Расчет суточных, часовых, секундных расходов

Расчет водопровода холодной воды производим для состояния максимального секундного расхода в час максимального водопотребления суток максимального водопотребления (в соответствии с п. 4.8 СП 30.13330.2016) до самого удаленного и высоко расположенного водоразборного прибора.

Производим расчет общего водопотребления (В0):

Определяем общее число жителей жилого дома:

𝑈 = U0 ∗ nкв.эт. ∗ nэт ∗ nсекц ∗ nзд = 2,8∗ 4∗ 7 ∗ 1 ∗ 1 = 79 чел., где:

U0 – заселенность квартир, чел.

nкв.эт. – количество квартир на этаже

 nэт - количество этажей в доме;

nсекц - количество секций в доме;

nзд - количество зданий.

Определяем общее количество приборов:

𝑁 = nприб.кв ∗ nкв.эт. ∗ nэт ∗ nсекц ∗ nзд = 4 ∗ 4 ∗ 7 ∗ 1 ∗ 1 = 112 шт. где: nприб.кв - количество водоразборных приборов в квартире, шт.

Вычисляем суточные расходы воды:

(п 5.2.2.6 СП 30.13330.2016)

Qtotсут,m=qtotm,u * U/1000 = 250*79/1000 = 19,75 м3/сут

где: 𝑞totm,u   - норма расхода воды водопотребителем (общий)= 250 л/сут*чел           в жилых домах с водонагревателями проточного типа (табл. А.2 СП 30.13330.2016)

Вычисляем среднечасовые расходы воды:

(п 5.2.2.4 СП 30.13330.2016)

qtotT= Qtotсут,m / T = 19,75/24 = 0,82 м3/час

Где Qtotсут,m - расчетный (средний за год) суточный расход воды(общий)

T - период водопотребления воды (сутки, смена), ч.

Вычисляем секундные расходы воды:

(п. 5.2.2.2 СП 30.13330.2016)

𝑞tot = 5*𝛼*qtot0 (л/сек)

где:   𝛼 = 𝑓(𝑁𝑃) – коэффициент одновременности использования приборов жителями дома;

N – количество приборов водоразборной арматуры в доме; P – вероятность одновременного действия приборов;

𝑞0 = 0,3 л/с –секундный расход воды, л/с, водоразборной арматурой (прибором), л/с определяется по пункту 5.2.2.1 СП 30.13330.2016

Определяем вероятность одновременного действия приборов:

Ptot=(qtothr,u*U)/(3600* qtot0*N)

где: qtothr,u   = 15,6 л – Общая норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления(табл. А.2 СП 30.13330.2016).

Определяем коэффициент одновременности использования приборов жителями дома:

Ptot= (15,6*79)/(3600*0,3*112) = 0,0102

𝛼 = 𝑓 (𝑁𝑃) = 𝑓 (112*0,0102) = 𝑓 (1,142) = 1,046 (табл. Б.2 СП 30.13330.2016)

Определяем секундные расходы воды:

𝑞tot = 5*𝛼*qtot0=1,215*5*0,3 = 1,569 л/с

Производим расчет водопотребления холодной воды (В1):

Вычисляем суточные расходы воды:

Qcсут,m=qcm,u * U/1000 = 165*79/1000 = 13,03 м3/сут  

Вычисляем среднечасовые расходы воды:

QcT= Qcсут,m / T = 13,03/24 = 0,54 м3/час

Вычисляем секундные расходы воды:

𝑞c = 5*𝛼*qc0

Определяем вероятность одновременного действия приборов:

Pc=(qchr,u*U)/(3600* qc0*N)=(7,1*79)/(3600*0,2*112) = 0,007

𝛼 = 𝑓 (𝑁𝑃) = 𝑓 (112* 0,007)= 𝑓 (0,784) = 0,86

𝑞c = 5*𝛼*qc0=5*0,86*0,2=0,86 л/с

Определяем максимальный общечасовой расход воды:

Согласно п 5.2.2.3 СП 30.13330.2016 используем следующую формулу:

