Проектирование модернизации систем холодного водоснабжения и водоотведения здания.

4.1. Описание работ по модернизации.

Несмотря на то, что износ системы холодного водоснабжения, а также результаты гидравлического расчета позволяют сохранить существующий трубопровод и после капитального ремонта нарастить стояки на три этажа, в здании предусматривается полная замена водопровода. Модернизация системы холодного водоснабжения выполняются в два этапа: демонтаж старых трубопроводов и монтаж нового трубопровода.

Новую систему монтируют из труб аналогичных старой, то есть оцинкованных. Заменяют общедомовой водомер на новый той же марки, а перед ним ставят на фундамент, возвышающийся над уровнем пола на 20см,

В квартирах на участках каждого стояка после ввода трубопровода в отдельную квартиру устанавливают ранее отсутствующие счетчики воды марки СГВ – 15 [см. прил.], вследствие чего слегка изменяют внутриквартирную разводку труб.

При прокладке трубопровода, проходящего через перекрытия, стены, перегородки следует выполнять гильзы. Гильзы представляют собой кусок трубы, внутренний диаметр которой на 8-10мм больше наружного диаметра прокладываемой трубы, и выступает на 10-15мм. После того, как гильза установлена и через нее пропущена труба, кольцевое пространство заполняют

смоленой прядью, а верхнюю часть гильзы заливают битумом.

После завершения монтажа нового трубопровода внутренние водопроводные сети испытывают под давлением 0,3-0,6 МПа, превышающее рабочее на 0,2МПа. Падение давления при испытании в течение 5 мин не должно превышать 0,05МПа.

По ходу работ устраняют местные недостатки, в частности герметизируют ввод трубопровода в здание, усиливают или заменяют крепления труб в подвале, устанавливают недостающие гильзы в перекрытиях.

Модернизация системы водоотведения заключается в ее капитальном ремонте (состав работ приводится в разделе 3) и наращивании стояков на два этажа.

4.2.1. Определение расчетных расходов воды в системе водоснабжения до реконструкции здания.

Секундный расход воды , л/с водоразборной арматурой, отнесенный к одному прибору, следует определять различными приборами, обслуживающими одинаковых потре­бителей на участке тупиковой сети. На первых двух расчетных участках он определяется по расходу наиболее удаленного (диктующего) прибора. В данном случае это ванна со смесителем и для нее л/с. На остальных участках секундный расход определяется исходя из нормы расхода воды на одного жителя диктующим прибором, равной для ванны со смесителем 0,2 л/с.

Максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети, следует определять по формуле , где α - коэффициент, зависящий от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их дей­ствия Р.

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети при одинаковых водопотребителях в здании без учета изменения соотношения U/N следует определять по формуле:

где л - норма расхода воды (холодной), в час наибольшего водопотребления; U - общее число водопотребителей (жителей) на расчетном участке, определяемое исходя из величины жилой площа­ди и ее нормы на одного жителя; N - число санитарно-технических приборов, обслуживающих U потре­бителей.

Результаты определения расчетных расходов приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1.

Определение расчетных расходов в системе до модернизации.

№ участка	Длина участка	Число приборов N	Жилая площадь S, м²	Число жителей U	Вероятность действия приборов P		Коэффи-циент α	Расчётный расход q, л/с
1-2	1,5				0,02592593	0,0259259	0,229	0,2061
2-3	1,5				0,00864198	0,0259259	0,229	0,2061
3-4	0,6				0,00583333	0,0233333	0,221	0,221
4-5	2,9				0,00583333	0,0233333	0,221	0,221
5-6	2,9				0,00583333	0,0466667	0,266	0,266
6-7	2,9				0,00583333	0,07	0,304	0,304
7-8	2,9				0,00583333	0,0933333	0,335	0,335
8-9	2,9				0,00583333	0,1166667	0,362	0,362
9-10					0,00583333	0,14	0,389	0,389
10-11	2,5				0,00583333	0,28	0,518	0,518
11-12	6,1				0,00583333	0,42	0,624	0,624
12-13	1,0				0,00583333	0,56	0,717	0,717
13-14	8,1				0,00583333	0,70	0,803	0,803
14-15					0,00583333	0,7	0,803	0,803

4.2.2. Определение расчетных расходов воды в системе водоснабжения после реконструкции здания.

