.

Используется метод интерполяции [1, прил.4]:

,   л/с.

2.2.2 Определяется максимальный часовой расход воды

 м3/ч,          (11)

где  – коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N, обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования  [1, прил.4];

 – нормативный часовый расход холодной воды одним санитарно-техническим прибором [1, прил. 3], =200 л/ч.

Вероятность использования санитарно-технических приборов:

,         (12)

 шт.,  .

Используется метод интерполяции [1, прил.4]:

,   м3/ч.

2.2.3 Определяется максимальный суточный расход воды

 м3/сут,                 (13)

где  – разность между нормой расхода общей (300 л/(сут чел), в том числе горячей воды одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления, и нормой расхода горячей воды одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления (120 л/(сут чел)),  л/(сут чел), [1, прил. 3];  чел.,

 м3/сут.

2.3 Определение расхода воды на нужды горячего водоснабжения

2.3.1 Определяется максимальный секундный расход воды

 л/с,                                (14)

где  – нормативный секундный расход горячей воды одним водоразборным устройством [1, прил. 3], =0,18 л/с;

 - коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия  [1, прил.4].

Вероятность использования санитарно-технических приборов:

,                   (15)

где  - норма расхода горячей воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления [1, прил. 3],  л/(ч чел);

 шт.,  чел.,

,

.

Используется метод интерполяции [1, прил.4]:

            ,  л/с.

2.3.2 Определяется максимальный часовой расход воды

 м3/ч,          (16)

где  – коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N, обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования  [1, прил.4];

 – нормативный часовый расход горячей воды одним санитарно-техническим прибором [1, прил. 3], =200 л/ч.

Вероятность использования санитарно-технических приборов:

,               (17)      

 шт., .

Используется метод интерполяции [1, прил.4]:

,  м3/ч.

2.3.3 Определяется максимальный суточный расход воды

 м3/сут,                    (18)

где  – норма расхода горячей воды одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления,  л/(сут чел), [1, прил. 3].

 м3/сут.

Результаты расчетов заносятся в таблицу 1.

Таблица 1.

расчетные расходы воды

2           Проектирование системы внутреннего холодного водоснабжения здания

3.1 Ориентировочное определение величины требуемого напора.

  Требуемый напор - это напор, обеспечивающий бесперебойную подачу воды во все точки внутреннего водопровода.

  Ориентировочная величина требуемого напора в точке подключения ввода к наружной водопроводной сети определяется по формуле:

, м,                  (19)

где 10 – напор, требуемый при одноэтажной застройке, м;

n – число этажей в здании, n=7;

4 – напор, необходимый для каждого последующего этажа, выше первого, м;

 м.

3.2 Выбор системы и схемы сети внутреннего водопровода

Нтр=34 м, Нг=35 м (см. задание) => Нг > Нтр .

Отсюда следует, что необходимо проектировать систему водоснабжения здания без повысительной насосной установки. В систему внутреннего водопровода должны входить: ввод, водомерный узел, сеть магистральных водопроводов, стояки, подводки к водоразборным устройствам, водоразборная, смесительная, запорная и регулирующая арматура.

3.3 Гидравлический расчёт сети внутреннего водопровода

Целью гидравлического расчета является определение наиболее экономичных диаметров трубопроводов для пропуска расчетных расходов воды, а также условий, обеспечивающих подачу воды ко всем потребителям в необходимом количестве и с наименьшими потерями напора.

В зданиях, где требуется устройство противопожарного водопровода, гидравлический расчет водопроводной сети выполняется на пропуск максимального хозяйственно-питьевого расхода воды. При устройстве объединенного противопожарного и хозяйственно-питьевого водопровода такой расчет производится на пропуск суммарного хозяйственно-питьевого и противопожарного расходов.

Расчет выполняю в табличной форме (таблица 2) в следующей последовательности.

В графу 1 таблицы записываю номера расчетных участков 1-2, 2-3 и т.д. в соответствии с аксонометрической схемой (см. чертеж).

В графу 2 записываю длины расчетных участков. Длины горизонтальных участков определяю по плану. Длину расчетных участков на стояке определяю, исходя из высоты над полом точек присоединения к стояку.

В графы 3,4,5 записываю количество приборов на каждом участке (шт.). Графа 6 равна сумме граф 3,4,5. В графу 7 записываю нормативный расход воды водоразборным устройством qo (л/с), [1, прил. 2]. Графа 8 - вероятность действия приборов, определяемая по формуле (10):

 .

