Проектирование систем водоснабжения и водоотвода

Министерство Образования и Культуры Кыргызской Республики

Кыргызский Государственный Университет Строительства,

Транспорта и Архитектуры

Кафедра: «Водоснабжение и водоотведение»

Пояснительная записка

курсового проекта

на тему: «Расчет внутреннего водопровода и канализации здания».

Выполнил: Назаров Д. Е.

гр. ПГС-1-05

Проверила: Абдылдабеков К. Т.

План

Введение

Классификация систем водоснабжения

Элементы внутреннего водопровода

Элементы канализации

Расчетная часть

Список используемой литературы

Введение

Водоснабжение, канализация и санитарно-техническое оборудование зданий и отдельных объектов определяют не только уровень благоустройства населенных пунктов, но и масштабы развитие многих отраслей народного хозяйства. Системы водоснабжения и канализации, которые строятся в местах, где живут и работают люди и функционируют производственные предприятия, относятся к системам жизнеобеспечения. Снабжение потребителей водой высокого качества и в достаточном количестве имеет большое санитарно-гигиеническое, экономическое и социальное значение.

Потребление природной воды из подземных и поверхностных источников на хозяйственно-бытовые, производственные и противопожарные нужды населения пунктов и производственных предприятий ежегодно увеличивается одновременно с осуществлением в нашей стране грандиозного по своим масштабам гражданского и промышленного строительства. Однако запасы воды – природного сырья, как и других природных ресурсов, ограничены. В связи с этим разработки проблем рационального, научно обоснованного, комплексного использования водных ресурсов и охраны водных источников от загрязнений уделяется очень большое значение.

Важной проблемной развития водного хозяйства в нашей стране является плановое проведение комплексных мероприятий по защите воды, почвы и воздуха от загрязнений. Особую актуальность приобретают в настоящее время вопросы экономии, рационального использования природных вод и борьбы с загрязнением источников водоснабжения от сброса неочищенных сточных вод. Эти вопросы успешно решаются путем внедрения оборотных систем технического водоснабжения и организации бессточного водного хозяйства на производственных предприятиях.

Introduction

Water supply, the water drain and the sanitary-engineering equipment of buildings and separate objects define not only a level of an accomplishment of settlements, but also scales development of many branches of a national economy. Systems of water supply and the water drain which are under construction in places where live and work people and the industrial enterprises function, concern to life-support systems. Supply of consumers by high quality water and in enough has the big sanitary-and-hygienic, economic and social value.

Consumption of natural water from underground and superficial sources for economic - household, industrial and fire-prevention needs of the population of items and the industrial enterprises annually increases simultaneously with realization in our country grandiose on the scales of civil and industrial construction. However stocks of water of natural raw material, as well as other natural resources, are limited. In this connection development of problems of rational, scientifically proved, complex use of water resources and protection of water sources from pollution very big value is given.

Problem development of a water management in our country scheduled carrying out of complex actions on protection of water, ground and air against pollution is important. The special urgency is got now with questions of economy, rational use of natural waters and struggle against pollution of sources of water supply from dump of the crude sewage. These questions successfully are solved by introduction of turnaround systems of technical water supply and the organization a water management at the industrial enterprises.

1. Классификация систем водоснабжения

Системы водоснабжения зданий и объектов любого назначения должны обеспечивать потребителей водой заданного качества, в требуемом количестве и под необходимым напором. Снабжение водой зданий и отдельных объектов может осуществляться от наружной водопроводной сети (населенного или поверхностного) источника водоснабжения.

Системы водоснабжения подразделяются по назначению, сфере обслуживания, способу использования воды, обеспеченности напором с учетом установленного оборудования.

По назначению системы подразделяют на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные.

Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения зданий (внутренние водопроводы) предназначены для обеспечения потребителей водой питьевого качества, отвечающий требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая». Потребителями вода расходуется на питьевые, хозяйственно-бытовые, санитарно-гигиенические и технологические нужды. В том случае если возможно потребление воды не питьевого качества, в здании проектирует два внутренних водопровода питьевой и технической воды, не соединенных других с другом (раздельных). В производственных зданиях (горячих цехах) предусматривают специальные питьевые водопроводы, в которых вода может быть насыщена углекислым газом, подсолена или охлаждена.

