Тема 13. Система холодного водоснабжения

1. Назначение и требования к системе холодного водоснабжения.

2. Состав источников водоснабжения.

3. Классификация внутренних водопроводных сетей.

 

Система холодного водоснабжения представлена наружным и внутренним водопроводом.

Вода расходуется на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

В соответствии с видами водопотребления системы водоснабжения можно разделить на хозяйственно-питьевая, производственная, противопожарная.

Требования к качеству воды находятся в зависимости от используемой системы водоснабжения. Например, вода для хозяйственно-питьевого водоснабжения должна обладать высокими санитарными и вкусовыми качествами и удовлетворять требованиям ГОСТ 2874-73 «Вода питьевая». Также есть ограничения для воды, применяемой в различных отраслях промышленности, к качеству воды используемой для поливки зеленых насаждений и пожаротушения специальных требований не предоставляется.

Система водоснабжения представляет собой комплекс инженерных сооружений, служащих для забора воды из природного источника водоснабжения, очистки от вредных примесей и транспортирования ее к потребителю.

Источники водоснабжения бывают поверхностные и подземные. К поверхностным относятся реки, озера, водохранилища, моря. Вода из поверхностных источников содержит различные примеси – минеральные вещества (частицы песка, глины, ила, растворенные вещества – соли, железо и т.д.), органические вещества (гниющие части растительного и животного происхождения) и болезненные бактерии. Поэтому эту воду перед подачей потребителю на хозяйственно-питьевые нужды необходимо очищать и обеззараживать.

К подземным источникам относятся почвенные и грунтовые, межпластовые и родниковые воды.

Подземные воды залегают на различных глубинах и образуются за счет просачивания в глубь земли значительной части воды, выпавшей на землю в виде осадков. Просачиваясь внутрь земли, вода фильтруется и иногда растворяет отдельные породы. Поэтому воды подземных источников, как правило, прозрачны, содержат мало органических веществ, но часто содержат много солей и поэтому имеют значительную жесткость. Обычно эта вода используется для водоснабжения сел и небольших населенных пунктов без очистки.

Внутренний водопровод служит для подачи воды из наружной водопроводной сети непосредственно потребителю.

По назначению внутренние системы водопровода могут быть:

- раздельные (хозяйственно-питьевая, противопожарная производственная);

- объединенные (хозяйственно-питьевая, противопожарная и производственная; хозяйственно-питьевая и противопожарная, противопожарная и производственная).

Существуют объединенные водопроводы, подающие воду на все нужды. По схеме внутренние водопроводные сети разделяются на тупиковые и кольцевые.

Тупиковые водопроводные сети применяют при наличии только одного ввода, когда допускается перерыв в подаче воды на производственные нужды и при числе внутренних пожарных кранов не более 11.

Кольцевые водопроводные сети применяют в производственных зданиях с оборудованием, которое требует непрерывной подачи воды, а также в здании с противопожарным водопроводом, имеющим 12 и более пожарных кранов. Кольцевые сети, как правило, должны иметь два или несколько вводов, подключенных к различным участкам наружной кольцевой водопроводной сети.

Кроме того системы водопровода подразделяют в зависимости от величины давления воды в наружной водопроводной сети у ввода в здание. Давление, под действием которого вода поступает во внутреннюю сеть к водозаборным кранам, называется «свободным напором».

В зависимости от имеющегося давления в наружной водопроводной сети применяются следующие системы внутреннего водопровода:

- простую без повысительных установок (насосов) и водопроводных резервуаров;

- с водопроводным резервуаром;

- с повысительной установкой.

Система простая применяется в том случае, если давление в наружной сети водопровода в течение суток достаточно для подачи воды ко всем санитарным приборам. Внутренний водопровод состоит из следующих элементов: водопроводного узла, распределительной магистрали, распределительных стояков, подводки к санитарным приборам с водозаборной арматурой, запорной арматуры. Если система внутреннего хозяйственно-питьевого водопровода объединена с противопожарной, то во время пожаров вода по противопожарному стояку подается к пожарным кранам. Для отключения отдельных частей системы на ремонт на распределительной магистрали и основания стояков устанавливают запорную арматуру (вентили или задвижки).

Система с водонапорным резервуаром применяется в тех случаях, когда в отдельные часы суток давление на вводе недостаточно для снабжения наиболее удаленных точек водозабора. В часы, когда давление в наружной сети повышается, вода поступает к водозаборным кранам и водопроводный резервуар. При наполнении резервуара поплавковый клапан отключает подачу воды в бак. При падении давления в сети вода из резервуара поступает в сеть по трубе, на которой установлен обратный клапан, позволяющий воде проходить только водозабор.

Системы с насосом и водонапорным резервуаром применяются в тех случаях, когда давление в наружном водопроводе постоянно недостаточно и расход воды потребителями неравномерно. Насос включается автоматически при опорожнении резервуара и выключается при его наполнении. Обводная линия вокруг насоса предусматривает водоснабжение приборов, находящихся в зоне достаточного давления наружного водопровода, при бездействующем насосе. При этом высоко расположенные приборы снабжаются водой из водопроводного резервуара. При опорожнении резервуара снова включается насос. Устанавливают два насоса, один рабочий, другой резервный.

