§3. Системы и схемы внутреннего водопровода зданий

3.1. Системы внутреннего водопровода.

Внутренние водопроводы зданийустраивают с целью обеспечения водой производственных, вспомогательных, жилых и общественных зданий, оборудованных соответствующими системами канализации.

Системы внутреннего водопроводабывают:хозяйственно-питьевая, производственная, противопожарная, или объединенная из этих систем.

В производственных и вспомогательных зданияххозяйственно-питьевой водопроводне обязательный в том случае, еслиотсутствует централизованный водопровод, а число работающих на предприятии не превышает25 чел/смену.

Системы внутреннего водопроводавключают: ввод, водомерные узлы, стояки, магистральную и разводящую сети с подводками к санитарным приборам или технологическому оборудованию, водоразборную и регулирующую арматуры. В зависимости от назначения, местных условий и технологии производства в систему внутреннего водопровода могут входить насосное оборудование и водопроводные баки, резервуары и другие сооружения, расположенные как внутри здания, так и возле него.

В проектах должно предполагаться рациональное использование воды, а также экономические и надежные в действии системы внутреннего водопровода, учитывают все местные условия и особенности проектируемого здания, возможность применения индустриальных методов изготовления узлов систем водопровода и потоково-скоростных способов производства монтажных работ, удобство и экономичность эксплуатации систем, широкое использование оборудования и деталей, которые изготавливаются промышленностью, увязка с архитектурно-строительной, технологической и другими частями проекта.

Выбор системывнутреннего водопровода нужно производить в зависимости от технико-экономической целесообразности, санитарно-гигиенических и противопожарных требований, а также с учетом принятой системы внешнего водопровода и требования технологии производства.

В населенных пунктахи на предприятиях где источник питьевого водоснабжения обеспечивает все потребности потребителей при технико-экономических обоснованиях допускается подводить воду не питьевого качества к писсуарам и смывным бачкам унитазов.

Производственные системы должныпроектироваться для подачи удовлетворяющей технологическим требованиям, стойкой к коррозии аппаратуры и трубопроводов, отложению солей и биологического обрастания труб и аппаратов.

3.2. Схемы внутреннего водопровода.

Схемы устроения внутренних водопроводовбываюттупиковыми и кольцевмие, с верхней и нижней разводкой, с повышающими насосами и баками, или без

них.Выбор схемы внутреннего водопровода зависит от его назначения, надежности работы, обеспечения соответствующим напором.

Рассмотрим сложную схему устройства внутреннего водопровода, который содержит почти все характерные элементы (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Схема устройства хозяйственно противопожарного водопровода для жилого дома выше 12 этажей.

1- квартирное разводка; 2- смеситель мойки кухонной;

3-кран унитаза; 4-смеситель душа; 5-вентиль;

6-стояк В1 - питьевой (2.8); 7-стояк пожарный В-8 (2.9);

8-кран пожарный (ПК); 9-кольцевая магистраль(2.10);

10, 12- Кольцевая перемычка (2.11); 11-ввод (2.12);

13-водомер (2.13); напорно-регулирующий бак (2.14)

По типу разводки системы водоснабжения(2.7) зданий различают: верхнюю и нижнюю, тупиковую или кольцевую.

При нижней разводке магистраль располагается на наиболее низком уровне, т.е. в подвале, если он есть, или в специальных каналах. (преимущественно в жилых и общественных домах) (рис.2.4 и 2.5)

При верхней разводке магистраль располагается на высоком уровне, т.е. где-то под потолком верхнего этажа или на техническом этаже (преимущественно для промішленніх зданий).

Рис.2.4. Нижняя разводка. Рис.2.5. Верхняя разводка.

Тупиковая разводка – по типу ветвей от единой магистрали – устраивается в том случае, когда может случиться перерыв в подаче воды, а кольцевая – когда необходим непрерывный режим водопотребления, который характерен для пожарных или хозяйственно- противопожарных водопроводов повышенной надежности .

По обеспечению напоромвнутренние водопроводы распределяются таким образом.