Производственные системы водоснабжения обеспечивают подачу воды над технологические нужды предприятия, цеха. Качества и количества воды в производственных водопроводах должны удовлетворять требованиям технологии производства. В производственных водопроводах вода может быть не питьевого качества или специально очищена (умягчена, обессолена, обезжелезена, обесцвечена и т.п.); в таких случаях, как правило, предусматривается водоподготовка.

Противопожарные системы водоснабжения зданий предназначенный для ликвидации очагов пожара, вспыхнувшего зданий. Качество воды не лимитируется, а количество его должно быть предусмотрено в соответствии с требованиями СНиП.

По сфере обслуживание системы могут быть раздельными, не соединенными одна с другой (поскольку качество воды в них может быть разные). Объединенными (хозяйственно- противопожарные которых предполагается подача воды идентичного качества), или едиными, обеспечивающими подачи воды на все нужды; хозяйственно - питьевые производственные и противопожарные. Единые системы обеспечивают подачу воды только питьевого качества. Если по согласованиям органами санитарного надзора предусматривается использование технической воды (не питьевого качества) на хозяйственно – бытовые цели (мытье полов, стирку, промывку унитазов и писсуаров и т.п.). То должна быть запроектирована самостоятельная сеть, несоединенная с хозяйственно питьевым водопроводом.

По способу использовании е воды различают системы: прямоточная, оборотные и повторного использование. При решении вопросов рационального использование природных ресурсов с целью экономии воды следует шире применять оборотные системы водоснабжение с использованием локальных установок для водоподготовки (в зависимости от технологических требований) и с подпиткой свежий водой для восполнения потерь, которые всегда наблюдаются в оборотных системах водоснабжения.

По обеспеченности напором с учетом установленного оборудование различают системы:

а) Обеспеченные напором от сети наружного водопровода, т.е. когда в точки присоединение внутреннего водопровода к наружной сети водоснабжения населенного пункта или предприятия минимальный (гарантийный). Напор будет достаточен для нормального функционирование всех водоразборных устройств, установленных на сети внутреннего водопровода.

б) Необеспеченные напором от сети наружного водопровода, т.е. системы с водонапорным оборудованием: водонапорным баком, насосной или пневматической установкой.

В системах оборотного водоснабжения предусматривается многократное использование одной и той же воды. Однако после того использование изменяются показатели ее качества и общее количество. В оборотных системах водоснабжения могут, изменяется не только температуры и количество воды, но и другие показатели качеств: солевой состав содержание бактерии и т.п., поэтому вода для обработки направляется на специальные сооружения и установки для очистки обеззараживание и др.

Примером такой системы может быть оборотная система водоснабжения плавательного бассейна или любая оборотная система технического водоснабжения промышленного предприятия.

Системы повторного использование воды применяют производственных зданий, когда вода после однократного использования в одном цехе на одной технологической линии может быть повторно использовано на другие нужды, другими потребителями. При этом оказывается экономически не целесообразным многократное использование воды, так как в этом случи, необходима очистка воды до требуемого качество.

2. Элементы внутреннего водопровода

Основными элементами внутреннего водопровода является вводы (один или несколько), водомерный узел, местные водонапорные установки, регулирующие и запасные баки (вода аккумулирующие устройства), водопроводная сеть, оборудованная трубопроводами и необходимой арматурой. В производственных системах технического водоснабжения (особенно оборотных) иногда применяют местные установки кондиционирования воды (фильтры, осветители и другие установки для специальной обработки).

Вводы предназначены для соединения системы водоснабжения здания или объекта с наружной водопроводной сетью, из которой предусматриваются подача воды потребителям.

Водомерный узел, оборудованный измерительным приборам вода счетчиком для учета количество израсходованной воды, контрольно - спускным краном для контроля, располагаемого напора (давления) и спуска воды из сети, запорной арматурой.

Местные водонапорные установки предназначены для повышения напора сети внутреннего водопровода, когда гарантийный (минимальный) напор на вводе меньше требуемого и не обеспечивает подачу необходимого нормированного расхода воды, особенного у водоразборных приборов, расположенных на верхних этажах зданий. К водонапорным установкам относятся повысительные насосные установки, пневматические установки.

Регулирующие и запасные баки (вода аккумулирующие и напорные устройства)-открытые и закрытые (пневматические) баки предназначены для аккумулирования некоторого объема воды при несоответствии режимов подачи и потребления воды в сети внутреннего водопровода. Эти баки могут быть использованы и для хранения запаса воды на технологические или противопожарные нужды.

Водопроводные сети предназначены для транспортирования воды ко всем водоразборным устройствам, размещенным в здании.

