр=H_geom+1,2*h_вв+h_в.об.+∑h_л+h_м+h_в.кв.+H_р, м

H_geom-геометрическая высота подъема воды, м

H_geom=(n-1)*h_эт+h_пр+(z₁-z₂), м

где  z₁-абсолютная отметка пола первого этажа, м

      z₂-абсолютная отметка в точке подключения ввода к уличной сети, м

      n- количество этажей

    h_пр- высота расположения диктующего прибора над уровнем пола; h_пр=1,1м

      h_вв- потери на вводе, м

      H_р- рабочий напор у диктующего прибора, м

H_geom=(4-1)∙3+1,1+(89,6-88,3)=11,4м

H_тр=11,4+1,2*0,158+0,41+3,321+0,664+0,56+3=19,545м.

Сравниваем  с гарантированным напором H_g=28м.

19,545<28, следовательно, имеющегося свободного напора воды достаточно для нормальной работы системы внутреннего водопровода. 


4.2. Определение требуемого напора при пожаротушении 


H_тр^f=H_geom^f+1,2*h_вв^f+h_в.об.^f+∑h_л^f+h_м^f+H_рук+H_спр, м

где  H_geom^f-геометрическая высота подъема воды к расчетному пожарному    крану

      H_рук-потери напора в рукаве, м

H_рук=k∙q_f²∙L, м

где k-коэффициент сопротивления рукавов

    L-длина рукава, м

H_рук=0,012∙2,5²∙10=0,75м

     H_спр-свободный напор у спрыска

H_спр=α∙S_k/(1- α∙φ∙S_k), м

     α- коэффициент, зависящий от длины компактной струи

   α=1,19+80(0,01∙S_k)⁴=1,19+80(0,01∙6)⁴=1,191

     S_k-расчетная длина компактной струи, м

     φ- коэффициент, зависящий от диаметра спрыска. Согласно табл.3 [1] принимаем диаметр спрыска 16 мм.

φ=0,25/d+(0,1d)³=0,25/16+(0,1∙16)³=0,0124

H_спр=1,194∙6/1-(1,191∙0,0124∙6)=7,8м

H_тр^f=11,65+1,2*1,749+5,78+3,41+0,682+0,75+7,8=32,171м.

Сравниваем  с гарантированным напором H_g=28м.

32,171>28, следовательно, имеющегося свободного напора воды не достаточно для тушения пожара в здании. В этом случае предусматриваем пропуск расчетного расхода воды по обводной линии, при этом потери напора в водосчетчике не учитываем, тогда требуемый напор составит:

H_тр^f=11,65+1,2*1,749+3,41+0,682+0,75+7,8=26,391м. 


5. Конструирование и расчет системы внутренней канализации 


   Для устройства бытовой системы внутренней канализации предусматриваем чугунные канализационные раструбные трубы  по   ГОСТ 6942-98. Отводные трубы присоединяют непосредственно к гидравлическим затворам санитарных приборов и прокладывают с уклоном i=0,04 в сторону стояков. Диаметр отводных трубопроводов принимаем конструктивно: от умывальников, моек, ванн- 50мм, от унитазов-100мм. В систему канализации сбрасываются как холодная так и горячая вода.

   Вероятность одновременности действия приборов при расчете системы канализации  составит:

P_tot= q_hr,u^tot∙U/3600∙q_o^tot∙N’=15,6∙124/3600∙0,25∙192=0,011

   Расход  стоков при расчете систем канализации  определяем по зависимости:

q_p=q^tot+q_пр, л/с

где q^tot-расход стоков на расчетном участке, л/с

         q_пр-расход сточных вод от прибора с максимальным водопотреблением, принимается в соответствии с п.3.5. [1].

При P_tot=0,011, N=16, N∙P_tot=16∙0,011=0,176, α=0,426,

q^tot=5∙ q_o^tot∙α=5∙0,25∙0,426=0,533л/с

Тогда расчетный  расход по стояку составит:

q_p=0,533+1,6=2,133 л/с

   где    1,6- расход стоков от унитаза

   Согласно  таблице 8 [1] принимаем диаметр стояка 100 мм при угле присоединения отводного  трубопровода 90°.

   Канализационный стояк в верхней части переходит в выпуск служащий для отвода сточной жидкости в дворовую канализационную сеть.

   Конструктивно переход стояка в выпуск выполнен в виде двух отводов под углом 135°.

   Предусматриваем объединение стояков в выпуски.

По выпуску сбрасываются стоки от  64  приборов.

N∙ P_tot=64∙ 0,011 = 0,704   , α=0,805

q^tot=5∙0,25∙0,805=1,01 л/с

Расход  стоков через выпуски составит

q_вып= 1,01+1,6= 2,61 л/с

Диаметр выпуска принимаем 100мм при уклоне i=0,04, H/D=0,36  ,V=1,05   

Выпуск  проверяем на выполнение условия

V ≥0.6

1,05√0,36=0,63≥0,6 


6. Проектирование дворовой канализации 


   Устройство  дворовой канализационной сети предусматривается  из чугунных безнапорных труб диаметром 200мм, выпускаемых по ГОСТ6942-98. Принимаем глубину заложения лотка колодца КК1-1 равной 1,5м.

    Расчет сводим в таблицу 3.

 

Расчет дворовой канализационной сети                                          Таблица 3.

№ участка	q, л/с	d, мм	V, м/с	h/d	i	l, м	i ∙ l, м	Отметки земли		Отметки лотка		Глубина заложения лотка
								Н	К	Н	К	Н	К
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
КК1-1- КК1-2	2,61	150	0,73	0,26	0,016	15,9	0,25	88,43	88,29	86,93	86,68	1,5	1,61
КК1-2- КК1-3	3,065	150	0,76	0,28	0,016	16,5	0,26	88,29	88,18	86,68	86,42	1,61	1,76
КК1-3- КК	3,455	150	0,80	0,30	0,016	6,5	0,10	88,18	88,10	86,42	86,32/ 85,61	1,76	1,78/ 2,49
КК- КГК	3,455	150	0,80	0,30	0,016	29,0	0,46	88,10	87,95	85,61	85,15	2,49	2,8

Литература

 

1. СНиП 2.04-01-85* Внутренний водопровод и канализация  зданий
2. Шевелев Ф.А.,Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справочное пособие.-М.: Стройиздат,1995.
3. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле Н.Н.Павловского.-М.: Стройиздат , 1987.
4. СНиП 2.04-02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.