Систему с насосом применяют при постоянно или периодически недостаточном давлении на вводе водопровода и равномерном расходе воды потребителями. Такая система почти не встречается на предприятии.

По принципу разводки магистральных трубопроводов различают схемы внутреннего водопровода с нижней разводкой и с верхней разводкой. Как те, так и другие могут быть тупиковыми и кольцевыми.

Внутренний водопровод с нижней разводкой устанавливают при наличии подвальных помещений.

Схемы с верхней разводкой проектируют в зданиях коммунального и промышленного значения (бани, прачечные).

Кольцевые сети с нижней разводкой магистралей устраивают в тех случаях, когда временное прекращение подачи воды не допускается.

Вопросы:

1. Перечислите основные элементы системы холодного водоснабжения.

2. Как регламентируются требования к качеству холодной воды?

3. Как классифицируются источники водоснабжения?

4. Какие системы внутреннего водопровода применяются в гостиницах?

 

Литература:

1. СНиП 2.04.02 – 89. Инженерное оборудование зданий. Госстрой. – М.: 1990.

2. Волков Ю.Ф. Интерьер и оборудование гостиниц и ресторанов. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.

 

 

Тема 14. Канализация

1. Автономные системы канализации.

2. Сооружения подземной фильтрации.

3. Предельно допустимые концентрации загрязнений.

 

К автономной системе канализации следует относить все сооружения водоотведения и очистки бытовых сточных вод, которые располагают после выпуска из дома.

Автономные системы канализации обладают рядом преимуществ перед централизованными (для всего населенного пункта) или местными (для группы близко расположенных объектов) системами канализации:

- возможность кратковременной реализации, независимо от строительства других объектов;

- низкие первоначальные затраты;

- упрощение решения всех вопросов строительства и эксплуатации, ввиду сосредоточения их в руках одного владельца.

 

Автономные системы по принципу очистки сточных вод делят на следующие виды:

- сооружения предварительной очистки сточных вод и обработки осадка:

· септик;

· двухъярусные отстойники;

· анаэробные биореакторы с насадкой;

- сооружения биологической очистки сточных вод подземной фильтрации:

· с отведением очищенных сточных вод в водоем: песчано-гравийные фильтры, фильтрующие траншеи;

· с отведением сточных вод в грунт: фильтрующие колодцы, пол подземной фильтрации, фильтрующие кассеты;

· сооружения биологической очистки сточных вод в естественных условиях (биопруды);

- сооружения биологической очистки сточных вод активным илом и биопленкой, прикрепленной на насадку:

· аэротенки с активным илом, аэротенки, комбинированные с активным илом и насадкой, аэробные биореакторы с насадкой;

· биофильтры;

· сооружения применяют с вторичными отстойниками;

· сооружения физико-химической и биолого-химической очистки вод (использование химических реагентов на различных этапах очистки сточных вод).

Кроме того, для обеспечения работы указанных систем могут применяться различные вспомогательные сооружения: насосные установки подачи сточных вод на очистку, распределительные камеры, насосные отведения очищенных стоков, дозирующие колодцы и др.

Все указанные сооружения можно по принципу строительства подразделить на сооружаемые на месте и установки заводского изготовления.

Выбор оптимальной, для конкретных условий строительства, автономной системы зависит от ряда факторов:

- вида грунта на участке строительства;

- уровня грунтовых вод;

- характера использования верхнего водоносного горизонта, вступающего в контакт со сточными водами, поглощаемыми грунтом;

- наличия и степени доступности водоема – приемника сточных вод;

- располагаемой площади участка для строительства и его рельефа;

- климатических условий строительства;

- финансовых возможностей заказчика;

- требований к степени очистки вод, предъявляемых местными органами природоохраны и Госсанэпиднадзора.

Наиболее экономична и проста в реализации автономная система канализации на базе сооружений подземной фильтрации с отведением сточных вод в грунт. Возможность ее применения зависит от фильтрующих свойств грунта и уровня грунтовых вод.

Такая система состоит из септика и сооружения подземной фильтрации: для песчаных и супесчаных грунтов – фильтрующего колодца или полей подземной фильтрации; для легких суглинистых грунтов – фильтрующей кассеты. При этом, уровень грунтовых вод должен быть не менее чем на 1 м глубже дна сооружения (фильтрующие колодец и кассета) или лотка оросительных труб (поля подземной фильтрации).

Обычно верхний водоносный горизонт не используется для питьевого водоснабжения. Однако, он может иметь сообщение через участки с фильтрующими грунтами с нижними водоносными горизонтами, защищенными водонепроницаемыми кровлями (пласты глинистых грунтов), которые используются для питьевого водоснабжения: шахтные и трубчатые (скважины) колодцы. Установить наличие такой связи можно лишь с проведением гидрогеологических исследований, что доступно лишь ограниченному кругу владельцев домов.