𝑞tothr= 0,005*𝛼hr* 𝑞tot0,hr

где:   𝑞tot0,hr = 300 л/час – часовой расход воды (определяется в соответствии с таблицей А.2 приложения А СП 30.13330.2016)

Ptothr=Ptot*3600* 𝑞0 / 𝑞tot0,hr =0,0102*3600*0,3/300 = 0,0367

(п. 5.2.2.7 СП 30.13330.2016)

𝛼 = 𝑓 (𝑁𝑃) = 𝑓 (112*0,0367)= 𝑓 (4,110) = 2,281

𝑞tothr= 0,005*𝛼hr* 𝑞tot0,hr=0,005*2,281*300 = 3,421 м3/час

 

Определяем максимальный часовой расход холодной воды:

𝑞сhr= 0,005*𝛼hr* 𝑞с0,hr

Pсhr=Pс*3600* 𝑞с0/ 𝑞с0,hr=0,007*3600*0,2/200 = 0,0252

𝛼 = 𝑓 (𝑁𝑃) = 𝑓 (112*0,0252) = 𝑓 (2,822) = 1,802

𝑞сhr= 0,005*𝛼hr* 𝑞с0,hr=0,005*1,802*200 = 1,802 м3/час

Гидравлический расчет системы В1

Для определения оптимальных диаметров труб по таблицам А.Ф. Шевелева на расчетных участках водопроводной сети проводим гидравлический расчет согласно п. 5.5 СП 30.13330.2012, учитывая пропуск расчетных секундных расходов и пределы наиболее экономически выгодных скоростей (0,7-1,5м/с). Гидравлический расчет производим от ввода квартальной сети до наиболее удаленного и высоко расположенного водоразборного прибора в здании, находящемся на наиболее удаленном от ввода стояке.

Расчетный путь разбиваем на участки, границами которых являются точки присоединения к расчетному пути. Разметку начинаю с квартирных разводок. Расчетные расходы определяем в зависимости от количества водоразборных точек, получающих воду через расчетный участок.

Результаты приведены в таблице 1

Таблица 1

 

Nуч	Lуч, м	Nпр, шт	Pс	NP	α	qс, л/с	d, мм	V, м/с	i	iL, м	Kм.с.	iL(1+Kм.с.), м
1-2	1,09	1	0,007	0,007	0,201	0,201	20	0,97	0,0735	0,0801	0,3	0,1041
2-3	0,34	2	0,007	0,014	0,202	0,202	20	0,78	0,1106	0,0376	0.3	0,0489
3-4	0,14	3	0,007	0,0276	0,232	0,232	20	0,74	0,1028	0,0144	0,3	0,0187
4-5	1,12	4	0,0067	0,0552	0,283	0,283	20	0,90	0,1499	0,1679	0,3	0,2183
5-6	3,0	8	0,007	0,0828	0,321	0,321	25	0,65	0,0575	0,1725	0,3	0,2242
6-7	3,0	12	0,007	0,1104	0,348	0,348	25	0,75	0,0735	0,2205	0,3	0,2866
7-8	3,0	20	0,007	0,138	0,387	0,387	25	0,75	0,0735	0,2205	0,3	0,2866
8-9	3,0	15	0,007	0,1656	0,417	0,417	25	0,84	0,0913	0,2739	0,3	0,3560
9-10	3,0	14	0,007	0,1932	0,442	0,442	25	0,84	0,0913	0,2739	0,3	0,3560
10-11	3,0	28	0,007	0,23648	0,485	0,485	25	0,93	0,1109	0,3327	0,3	0,4325
11-12	6,4	28	0,007	0,26604	0,51	0,51	25	0,93	0,1109	0,7098	0,3	0,9227
12-13	2,7	56	0,007	0,504	0,678	0,678	25	0,96	0,0997	0,2692	0,3	0,3499
13-14	5,5	84	0,007	0,588	0,742	0,742	30	1,05	0,1183	0,1183	0,3	0,8458
14-цтп	14,2	112	0,007	0,784	0,86	0,86	50	1,2	0,1567	0,1567	0,3	2,8927

где:   kм.с. – коэффициент местного сопротивления, принимаем для каждого участка по 0,3. (п.7.7 СНиП 2.04.01-85*)