Графа 9 - произведение . Графа 10 - коэффициент  , определяемый в соответствии с [1, прил. 4]. В графу 11 записываю максимальный секундный расход воды на расчетном участке q, л/с, определяемый по формуле (9):  . В графу 12 записываю диаметр трубопровода расчетного участка (мм), принимаемого по приложению 4 в методичке, исходя из наиболее экономичных скоростей движения воды. В графу 13 записываю значение скорости движения воды (v, м/с) при выбранном диаметре трубопровода по приложению 4 в методичке. В графу 14 записываю потери напора на расчетном участке i, определенные по приложению 4 в методичке. Графа 15 - произведение длины расчетного учас-тка (графа 2) и потерь напора на единицу длины (графа 14) с учетом коэффициента , который принимается согласно [п.7.7, 1]:  (м).

3.4 Определение требуемого напора в наружной водопроводной сети

Требуемый напор в наружной водопроводной сети в точке присоединения ввода определяется вторично по уточненной формуле:

, м,     (20)

где – геометрическая высота подъёма воды (разность отметок наивысшего прибора и оси ввода), м;

– потери напора во внутренней сети по расчетному направлению (сумма по графе 15 в таблице 2), м;  м;

 – потери напора в счетчике воды, определяется по формуле (25) м;

– рабочий напор у диктующего прибора [1, прил. 2], м.

На аксонометрической схеме внутреннего водопровода диктующим прибором является ванна со смесителем, следовательно,  м;

– потери напора на вводе, принимаемые в размере 30% от потерь напора на последнем участке сети (участок 14-15 на аксонометрической схеме внутреннего водопровода), м;  м.

3.4.1 Определяется геометрическая высота подачи воды

Определяется абсолютная отметка оси ввода:

, м,           (21)

где – абсолютная отметка оси ввода, м;

– абсолютная отметка верха трубы городского водопровода (см. задание), м;  м;

– половина диаметра трубопровода городского водопровода, м;

– уклон трубопровода, ;

– расстояние от колодца городского водопровода до здания, м; l = 1,54 м;

, м.

Определяется абсолютная отметка диктующего прибора:

 , м,      (22)

где – абсолютная отметка пола подвала (см. задание), м;  м;

– высота помещений в подвале (см. задание), м;  м;

– толщина междуэтажного перекрытия (см. задание), м;  м;

– высота этажа, определяемая как сумма высоты помещений в этаже (см. задание) и толщины междуэтажного перекрытия (см. задание), м;  м;

– количество этажей в здании (см. задание), ;

– высота расположения диктующего прибора над полом, м;  м;

, м.

Определяется геометрическая высота подачи воды по формуле:

, м,                     (23)

где  – абсолютная отметка диктующего прибора, м;  м;

– абсолютная отметка оси ввода, м;  м;

 , м.

3.4.2 Подбор счетчика холодной воды

Подбор счетчика для измерения количества холодной воды, устанавливаемого на вводе внутреннего водопровода, производится в соответствии с [1, п. 11.4] так, чтобы допускаемый при длительной эксплуатации счетчика средний часовой расход холодной воды (номинальный), был больше 4%-го максимального суточного расхода холодной воды, т.е. чтобы соблюдалось соотношение:

,                                       (24)

где – номинальный расход воды через счетчик, определяется по формуле (11), м3/ч;

– максимальный суточный расход воды в здании, определяется по формуле (13), м3/сут; для того, чтобы провести сравнение необходимо определить средний расход воды в здании за час в сутки наибольшего водопотребления.

 м3/ч;   м3/ч,

 м3/ч,              

.

Калибр счетчика определяется по [1, табл. 4] или на пропуск рас­четного максимального  секундного  расхода  воды. Потери напора в счетчике не должны превышать допустимых величин: в крыльчатом счетчике (калибром до 40 мм включительно) – 5 м, в турбинном (калибром 50 мм и более) – 2,5 м.

Потери напора на пропуск расчетного расхода воды определяю по форму­ле:

, м,                           (25)

где S – гидравлическое сопротивление счетчика, зависящее от его калибра, [1, табл. 4]. Калибр счетчика равен 32 мм =>  м/(л /с)2;

 – максимальный секундный расход холодной воды на вводе в здание, принимается по гидравлическому расчету из таблицы 2,  л/с;

 м.