Секундный расход воды , л/с водоразборной арматурой, отнесенный к одному прибору, следует определять различными приборами, обслуживающими одинаковых потре­бителей на участке тупиковой сети. На первых двух расчетных участках он определяется по расходу наиболее удаленного (диктующего) прибора. В данном случае это ванна со смесителем и для нее л/с. На остальных участках секундный расход определяется исходя из нормы расхода воды на одного жителя диктующим прибором, равной для ванны со смесителем 0,2 л/с.

Максимальный секундный расход воды на расчетном участке сети, следует определять по формуле , где α - коэффициент, зависящий от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их дей­ствия Р.

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети при одинаковых водопотребителях в здании без учета изменения соотношения U/N следует определять по формуле:

где л - норма расхода воды (холодной), в час наибольшего водопотребления; U - общее число водопотребителей (жителей) на расчетном участке, определяемое исходя из величины жилой площа­ди и ее нормы на одного жителя (на момент реконструкции здания она равна 20 м²/чел); N - число санитарно-технических приборов, обслуживающих U потре­бителей.

Результаты определения расчетных расходов приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2.

Определение расчетных расходов в системе после модернизации.

№ участка	Длина участка	Число приборов N	Жилая площадь S, м²	Число жителей U	Вероятность действия приборов P		Коэффи-циент α	Расчётный расход q, л/с
1-2	1,5				0,0259259	0,0259259	0,228	0,2052
2-3	1,5				0,008642	0,0259259	0,228	0,2052
3-4	0,6				0,0058333	0,0233333	0,222	0,222
4-5	2,9				0,0058333	0,0233333	0,222	0,222
5-6	2,9				0,0058333	0,0466667	0,267	0,267
6-7	2,9				0,0058333	0,07	0,304	0,304
7-8	2,9				0,0058333	0,0933333	0,335	0,335
8-9	2,9				0,0058333	0,1166667	0,362	0,362
9-10	2,9				0,0058333	0,14	0,389	0,389
10-11	2,9				0,0058333	0,1633333	0,413	0,413
11-12	2,9				0,0058333	0,1866667	0,361	0,361
12-13					0,0058333	0,21	0,459	0,459
13-14	2,5				0,0058333	0,42	0,624	0,624
14-15	6,1				0,0058333	0,63	0,761	0,761
15-16	1,0				0,0259259	0,0259259	0,228	0,2052
16-17	8,1				0,00583333	1,05	0,995	0,995
17-18					0,00583333	1,05	0,995	0,995

4.3.1. Гидравлический расчет системы водоснабжения до реконструкции здания.

Гидравлический расчет сетей внутренних водопроводов холод­ной воды ведется на случай пропуска максимального секундного расхода. При расчете водопроводную сеть разбиваю на расчетные участки (с постоянным расходом). Расчет веду последовательно по расчетным участкам от наиболее удаленного и высокорасполо­женного от ввода водоразборного прибора (диктующая точка) до точки присоединения водопровода к уличной сети. При этом в диктующей точке должен обеспечиваться необходимый по СНИП 2.0401-85 свободный напор ( м).

Расчет сводится к определению диаметров труб для пропуска максимального секундного расхода воды; расчету потерь напора на расчетных участках сети; расчету требуемого напора для обеспече­ния нормальной работы во всех водоразборных точках сети. Диа­метры труб внутренних водопроводов следует назначать из расчета наибольшего использования гарантированного напора в наружной водопроводной сети. Диаметры труб рассчитываются на расчетных участках в зависимости от величины расхода (q) и скорости (v) в интервале допустимых значений как

Скорость движения воды в трубах внутренних водопроводов не должна превышать 3 м/с.

Диаметры водоразборных стояков в секционном узле выбираются по расчетному расходу воды в стояке, определенному с коэффициентом 0,7.

Потери напора на участках трубопроводов систем холодного водоснабжения хозяйственно-питьевого назначения следует определять по формуле , где l - длина расчетного участка, м; i - удельные потери напора на трение при расчетном расходе, определяемые по таблицам для гидравлического расчета систем холодного водоснабжения или по формулам для железобетонных, чугунных и стальных труб

при v > 1,2 м/с,

при v ≤ 1,2 м/с. Гидравлический расчет проектируемой водопроводной сети представлен в таблице 4.3.

Таблица 4.3.

Гидравлический расчет водопроводной сети до модернизации.