Сумма потерь в сети составляет:

∑hсс. = 4,885361 м, что менее 5м

 

Расчет элементов В1

Расчет ввода:

Ввод в здание прокладываем от наружной водопроводной сети до жилого дома, выполняем из стальных водогазопроводных труб,

присоединяемых к городской сети в отдельном колодце в тройник, предусмотренный на ответвлении от трубопровода. Трубы прокладываются в грунте на глубине 1,8 м от уровня земли (ниже глубины промерзания на 0.5м, глубина промерзания грунта 1,3м)

Ввод в здание рассчитываем на пропуск максимального секундного

расхода общей воды: 𝑞c = 0,86 л/с, диаметр условного прохода подбираем из условия, что скорость течения воды в трубах лежит в интервале от 0,7м/с до 1,5м/с.

По таблице А.Ф. Шевелева для стальных водогазопроводных труб:

d = 50 мм

v = 0,61 м/с

i = 0,0208

По генплану длина ввода L = 14м, тогда потери на вводе

составят: hвв = i·L = 0,0208*1,4 = 0,0291 м

Подбор водосчетчика:

Для   обеспечения    бесперебойной подачи  воды потребителям предусматриваем водомерный узел с обводной линией.

Обвязку счетчика выполняем из стальных трубопроводов, соединенных на сварке, соединение со счетчиком и арматурой фланцевое. Счетчик размещаю в подвале перед установками для повышения давления на высоте 1м от пола. Для обеспечения учета подачи воды потребителям предусматриваем установку счетчиков воды в каждой квартире.

Схема водомерного узла приведена на рис. 1.4.1.

Рис. 1.4.1. Схема водомерного узла

1-водосчетчик; 2-переходные муфты; 3-контрольно-спускной кран; 4-обводная линия; 5- манометр.

В соответствии с п.7.2.10 СП 30.13330.2016 водосчетчик рассчитываем на пропуск максимального суточного расхода воды: Qcсут,m = 13,03 м3/сут. По табл. 3 СП 30.13330.2012 принимаем диаметр счетчика d = 20 мм. Согласно п.7.2.11 СП 30.13330.2016 проверим предварительно принятый диаметр условного прохода счетчика на пропуск максимального секундного расхода воды. Для этого вычислим потери давления в счетчике

(п. 7.2.13 СП 30.13330.2016):

S = 5,18м/(л/с)2 - гидравлическое сопротивление водосчѐтчика (табл.4 СНиП 2.04.01-85*). 𝑞c =0,86 л/с.

hводосч.= 5,18*(0,86)^2 = 3,8311м < 5м

Так как потери давления на счетчике не превышают допустимые параметры, принимаем к установке крыльчатый счетчик диаметром 20мм.

Подбор насосов:

На хозяйственно-питьевом водопроводе устанавливаем повысительные хозяйственные установки в соответствии с п. 7.3 СП 30.13330.2012.

В качестве установки для повышения давления принимаем насосные установки.

Повысительные хозяйственные установки включают: рабочие агрегаты, обеспечивающие расчетное давление и расход, резервные агрегаты, необходимые для бесперебойной подачи воды потребителям, которые автоматически включаются при отказах рабочих агрегатов. Рабочие и резервные агрегаты объединены всасывающими и напорными коллекторами между которыми устанавливают обводную линию с обратным клапаном и задвижкой.

В связи с высоким шумоизлучением насосных агрегатов они расположены в подвале со звукоизоляцией. Агрегаты для снижения вибрации устанавливаем на массивных фундаментах, которые опираются на пол через пружинные амортизаторы, состоящие из пружин, которые через шайбу опираются на перфорированные резиновые прокладки, между насосами и трубопроводами монтируют гибкие резиновые вставки, снижающие вибрацию насосов. Для измерения давления до и после насосов устанавливаем технические монометры.

Всасывающие и напорные коллекторы, а также обводные линии принимаем из стальных электросварных труб, соединяемых при помощи сварки. Присоединение трубопроводов к задвижкам и насосным агрегатам производим при помощи фланцев.

Для обеспечения возможности обслуживания насосов и последующего демонтажа и монтажа, расстояние между агрегатами принимаем 1м, высоту оси от пола принимаем 1м.