Потери напора в счетчике (калибр 32 мм) равны 0,8913 метра, что не превышает допустимой величины в 5 метров. Отсюда следует, что нужно использовать крыльчатый счетчик на вводе.

Определяется требуемый напор в наружной водопроводной сети:

 м.

Нтр=30,666 м , Нг=35 м (см.задание) => Нтр < Нг . Отсюда следует, что необходимо проектировать систему водоснабжения здания без повысительной насосной установки.

4 Проектирование системы внутреннего горячего водоснабжения здания

4.1 Выбор системы и схемы горячего водоснабжения

В данной курсовой работе необходимо разработать систему горячего водоснабжения жилого дома, присоединенную к закрытой тепловой сети через водяной водоподогреватель.

4.2 Системы водоснабжения

При выборе системы горячего водоснабжения учитывают те же требования, что и при выборе системы холодного водоснабжения. Отличие системы горячего водоснабжения состоит в том, что дополнительно (при закрытой схеме) вклю­чаются устройства для приготовления горячей воды, циркуляционные трубопро­воды для поддержания требуемой температуры горячей воды, циркуляционные насосы.

4.3 Схемы сетей внутренних водопроводов

 Сеть горячего водоснабжения состоит из горизонтальных подающих магистралей и вертикальных распределительных трубопроводов - стояков, от которых устраивают квартирные разводки. Стояки прокладывают как можно ближе к водоразборным приборам.

4.4 Построение аксонометрической схемы

На аксонометрической схеме (М 1:200) показывают ввод водопровода, во­домерный узел, водоподогреватель, насосы, необходимую трубопроводную и водоразборную арматуру. Расчетная система трубопроводов разделяется на участки, которые нумеруются в направлении от наиболее удаленного участка водоразбора к вводу.

4.5 Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода горячей воды

  Целями гидравлического расчета являются: определение необходимого рас­хода горячей воды, диаметров труб, требуемого напора, объема водонапорных баков-аккумуляторов, подачи и напора повысительных циркуляционных на­сосов и к подбору водонагревателей.

При выполнении гидравлического расчета не учитывается водоразборный прибор – унитаз со смывным бачком. Расчет выполняю в табличной форме (таблица 3) в следующей последовательности.

В графу 1 таблицы записываю номера расчетных участков 1-2, 2-3 и т.д. в соответствии с аксонометрической схемой (см. чертеж).

В графу 2 записываю длины расчетных участков. Длины горизонтальных участков определяю по плану. Длину расчетных участков на стояке определяю, исходя из высоты над полом точек присоединения к стояку.

В графы 3,4,5 записываю количество приборов на каждом участке (шт). Графа 6 равна сумме граф 3,4,5. В графу 7 записываю нормативный расход воды водоразборным устройством qo (л/с), [1, прил. 2]. Графа 8 - вероятность действия приборов, определяемая по формуле (15):

.

Графа 9 - произведение . Графа 10 - коэффициент , определяемый в соответствии с [1, прил. 4]. В графу 11 записываю максимальный секундный расход воды на расчетном участке q, л/с, определяемый по формуле (14): . В графу 12 записываем диаметр трубопровода расчетного участка (мм), принимаемого по приложению 4 в методичке, исходя из наиболее экономичных скоростей движения воды. В графу 13 записываем значение скорости движения воды (v, м/с) при выбранном диаметре трубопровода по приложению 4 в методичке. В графу 14 записываем потери напора на расчетном участке i, определенные по приложению 4 в методичке. Графа 15 - произведение длины расчетного участка (графа 2) и потерь напора на единицу длины (графа 14):  (м). В графу 16 записываем коэффициент местных потерь  для водоразборных стояков без полотенцесушителей и для подающих распределительных труб.

Графа 17 - потери напора на расчетном участке, определяемые по

формуле:

.

4.5.1 Расчет подающих трубопроводов

Диаметры труб в сети горячего водоснабжения определяют, как и в сети холодного водопровода с учетом уменьшения их диаметра вследствие отложений накипи и зарастания труб. Расчет выполняется в табличной форме (табл. 3). Потери напора на расчетных участках с учетом зарастания труб определяю по формуле:

 м,                                  (26)

где i – потери напора на расчетном участке, определяемые по[прил. 2, 3], м/м;

l – длина расчетного участка, м;

- коэффициент, учитывающий соотношение потерь напора на местные сопротивления и на трение по длине труб, равный:

·                   0,1 – для водоразборных стояков без полотенцесушителей;

·                   0,2 – для подающих распределительных труб;

·                   0,5 – для водоразборных стояков с полотенцесушителями и для труб в тепловых пунктах.