Как правило, сооружения подземной фильтрации с отведением воды в грунт могут применяться в тех случаях, когда на всей прилегающей к объекту территории (в районе 100-200 м) используется только централизованная или местная (не автономная) система водоснабжения. По этой же причине, аналогичные сооружения подземной фильтрации с отведением очищенных сточных вод в водоем должны применяться с осторожностью из-за возможности утечек в грунт. В сомнительных случаях целесообразно предусматривать вокруг сооружения водонепроницаемый замок из мятой глины.

К сооружениям подземной фильтрации с отведением очищенных сточных вод в водоем предъявляются требования к степени очистки, соответствующее «Правилам охраны поверхностных водоемов от загрязнения», «Санитарным правилам и нормам охраны поверхностных вод от загрязнения» (СанПиН 4630-88), а также «Обобщенному перечню предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов».

Поскольку в автономных системах канализации речь идет о бытовых сточных водах, состав и расчетную концентрацию загрязнений в них определяют по СНиП 2.04.03-85., табл. 25 и СНиП 2.04.01-85, приложение 3.

Следует иметь в виду, что в процессе биологической очистки, имеющей место и в сооружениях подземной фильтрации, азот аммонийных солей, содержащийся в бытовых сточных водах, окисляясь, переходит, в основном, в азот нитритов и нитратов, который также лимитирован по сбросу в водоемы. Предельно допустимые концентрации загрязнений в воде водоемов рыбохозяйственного водопользования (к ним относится большая часть водоемов) составляют:

- БПКполн – 3 мг/л;

- взвешенные вещества – увеличение за счет сброса сточных вод не более чем на 0,25 мг/л;

- азот-аммонийных солей – 0,4 мг/л;

- азотнитритов – 0,02 мг/л;

- азотнитратов – 9 мг/л;

- фосфаты (по Р2О5) – 0,5 мг/л;

- поверхностно-активные вещества – 0,1 мг/л.

Указанные концентрации не должны превышать после смешения сточных вод с водой водоема. На практике – многие водоемы загрязнены и уже имеющиеся («фоновые») концентрации загрязнений в их воде равны ПДК или выше их. В этом случае концентрация загрязнений в очищенных сточных водах должна быть не выше ПДК речной воды.

При использовании песчано-гравийных фильтров, такая очистка может быть достигнута за счет их последовательного размещения в две ступени. Другое решение – использование сооружений биологической очистки сточных вод с активным илом (аэротенки) или биопленкой, прикрепленной к искусственной загрузке (биофильтры), или комбинированных сооружений.

Преимущества таких сооружений – возможность заводского изготовления, компактность, управляемость процессов очистки. Недостатки – относительно высокая стоимость и необходимость некоторых затрат времени на эксплуатацию.

Установки заводского изготовления выпускаются рядом отечественных и зарубежных фирм, и разнообразие их растет. При выборе таких установок следует учитывать, что пока не накоплен достаточный опыт их эксплуатации, особенно в условиях российского климата. Поэтому все подобные установки следует рассматривать как экспериментальные.

 

Вопросы

1. Каковы преимущества автономных систем канализации?

2. Как классифицируются автономные системы канализации по принципу очистки сточных вод?

3. От каких факторов зависит выбор автономной системы канализации?

 

Литература:

1. СНиП 2.04.02 – 89. Инженерное оборудование зданий. Госстрой. – М.: 1990.

2. Волков Ю.Ф. Интерьер и оборудование гостиниц и ресторанов. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.

 

 

Тема 15. Естественная и искусственная
система вентиляции

1. Естественная вентиляция.

2. Механическая вентиляция.

 

Естественная вентиляция создается без применения электрооборудования (вентиляторов, электродвигателей) и происходит вследствие естественных факторов – разности температур воздуха, изменения давления в зависимости от высоты, ветрового давления. Достоинствами естественных систем вентиляции являются дешевизна, простота монтажа и надежность, вызванная отсутствием электрооборудования и движущихся частей. Благодаря этому, такие системы широко применяются при строительстве типового жилья и представляют собой вентиляционные короба, расположенные в самых неудобных местах на кухне или в коридоре.

Обратной стороной дешевизны естественных систем вентиляции является сильная зависимость их эффективности от внешних факторов – температуры воздуха, направления и скорости ветра и т.д. Кроме этого, такие системы в принципе нерегулируемы и с их помощью не удается решить многие задачи в области вентиляции.

Искусственная или механическая вентиляция применяется там, где недостаточно естественной. В механических системах используются оборудования и приборы (вентиляторы, фильтры, воздухонагреватели и т.д.), позволяющие перемещать воздух в вентилируемые помещения, не зависимо от условий окружающей среды. На практике, в квартирах и офисах необходимо использовать именно искусственную систему вентиляции, поскольку только она может гарантировать создание комфортных условий.

 

Вопросы:

1. Каковы принципы осуществления, достоинства и недостатки естественной вентиляции?

2. При каких условиях применяется искусственная (механическая) вентиляция?

 

Литература:

1. СНиП 2.04.02 – 89. Инженерное оборудование зданий. Госстрой. – М.: 1990.

2. СНиП 2.08.02 – 89^*. Общественные здания и сооружения. Нормы проектирования. Госстрой. – М.: 1999.

3. Волков Ю.Ф. Интерьер и оборудование гостиниц и ресторанов. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003.