При проектировании систем водоснабжения зданий следует различать водопроводные сети, расположенные внутри зданий и сети микро районные (внутриплощадочные), соединяющие группу зданий между собой. Для внутренних сетей применяют стальные оцинкованные и пластмассовые трубы, а для микро районных сетей чугунные, асбестоцементные и другие трубы, которые прокладывают в земле или в непроходных каналах. Внутренняя водопроводная сеть состоит из трубопроводов, оборудованных необходимой арматурой, которая предназначена для раздачи воды потребителям, для отключения на случай ремонта отдельных участков, для контроля и управления режимом подачи и потребления воды.

3. Элементы канализации

Водопроводная вода, которая была использована в хозяйственных, производственных и других целях и получила при этом различные примеси (загрязнения), изменившие ее химический состав или физические свойства, называется сточной жидкостью. К категории сточных относится и атмосферные воды, образующиеся в результате выпадения дождей и таяние снегов.

Состав сточных вод весьма разнообразен. Содержащиеся в них органические загрязнения могут загнивать и служить благоприятной средой для развития микроорганизмов, в том числе и патогенных (болезнетворных). Присутствующие в сточной жидкости химические соединения, жиры масла, нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные, ядовитые и радиоактивные вещества способны нанести большой вред почве и водоемам. Скопление сточной жидкости на поверхности и в глубине почвы, а также водоемах вызывает загрязнение окружающей среды, исключает возможность использования водоемов для хозяйственных целей и может явиться причиной возникновения различных инфекционных заболеваний. Все это представляет серьезную угрозу для человечества и требует немедленного удаления сточных вод за пределы жилых зон и их обработки.

В зависимости от происхождения и качественной характеристики примесей сточные воды разделяют на бытовые, производственные и атмосферные.

К бытовым относится воды от кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц и т.д. По природе загрязнений бытовые воды могут быть фекальными, т.е. загрязненными главным образом физиологическими отбросами, и хозяйственными, содержащими всякого рода хозяйственные отходы. Бытовые сточные воды характеризуются, в основном, содержанием органических загрязнений в разных фазово-дисперных состояниях.

Производственные сточные воды образуются в результате загрязнения водопроводной воды при использовании ее в технологическом процессе. Они разделяются на загрязненные и условно-чистые. По сравнению с бытовыми состав и концентрация загрязнений производственных сточных вод более разнообразны, так как они зависят от характера производства, типы выпускаемой продукции и особенностей технологических процессов, где используется водопроводная вода. От некоторых производств может поступать несколько видов сточных вод с различным составом и концентрацией примесей.

Условно чистые воды, содержащие весьма малое количество загрязнений, можно сбрасывать в водоем без обработки.

Атмосферные (дождевые) сточные воды содержат преимущественно минеральные примеси. Отличительные особенности дождевого стока - его эпизодичность и резкая неравномерность: в сухую погоду он отсутствуем, а в период ливней секундные расходы атмосферной воды могут в 50-150 раз превышать расходы бытовых вод с той же площади застройки города или населенного пункта.

Под канализацией (водоотведением) понимается комплекс оборудования, сетей и сооружений, предназначенных для организованного приема и удаления по трубопроводам за пределы населенных пунктов или промышленных предприятий загрязненных сточных вод, а также для их очистки и обезвреживания перед утилизацией или сбросом в водоем.

Существуют два вида канализация: вывозная и сплавная. При организации вывозной канализации жидкие загрязнения собирают в специальные приемники (выгребы) и периодически вывозят автомобильным транспортом на поля ассенизации для обработки или a специальные места, согласованные с санитарными органами Вывозную канализацию устраивают лишь в небольших населенных пунктах, где применение другого вида канализации затруднительно. Вывозная канализация экономически нецелесообразна и не обеспечивает должного санитарного состояния территорий.

При организации сплавной канализации сточные воды по подземным трубопроводам транспортируются на очистные сооружения, где они подвергаются интенсивной очистке преимущественно в искусственно созданных условиях, после чего сбрасываются в ближайшие водоемы.

Сплавная канализация состоит из следующих основных элементов: внутренних канализационных устройств зданий, наружной внутриквартальной и уличной канализационной сети, насосных станций и напорных трубопроводов, очистных сооружений и устройств для выпуска очищенных сточных вод в водоем.