№ участка	Длина участка	Расчётный расход q, л/с	Диаметр d, мм	Скорость V м/с	Потери напора
Удельные i	На участке H, м
1-2	1,5	0,18549		1,04965623	0,0297516	0,05801562
2-3	1,5	0,18549		1,04965623	0,0297516	0,05801562
3-4	0,6	0,221		1,25060125	0,04952225	0,03862735
4-5	2,9	0,221		1,25060125	0,04952225	0,18669888
5-6	2,9	0,266		0,84670232	0,01331776	0,05020797
6-7	2,9	0,304		0,96765979	0,0173953	0,06558029
7-8	2,9	0,335		1,06633563	0,02112445	0,07963917
8-9	2,9	0,362		1,15227909	0,02466726	0,09299556
9-10		0,389		0,79246244	0,00872841	0,07942849
10-11	2,5	0,518		1,05525847	0,01547858	0,05030538
11-12	6,1	0,624		1,27119939	0,02633823	0,20886218
12-13		0,717		1,46065699	0,03477409	0,04520631
13-14	8,1	0,803		0,99844625	0,01005272	0,10585516
14-15		0,803		0,99844625	0,01005272	0,05227415
	∑ 1,14

Диаметр условного прохода счетчика воды выбираю исходя из среднечасового расхода воды за период потребления, ко­торый не должен превышать эксплуатационный, принятый по таблице.

Счетчик проверяется на пропуск максимального (рас­четного) секундного расхода воды на хозяйственно- питьевые нуж­ды, при котором потери напора в крыльчатых счетчиках не должны превышать 2,5 м, а в турбинных -1м.

Принимаем турбинный водомер

Потери давления в счетчике h = 1 м

Общие потери напора в сети определяются как сумма потерь на расчетных участках. Общие потери напора на трение не должны превышать 1 м на каждый этаж здания (с отклонением не более 10 %).

Требуемый напор для обеспечения нормальной работы водо­провода определяется по формуле:

Н_тр= Н_г + Н + H_f+ h.

где Нг, м -геометрическая высота подъема воды от точки подсоедине­ния к уличной водопроводной сети до отметки диктующего прибо­ра; Н=1,14м. - общие потери напора в сети; Hf = 3 м - свободный напор в диктующем приборе.

Геометрическая высота подъема воды Н определяется по формуле

Н_г=h_э (n-1)+h_п+h_з ±∆,

где hэ - высота этажа; n - количество этажей в здании; h_п – высота расположения диктующего прибора над уровнем пола последнего этажа; h_з - глубина заложения уличной водопроводной сети; ∆ -разность абсолютных отметок пола первого этажа и поверхности земли в месте подсоединения ввода к уличной сети.

Н_г =2,9*6+2+2,8+0,5=22,7 м.

Н_тр =22,7+1,14+3+1=28,84 м < Hgar=30м →насосная установка не требуется

4.3.2. Гидравлический расчет системы водоснабжения после реконструкции здания.

Гидравлический расчет сетей внутренних водопроводов холод­ной воды ведется на случай пропуска максимального секундного расхода. При расчете водопроводную сеть разбиваю на расчетные участки (с постоянным расходом). Расчет веду последовательно по расчетным участкам от наиболее удаленного и высокорасполо­женного от ввода водоразборного прибора (диктующая точка) до точки присоединения водопровода к уличной сети. При этом в диктующей точке должен обеспечиваться необходимый по СНИП 2.0401-85 свободный напор ( м).

Расчет сводится к определению диаметров труб для пропуска максимального секундного расхода воды; расчету потерь напора на расчетных участках сети; расчету требуемого напора для обеспече­ния

нормальной работы во всех водоразборных точках сети. Диа­метры труб внутренних водопроводов следует назначать из расчета наибольшего

использования гарантированного напора в наружной водопроводной сети. Диаметры труб рассчитываются на расчетных участках в зависимости от величины расхода (q) и скорости (v) в интервале допустимых значений как

Скорость движения воды в трубах внутренних водопроводов не должна превышать 3 м/с.

Диаметры водоразборных стояков в секционном узле выбираются по расчетному расходу воды в стояке, определенному с коэффициентом 0,7.

Потери напора на участках трубопроводов систем холодного водоснабжения хозяйственно-питьевого назначения следует определять по формуле , где l - длина расчетного участка, м; i - удельные потери напора на трение при расчетном расходе, определяемые по таблицам для гидравлического расчета систем холодного водоснабжения или по формулам для железобетонных, чугунных и стальных труб

при v > 1,2 м/с и при v ≤ 1,2 м/с. Гидравлический расчет представлен в таблице 4.4.