1) Н_п < Н_гарпостоянно – напором без устройстванасосов и баков;

2) Н_п < Н_гарво время минимального водопотребления – нужна установканапорно-регулирующих баков;

3) Н_п > Н_гарпостоянно – нужна установкаповышающих насосов,

Здесь

Н_п– потребный (расчетный) напордля нормального функционирования водопровода;Н_гар – гарантийный напор, создаваемый в городской уличной сети.

ЛЕКЦИЯ Т-3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА ЗДАНИЯ.

Ключевые слова и понятия.

3.1. Внутренний водопровод здания

3.2. Водоразборная арматура

3.3. Глубина закладки внутриквартальной сети

3.4. Запорная арматуры

3.5.Диктующее водоразборное устройство

3.6. Диктующая точка

3.7. Расчетный участок водопровода

3.8. Вероятность действия санитарно-технических приборов

Внутренний водопровод здания (3.1) - это совокупность инженерных устройств в помещении, предназначенных для подачи воды под напором к водоразборным устройствам здания.

В жилых зданиях вода подводится к смесителям моек, умывальников, душей, кранам смывных бачков унитазов, а также поливочных кранов - соответствующей водоразборной арматуре (3.2).

Необходимость устройства водопровода и канализации регламентируется в [СНиП 2.04. 01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. Госстрой СССР. М.:1986. , п. 1.6] 3.1.

1.1. Выбор системы и схемы внутреннего водопровода.

Выбор системы и схемы трассирования внутреннего водопровода зависит от назначения здания, его этажности и объема, а также от величины гарантийного напора во внешнем водопроводе. Основные нормативные требования к выбору системы внутренних водопроводов изложенные в [СНиП 2.04. 01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. Госстрой СССР. М.:1986.]

Необходимо выбрать системуводопровода. Выбираетсяустройствовнутреннего противопожарного водопровода в зависимости от назначения здания

( жилая, общественная или промышленная), а также в зависимости от этажности (в жилых домах до 12 этажей пожарный водопровод не предусматривается). Более детально - в материале о противопожарном водоснабжении.

Схемасетивыбирается из следующих условий. Она может бытьтупиковой, если допустимый перерыв в подаче воды или при числе пожарных кранов до 12. В других случаях –кольцевой, или с двумя закольцованными вводами. Для тупиковой сети принимается один ввод, для кольцевой - два.При выборе схемы внутреннего водопровода нужно руководствоваться следующими требованиями.

Прокладку разветвления сетей внутреннего водопровода у жилых и общественных зданий следует принимать в подпольях подвалах, технических этажах и чердаках, а в случае отсутствия - на первом этаже в подпольных каналах совместно с трубопроводами отопления или под полом с устройством съемного фриза, а также по конструкциям домов, по которым допускается скрытая прокладка трубопроводов, или под потолком нижнего этажа. Прокладку стояков внутреннего водопровода предусматривают в шахтах, открыто - по стенам душевых, кухонь и других помещений. Скрытую прокладку трубопроводов предусматривают для помещений, к интерьеру которых предъявляются повышенные требования, и для всех систем из пластмассовых труб (кроме тех, что располагаются в санитарных узлах). Скрытая прокладка стальных трубопроводов, соединенная на резьбе, за исключением угольников для присоединения настенной водоразборной арматуры, которая не имеет доступа к стыковым соединениям, не допускается. Борозды в стенах нужно заделывать штукатуркой по сетке или облицовке, а в местах установки арматуры - предусматривать дверцу. Прокладку сетей водопровода внутри производственных зданий, как правило, предусматривают открытой - по фермам, колонам, стенам и под перекрытиями. При невозможности открытой прокладки допускается размещать водопроводную сеть в общих каналах с другими трубопроводами, кроме трубопроводов, которые транспортируют легковоспламеняющиеся, горючие или отравляющие жидкости и газы.

Совместную прокладку хозяйственно-питьевых водопроводов с канализационными трубопроводами допускается принимать только в проходных каналах, при этом трубопроводы канализации нужно размещать ниже водопровода. Специальные каналы

для прокладки водопроводов нужно проектировать при обосновании и лишь в исключительных случаях. Трубопроводы, которые подводят воду к технологическому оборудованию, допускается прокладывать в полу или под полом.