Внутренняя и внутриквартальная канализационные сети рассмотрены в гл. 2. Наружная уличная канализационная сеть представляет собой систему подземных трубопроводов, принимающих их к насосным станциям, очистным сооружениям и в водоем.

Канализационные сети строят преимущественно самотечными. Для этого всю канализуемую территорию города или населенного пункта разделяют на бассейны канализования (территории, ограниченные водоразделами), где соответственно рельефу местности прокладывают самотечные трубопроводы уличной сети и коллекторы, т.е. участки канализационной сети, собирающие сточные воды с одного или нескольких бассейнов канализования (рис.III. 1). В крупных городах с сильно развитой городской сетью коллекторы больших размеров нередко называют каналами.

Коллекторы подразделяются на следующие виды:

а) коллекторы бассейнов канализования, собирающие стоянке воды с отдельных бассейнов;

б) главные коллекторы, принимающие и транспортирующие сточные воды двух и более коллекторов бассейнов канализования;

в) загородные коллекторы, отводящие сточные воды транзитом (без присоединения) за пределы объекта канализования к насосным станциям, очистным сооружениям или к месту их выпуска в водоем.

Трассировка коллекторов обычно осуществляется по пониженным участкам местности, что обеспечивает прокладку присоединяемых к ним вышележащих участков уличной сети на минимальной глубине.

Канализационная сеть всегда должна быть доступна для осмотра, промывки и прочистки от засорения, поэтому на ней устраивают смотровые колодцы. Для приема атмосферных сточных вод предусматривают дождеприемники, представляющие собой круглые или прямоугольные в плане колодца с металлической решеткой сверху.

Пересечение коллекторов с железными дорогами, реками, оврагами осуществляют путем устройства дюкеров, эстакад и др. При необходимости подъема сточных вод на более высокие отметки из-за невозможности (например, значительного заглубления коллектора) дальнейшего самотечного транспортирования наносные станции, которые перекачивают воду по напорным трубопроводам.

Очистные станции предназначены для очистки сточных вод и переработки их осадка. Очистные сооружения следует располагать ниже по течению реки относительно канализуемого населенного пункта или промышленного предприятия, благодаря чему исключается опасность загрязнения водоема в пределах канализуемого объекта. После очистки сточные воды через специальные устройства-выпуски сбрасываются в водоем.

Способы очистки сточной воды и обработки осадка, состав, компоновка и размеры очистных сооружений определяются в зависимости от характера и концентрации загрязнений сточных вод. Требований к осадку, мощности и само очищающей способности водоема, наличия и удаленности населенных пунктов и промышленных предприятий ниже по течению реки, а также от назначения водоема (для водоснабжения, купания, рыборазведения и других целей).

Основной этап проектирования канализации, составленные схемы канализации, т.е. плана канализуемого объекта с нанесенными на нем элементами канализации (сетями, насосными станциями, очистными сооружениями и др.). Примерный эскиз схемы канализации населенного пункта и промышленного предприятия показан на рис.III.1. При составлении схемы канализации необходимо учитывать ряд факторов:

а) конфигурацию и размеры канализуемого объекта;

б) мощность и расположение близлежащих водоемов, которые могут служить местом сброса сточных вод после очистки;

в) рельеф местности;

г) грунтовые условия;

д) экономические и санитарные соображения и др.

Большое разнообразие указанных факторов не позволяет применять какие-либо типовые схемы канализации или общие положения их составления.

Схемы канализации городов и промышленных комплексов могут быть централизованными, децентрализованным и региональными.

При централизованной схеме сточные воды всех бассейнов канализования направляют по одному или нескольким коллекторами на единственную для всего города очистную станцию, которая расположена по течению реки, ниже города. Децентрализованные схемы канализации применяют при канализовании крупных городов в условиях как сильно пересеченного, так и очень плоского рельефа местности. В этом случае устраивают районную канализацию с самостоятельными очистными сооружениями.

Для нескольких близко расположенных населенных пунктов и промышленных предприятий в промышленных и густонаселенных районах страны применяют региональные схемы канализации. В подобных схемах предусматривает одна очистная станция большой производительности вместо нескольких маломощных очистных сооружений. При такой схеме канализации снижаются капитальные и эксплуатационные затраты на очистку сточных вод, обеспечиваются защита открытых водоемов от загрязнений в пределах густонаселенной части региона и рациональное использование водных ресурсов.

Список используемой литературы

Кедров, Пальгунов, Сомов «Водоснабжение и канализация».

СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и кнализация».

Расчетная часть

Расчет внутреннего водопровода.