Схема насосной установки приведена на рис. 1.4.2.

 

 

 

Рис. 1.4.2. Схема насосной установки

В связи с отсутствием регулирующей емкости насосные агрегаты подбираю по общему секундному расходу воды: 𝑞c =0,86 л/с.

Напор насоса Ннас должен обеспечивать подъем воды над гарантийным давлением Нгар в наружной системе водоснабжения (по заданию Нгар= 21м)

П 7.3.2 СП 30.13330.2016

Нтр - требуемое давление в сети холодного водопровода:

Нтр = 1.2*(Нгеом + hраб + hвв + hсчетчика + hсети - Hгар)

где:

Hгеом = 21,8 м, геометрическая высота подъема жидкости (высота от оси насоса до самого высокорасположенного потребителя);

hраб - рабочее давление, необходимое для нормальной работы водоразборной арматуры, hраб = 3 м (СНиП 2.04.01-84, прилож. 2);

hвв – 0,0291 потери на воде, м;

hcчетчика –3,8311потери напора в водосчетчике, м;

hсети – 4,8853 потери в сети, м;

Напор насоса:

Ннас = 1.2*(21,8 + 3 + 0,0291 + 3,8311+ 4,8853-15) = 34,2118 м

В соответствии с расчетным напором и максимальным часовым расходом воды принимаем 2 насоса:GRUNDFOS CR 1-8 (1 рабочий + 1 резервный).

Расход:1,8м^3/ч; Напор:38 м; Мощность:0,55кВт

Система бытовой канализации

2.1 Выбор схемы и еѐ обоснование

Система внутренней хозяйственно-бытовой канализации принята централизованной.

Схема хозяйственно-бытовой канализации включает: санитарно- технические приборы, гидрозатворы, внутреннюю канализационную сеть, вытяжную часть, устройства для прочистки сети, выпуск, дворовую канализационную сеть и уличную наружную канализационную сеть.

Элементы системы в строительных конструкциях здания и на территории размещены в соответствии с п. 8.2 СП 30.13330.2012 с учетом возможности прокладки трубопроводов, размещения оборудования и труб, возможности их обслуживания, монтажа и демонтажа во время ремонта, с учетом расположения сопутствующих инженерных коммуникаций (отопления и вентиляции, электроснабжения), сохранения целостности несущих конструкций здания (балок, несущих перекрытий и стен, ригелей, колонн), а также минимальных затрат на материалы и монтаж

В качестве приемников сточных вод установлены санитарные приборы, которые собирают загрязненные стоки, образующиеся в результате хозяйственных и санитарно-гигиенических процедур.

На кухне установлена врезная (встраивается в отверстие в столешнице) мойка из нержавеющей стали (600х600мм) для удаления загрязнений с продуктов и посуды.

В ванной комнате установлена ванна из полимерных материалов, размером 1350х1350мм. Для исключения затопления помещения ванна оборудована переливом, который соединяется с выпуском. В ванной комнате также размещен умывальник с переливом размером 500х450мм.

В санузлах установлен тарельчатый унитаз из керамики в комплекте со смывным бачком.

Для предотвращения проникновения токсичных и опасных газов из канализационной сети в помещение предусмотрены гидразотворы, создающие слой воды величиной 60мм.

На мойке установлен двухоборотный гидрозатвор, на ванной – двухоборотный с горизонтальным выпуском, на умывальнике – бутылочный, унитаз со встроенным гидрозатвором. Гидрозатворы изготовлены из полипропиленовой пластмассы, в виду ее повышенной термостойкости.

Канализационная сеть состоит:

1) отводные трубы от приемников сточных вод к стояку;

2) стояки, транспортирующие стоки в нижнюю часть здания;

3) сборный коллектор, собирает воду от отдельных стояков и транспортирует ее за пределы здания.

Канализационная сеть прокладывается так, чтобы кратчайшим путем в самотечном режиме удалить воду за пределы здания (см. план типового этажа и подвала). Диаметр отводных труб принят конструктивно равным максимальному диаметру выпуска, присоединенного к этому трубопроводу, диаметр стояка должен быть больше, либо равен максимальному диаметру отводного трубопровода, присоединенного к нему, диаметр отводного коллектора больше либо равен максимальному диаметру присоединенного к нему стояка.