Таблица 4.4.

Гидравлический расчет водопроводной сети после модернизации.

№ участка	Длина участка	Расчётный расход q, л/с	Диаметр d, мм	Скорость V м/с	Потери напора
Удельные i	На участке H, м
1-2	1,5	0,2052		1,16119175	0,03641116	0,07100176
2-3	1,5	0,2052		1,16119175	0,03641116	0,07100176
3-4	0,6	0,222		1,25626008	0,04997143	0,03897771
4-5	2,9	0,222		1,25626008	0,04997143	0,18839228
5-6	2,9	0,267		0,84988541	0,0134181	0,05058624
6-7	2,9	0,304		0,96765979	0,0173953	0,06558029
7-8	2,9	0,335		1,06633563	0,02112445	0,07963917
8-9	2,9	0,362		1,15227909	0,02466726	0,09299556
9-10	2,9	0,389		1,23822256	0,03339948	0,12591604
10-11	2,9	0,413		1,31461676	0,03764789	0,14193253
11-12	2,9	0,361		1,149096	0,02453115	0,09248242
12-13		0,459		0,93506494	0,01215299	0,11059218
13-14	2,5	0,624		1,27119939	0,02633823	0,08559925
14-15	6,1	0,761		0,94622366	0,0090285	0,071596
15-16	1,5	0,7893		0,81	0,058	0,11
16-17	8,1	0,995		1,23717811	0,01809884	0,19058079
17-18		0,995		1,23717811	0,01809884	0,09411397
	∑ 1,53

Общие потери напора в сети определяются как сумма потерь на расчетных участках. Общие потери напора на трение не должны превышать 1 м на каждый этаж здания (с отклонением не более 10 %).

Диаметр условного прохода счетчика воды выбираю исходя из среднечасового расхода воды за период потребления, ко­торый не должен превышать эксплуатационный, принятый по таблице. Счетчик проверяется на пропуск максимального (рас­четного) секундного расхода воды на хозяйственно- питьевые нуж­ды, при котором потери напора в крыльчатых счетчиках не должны превышать 2,5 м, а в турбинных -1м.

Принимаем турбинный водомер

Потери давления в счетчике h = 1м

Внутриквартирный счетчик принимаю для условного прохода 15 мм

Потери давления в счетчике h_кв = 1м. < 2,5 м

Требуемый напор для обеспечения нормальной работы водо­провода определяется по формуле:

Нтр= Нг + Н + h + Hf+ h_кв

где Нг, м -геометрическая высота подъема воды от точки подсоедине­ния к уличной водопроводной сети до отметки диктующего прибо­ра; Н=1,53 м. - общие потери напора в сети; h - потери напора в водомере; Hf = 3 м - свободный напор в диктующем приборе.

Геометрическая высота подъема воды Н определяется по формуле

Нг=hэ (n-1)+hп+hз ±∆

где hэ - высота этажа; n - количество этажей в здании; hп - высота

расположения диктующего прибора над уровнем пола последнего этажа; hз - глубина заложения уличной водопроводной сети; ∆ -разность абсолютных отметок пола первого этажа и поверхности земли в месте подсоединения ввода к уличной сети.

Нг =2,9*9+2,8+2+0,5=31,4м.

Нтр =31,4+1,53+3+2=37,93 м > Hgar=30м → насосная установка требуется.

Устанавливается насос 1,5 К - 6 с q=14 м³/ч Нр=14 м.

Нтр=37,93 м < Hgar +Нр = 30+14=44 м.

Насосная установка устраивается перед водомером и состоит из основного насоса и резервно-аварийного, который ставится на обводной линии, отделяемой от основной вентилями. До и после основного насоса также необходимо наличие запорных элементов для отделения основной линии в случае аварий. На нагнетательной линии насоса предусматривают обратный клапан.

Литература.

1. МП 706. Проектирование систем водоснабжения и канализации зданий.

2. Гидравлика, водоснабжение и канализация: Учебник для вузов / В. И. Калицун, В. С. Кедров, Ю. М. Ласков, П. В. Сафонов, - 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1980. – 359 с., ил.

3. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий.- М.: Стройиздат, 1986.

4. ВСН 53-86(р). Госгражданстрой. 1986.

Дата добавления: 2015-10-13