Таблица№1. Характеристика потребителей

Наименование потребителей	Количество потребителей U	Нормы расходов воды в литрах
В сутки максимального водопотребления q_>u>	В час максимального водопотребления
Холодный q_>hr,u>	Общий q_>hr,u>
1	2	3	4	5
Жители	300	190	10,5	10,5

3,4,5 СНиП 1.02.04-85 приложения 3.

Таблица№2. Характеристика установленных санитарных проборов

Наименование санитарного прибора	Количество сан. Прибора N,шт.	Расходов воды, л/с	Часовой расход воды прибором q_>hr>	Свободный напорH_>f,>_>м>
Холодный q_>0>^c	Общий q_>0>^tot
1	2	3	4	5	6
Ванна Умывальник Унитаз Мойка	42 42 42 42	0,2 0.07 0.1 0.14	0.3 0.1 0.1 0.2	300 180 83 180	5 2 3 2

Р=

q_>hru> - норма расхода воды потребителями в сутки максимального водопотребления;U- количество потребителей;

Таблица№3. Гидравлический расчет систем внутреннего водопровода

Номер расчетного участка	Длина Расчетного участка 1м	Количество приборов обсл-х участком	Вероятность действия приборов Р	P*N	Величина α	Расчетный расход на участке q,л/с	Диаметр трубопровода на участке	Скорость движения воды на уч-ке V м/с	Потери напора по длине
1м длина h	На всем участке h*1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 13-14	0,7 0,7 0,3 3,75 3,75 3,75 3,75 3,75 3,75 6,92 9,5 0,8 3,0 3,0	1 2 3 4 8 12 16 20 24 28 56 84 168 168	0,026	0,02 0,04 0,06 0,08 0,16 0,24 0,32 0.4 0.48 0.56 1,12 1,68 3,36 3,36	0,215 0,256 0,289 0,318 0,410 0,485 0,550 0,610 0,665 0,717 1,021 1,306 1,954 1,954	0,215 0,256 0,289 0,318 0,410 0,485 0,550 0,610 0,665 0,717 1,021 1,306 1,954 1,954	20 20 20 25 25 25 32 32 32 32 40 50 50 50	0,94 1,25 1,25 0,93 1,12 1,31 0,84 0,94 1,05 1,05 1,27 0,94 0,94 0,94	0,154 0,265 0,265 0,110 0,155 0,209 0,061 0,077 0,093 0,093 0,134 0,045 0,028 0,028	0,108 0,185 0,079 0,412 0,581 0,784 0,229 0,289 0,349 0,643 1,273 0,036 0,084 0,084

H_>тр>=H_>г>+h_>вв>+h_>вод>+∑hl+h_>м>+H_>f>=26,75+3+2+5,052+1,516+2=40,318

где H_>г> –геометрическая высота подачи воды от места присоединения ввода к трубе городского трубопровода(z_>0>) и отметки диктующего водоразборного крана(z_>д>);

H_>г>=z_>д>-z_>0>=69,25-42,50=26,75

h_>вв>- потери напора на вводе, принимаем от 2-3м.

h_>вод>- потери напора в водомере, принимаем от 1-2м.

h_>м>- потери напора на преодоление при местных сопротивлениях;

h_>м>=0,3*∑hl=0,3*5,052=1,516

∑hl-таблица 3, графа 11;

H_>f>-рабочий напор диктующего прибора =2.

Вывод: Так как требуемый напор выше гарантийного, применение установок для повышения напора не требуется.

Расчет внутренней канализации.

Р=

q_>k>_>=>q_>в+>q=1,6+1,81=3,41

q_>k>_>=>q_>в+>q=1,6+2,28=3,88

q_>k>_>=>q_>в+>q=1,6+3,025=4,84

P*N=0.05*28=1.4

P*N=0.05*56=2,8

P*N=0.05*84=4,2

Таблица№4. Гидравлический расчет систем внутренней канализации

Номер канализационного стояка

Количество приборов присоединенных к стояку,N

Вероятность действия прибора, Р

Величина α

Расчетный расход воды по стояку,q_>в>

Расчетный расход сточных вод, q_>k>

Диаметр поэтажного отвода, d

Угол присоединения поэтажных отводов к стояку

Диаметр труб канализационных стояков, D

1-2

2-3

3-4

0,05

1,207

1,521

2,017

1,81

2,28

3,025

3,41

3,88

4,84

100

0,04

100