Уклон отводных труб диаметром 50мм принят 0,02, стояки проложены вертикально (допустимое отклонение от вертикали не более 10мм на 1м).

Внутренняя сеть монтируется из безнапорных полипропиленовых труб под потолком подвала.

Диаметр условного прохода (Ду) канализационных стояков принят 100 мм. В соответствии с п. 8.2.4 СП 30.13330.2012 присоединение боковых отводящих трубопроводов произведено в косой тройник (под углом 45 град.). Присоединение стояка к горизонтальным трубопроводам производится плавно в два отвода по 45о для уменьшения вероятности засорения.

Горизонтальные трубопроводы, объединяющие стояки, прокладываем с уклоном в сторону выпуска. Боковые присоединения осуществляем плавно в косой тройник. Для ликвидации засоров предусмотрены устройства для прочистки согласно п. 8.2.23 СП 30.13330.2012, выполненных в виде ревизий, предназначенных для прочистки трубопровода в 2 стороны или прочисток, обеспечивающих прочистку в 1 сторону по ходу движения жидкости. Ревизии установлены на первом и последнем этажах и через два этажа на третий на расстоянии 1м от пола, на горизонтальных участках ревизии размещены через 8-15м в зависимости от диаметра трубопроводов, а также перед выпуском из здания.

Выпуски проложены в земле от стены здания до первого колодца дворовой сети, диаметр выпуска больше либо равен диаметру коллектора. Расстояние до колодца должно обеспечить возможность прочистки выпуска из здания (подвала), минимальное расстояние – 3м, максимальное –12м в зависимости от диаметра выпуска. Принимаю выпуск Ду 100мм, длиной L = 4,8 м, с уклоном i=0,02.

В соответствии с п. 6.2.4 СП 32.13330.2012 выпуск проложен на глубине меньшей глубины промерзания, так как стоки имеют t 20-30˚С.

Hпрол=Hпром-0.3

         где:       Hпром = 1,5м

      Hпрол=1,5-0,3 = 1,2м(От уровня земли)

Все выпуски объединены дворовой сетью так, чтобы по кратчайшему расстоянию отвести стоки в городскую сеть, для уменьшения глубины заложения желательно, чтобы уклон трубопровода совпадал с уклоном местности, минимальный диаметр условного прохода дворовой сети Ду=140 мм. Для контроля работы дворовой сети в местах присоединения выпусков, на поворотах, в местах изменения уклона и диаметра, на участках длиной свыше 35м предусмотрены смотровые колодцы согласно п. 6.3.1 СП 32.13330.2012.

Дворовая канализационная сеть принята из раструбных труб ПВХ (поливинилхлорид).

На расстоянии 1.5-2м от красной линии внутрь квартала размещаю контрольный колодец, являющийся административной границей между дворовой и наружной сетью. Если сеть подходит выше отметки шелыги наружной сети, то в контрольном колодце предусматривается перепад, так чтобы присоединение к наружной сети производилось по верхнему своду трубы или по уровню воды.

Также для удаления токсичных и взрывоопасных газов из наружной и внутренней канализационной сети предусмотрена вентиляционная часть канализационной сети согласно п 8.2.15-8.2.18 СП 30.13330.2012. Стояки канализации выводятся выше кровли здания, в связи с тем, что температура паров и воды внутри стояка выше, чем наружного воздуха, то за счет естественного температурного напора воздух из полости стояков поднимается и рассеивается в атмосфере, на его место подсасывается холодный воздух через неплотности в колодцах.

При сужении сечения вентстояка при обмерзании нарушается вентиляция и резко увеличивается вакуум в стояке, что приводит при залповом сбросе в стояк к срыве гидрозатворов, поэтому стояк выводится на высоту 0,2м выше неэксплуатируемой кровли. Вытяжные части, проложенные в отапливаемых помещениях прокладывают в основном из пластмассовых труб, стояки, выходящие на кровлю – из асбестоцемента или морозоустойчивой пластмассы.