Общие потери напора в подающем трубопроводе расчетного направления (от самой высокой точки водоразбора, наиболее удаленной от ввода стояка, до водоподогревателя) определяю как сумма потерь по каждому из расчетных участков (табл. 3, графа 17).

4.5.2 Требуемый напор в системе горячего водоснабжения

Требуемый напор в точке присоединения системы горячего водоснабжения к трубопроводу, подающему холодную воду, определяется по формуле:

, м,      (27)

где  – геометрическая высота подачи воды от оси трубопровода, подающего холодную воду в систему, до оси наиболее высоко расположенного прибора, определяется по формуле (23), м;  м;

 – сумма потерь напора в трубопроводах системы горячего водоснабжения (графа 17 в таблице 3), включая потери напора в водосчётчике для горячей воды и в трубках водоподогревателя, м;

- свободный напор перед прибором (прил. 1 в методичке),  м.

Подбор счетчика горячей воды

Подбор счетчика для измерения количества горячей воды, устанавливаемого на вводе внутреннего водопровода, производится в соответствии с [1, п. 11.4] так, чтобы допускаемый при длительной эксплуатации счетчика средний часовой расход горячей воды (номинальный), был больше 4%-го максимального суточного расхода горячей воды, т.е. чтобы соблюдалось соотношение:

,                                       (24)

где – номинальный расход воды через счетчик, определяется по формуле (16), м3/ч;

– максимальный суточный расход воды в здании, определяется по формуле (18), м3/сут; для того, чтобы провести сравнение необходимо определить средний расход воды в здании за час в сутки наибольшего водопотребления.

 м3/ч;   м3/ч,

 м3/ч,              

.

Калибр счетчика определяется по [1, табл. 4] или на пропуск рас­четного максимального  секундного  расхода  воды. Потери напора в счетчике не должны превышать допустимых величин: в крыльчатом счетчике (калибром до 40 мм включительно) – 5 м, в турбинном (калибром 50 мм и более) – 2,5 м.

Потери напора на пропуск расчетного расхода воды определяю по форму­ле (25).

Калибр счетчика равен 32 мм =>  м/(л /с)2;

 – максимальный секундный расход горячей воды на вводе в здание, принимается по гидравлическому расчету из таблицы 3,  л/с;

, м.

Потери напора в счетчике (калибр 32 мм) равны 1,6984 метра, что не превышает допустимой величины в 5 метров. Отсюда следует, что нужно использовать крыльчатый счетчик на вводе.

Определение :

Потери напора на пропуск расчетного расхода горячей воды определены по форму­ле (25),  м. Потери напора в емкостных водоподогревателях определяем по формуле:

, м,             (28)

где V – скорость движения воды в подающем трубопроводе (см. таблица 3, графа 13, участок 13-14),  м/с.

 м;

 м.

Определяется требуемый напор в системе горячего водоснабжения:

 м;

.

Требуется установка дополнительных повысительных насосов.

4.5.3 Подбор ёмкостного водоподогревателя

 Емкостные водоподогреватели в системах горячего водоснабжения предназначе­ны для выравнивания потребления горячей воды при ограниченной мощности источника теплоснабжения и равномерном потреблении горячей воды в здании или группе зданий. Необходимая поверхность нагрева змеевиков емкостных водоподогревателей определяется по формуле:

 м2,                                  (30)

где  – расчетный часовый расход тепла на горячее водоснабжение, ккал/ч;

 – коэффициент теплопередачи от теплоносителя к воде через стенку змеевика,  (теплоноситель – вода);

– расчетная разность средних температур теплоносителя и нагреваемой воды, ;

1.1 – коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду.

Расчетная разность средних температур теплоносителя и нагреваемой воды определяется по формуле:

 ,         (31)

где Тн и Тк – начальная и конечная температуры теплоносителя;

 и  – начальная и конечная температуры нагреваемой воды.

 согласно п. 4.6 из СНиП 2.04.07-86*.

 согласно Прил. 4 из СП 41-101-95.

 согласно Прил. 4 из СП 41-101-95.

 согласно п. 11.10 из СНиП 2.04.07-86*.

Определяется расчетная разность средних температур теплоносителя и нагреваемой воды:

 .

Расчетный часовой расход тепла на нужды горячего водоснабжения в жилых зданиях определяется по формуле:

 ккал/ч,                (32)

где  – коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды, (таблица 4 в методичке), ;

 – норма расхода горячей воды в сутки наибольшего водопотребления [1, прил. 3],  л/сут;

U – количество потребителей горячей воды,  чел.

, .

Определяется расчетный часовой расход тепла на нужды горячего водоснабжения в зданиях:

 ккал/ч.

Определяется необходимая поверхность змеевиков емкостных водоподогревателей:

 м2 .  

4.5.4 Расчет циркуляционных трубопроводов

Циркуляция горячей воды предусматривается для предотвращения остывания воды у точек водоразбора в системах горячего водоснабжения жилых зданий, больниц и в зданиях, где необходимо поддерживать равномерную температуру водоразбора в течение суток.

Требуемый циркуляционный расход воды в трубопроводах стояков систем горячего водоснабжения определяется по формуле:

, л/ч,                             (33)

где Qп – потери тепла подающими трубопроводами, определяемые при одной средней температуре горячей воды для трубопроводов всех стояков системы (ккал/ч);

Δt – разность температур горячей воды в трубопроводах  водоразборных стояков, принимаемая от 5 до 15 °С в зависимости от протяженности циркуляционного кольца.

В жилых зданиях теплопотери подающих трубопроводов определяются по формуле:

, ккал/ч,                          (34)

где  – расчетный расход тепла на горячее водоснабжение (ккал/ч);                  ,

 ккал/ч.

Вычисляется требуемый циркуляционный расход воды в трубопроводах стояков систем горячего водоснабжения:

 л/ч.

Диаметры циркуляционнных трубопроводов выбирают на 1-2 типоразмера меньше соответствующих подающих трубопроводов.

Расчетный напор циркуляционного насоса определяется из условия обеспечения циркуляции при водоразборе в количестве 15% от максимального часового расхода:

 м,     (35)

где Н1 – потери напора в подающем трубопроводе и оборудовании при циркуляционном расходе, м, находится по формуле (36);

Н2 – потери напора в циркуляционном трубопроводе, м, находится по формуле (36);

GЦ – циркуляционный расход, м3/ч; Gц = 0,419 м3/ч;

GГ – расчетный часовой расход горячей воды, м3/ч; GГ = 2,643 м3/ч (таблица 1).

, м,                 (36)

где P – давление в подающем трубопроводе, Па;  Па,  Па;

ρ – плотность жидкости, кг/м3; ρ = 1000 кг/м3;

g – ускорение свободного падения, м/с2; g = 9,81 м/с2.   

, м;

, м.

 м.

Список литературы

1.                 СНиП 2. 04. 01 – 85*. Внутренний водопровод и канализация зданий. – М.: Стройиздат, 2000.

2.                   Арсенов В.Г. «Курс лекций по водоснабжению»: http//elib.ispu.ru/library/lessons/inted.htm

3.                   Калицун В. Н. Гидравлика, водоснабжение и канализация. – М.: Стройиздат, 1980.

4.                   http//www.know-house.ru

5.                   Шевелев Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых, стеклянных труб. – М.: Стройиздат, 1973.

6.                   Хапова О.В. Внутренний водопровод зданий и сооружений. – Учебно-методическое пособие к выполнению курсового проекта, Череповец: ЧГУ, 1998.

Заключение

При проектировании внутреннего водопровода и внутренней канализации жилого дома в рамках курсовой работы были произведены следующие расчеты и получены следующие данные и выводы:

1. Расчет основных расходов горячей и холодной воды, а также общих расходов, не превышает предела государственных норм и правил;

2. С помощью гидравлического расчета сети внутреннего водопровода холодной воды определены подходящие диаметры трубопроводов на расчетных участках;

3. Расчет требуемого напора в наружной водопроводной сети не превышает гарантийный, вследствии чего необходимо проектировать систему водоснабжения здания без повысительной насосной установки;

4. Подбор счетчика воды по его калибру: в данном случае, при проектировании используется крыльчатый счетчик;

В графическую часть вошли семь  чертежей:

1) план  типового  этажа (М 1:100),

2) план подвала (М 1:100),

3) аксонометрическая схема внутреннего водопровода (М 1:200),

4) аксонометрическая схема внутренней канализации (М 1:200),

5) генплан  участка с коммуникациями  (М 1:200),

6) профиль дворовой  канализационной сети (М 1:200),

7) оборудование  одного санитарно-технического узла.

Спецификация

Страницы: 1, 2, 3