Нижняя разводка применяется, главным образом, в жилых зданиях; верхняя - в промышленных зданиях, а также в зонных водопроводах при системах с напорно-запасними баками.

Привыборе системы водопровода необходимо определить ориентировочный необходимый напор в точке подключения внутреннего водопровода к уличнойсетиН. Сравнить Н с допустимой величинойН_q( 60 — м для хозяйственно- питьевых и хозяйственно-противопожарных водопроводов, 90 м — для отдельных противопожарных водопроводов).ЕслиН > Н_q, то необходимозонированиеводопровода. Нужно сравнитьНс величиной наименьшего гарантийного давления в уличнойсетиН_{гар ,} если он известен.ЕслиН_п < Н_гарто необходимоустройствонасосныхповышающихустановок.ЕслиН_ппериодически меньшеН_гар, то возможноприменениенапорно-регулирующих баков. Окончательно система водопровода выбирается после гидравлического расчета сети.

1.2. Построение аксонометрической схемы.

Материал труб выбирается из условий:

• для хозяйственно-питьевого водопровода - стальные, оцинкованные. Или пластиковые трубы из полиетилена низкого давления по ГОСТ 18599-83, полиетилена высокого давления по ГОСТ 18599-83 с учетом допустимого давления ( чаще всего 1 МПа). Можно использовать пластиковые трубы с гарантией сертификата, выпущенные специализированными фирмами.

• Для противопожарного, и хозяйственно-противопожарного водопровода - исключительно стальные водогазопроводные трубы ГОСТ 3262 -75. Если водопровод только противопожарный-можно использовать неоцинкованные трубы.

• Для технического водопровода, все зависит от того, используется ли продукция с ней для бытовых нужд населения. В случае, если да - водопровод должен быть из материалов, которые не вредят здоровью людей.

Дальше осуществляется трассировка внутриквартальной сети. Глубина закладки внутриквартальной сети (3.3) принимается от поверхности земли к нижней поверхности трубы из условия превышения глубины промерзания грунта на 0,3 метра, но не менее 0, 7 м от земли до верха трубы.

При трассировке сетей водоснабжения нужно стремиться к максимальному сокращению их протяжности и созданию симметричной схемы размещения.При том, размещение подземных сетей должно осуществляться в увязке с архитектурно-планировочным решением микрорайона.

Необходимое давление в сети обеспечивается гарантийным давлением городской уличной сети, а при недостаточном давлении создается насосами, установленными за пределами жилых зданий, например, в центральном тепловом пункте (ЦТП). Место размещения ЦТП должно быть по возможности в центре квартала, неподалеку от водопроводного колодца уличной сети. Трубопровод холодного водопровода В1 трассируется через ЦТП с дальнейшим подведением ко всем зданиям ( Рис.. 3.1.)

Рис. 3.1. Генплан участка с инженерными сетями.

Магистральные трубопроводы обычно прокладываются вдоль капитальных стен со свободным доступом к арматурам и соединениям труб. При наличии противопожарного водопровода местоположения пожарных кранов и пожарных стояков регламентируются с обеспечением максимально свободного доступа - в лестничных клетках, вестибюлях, коридорах. Их желательно закольцовывать с хозяйственно-питьевыми стояками. Водопроводные стояки рекомендуется размещать согласно стандартным монтажным положениям. Количество поливочных кранов и места их установки определяются из условий наличия 60-80 м на один кран. Краны размещаются в нишах внешних стен на высоте не выше 1 м от отметки земли для удобства обслуживания.

После решения всех этих вопросов на план типичного этажа наносятся стояки и

внутриквартирные разводки (рис.3.2).На плане подвала или технического этажа (при нижней или верхней разводке трубопроводов) показываются разводки магистралей и стояки ( рис. 3.3). На плане подвала также показываются водомерный узел и ввод. При трассировании ввода необходимо учитывать расположение канализационных выпусков с соблюдением требования расстояния ввода от канализационных труб не менее 1,5м от их стенок. Водомер нужно размещать с учетом 0, 3-1,0 м от уровня чистого пола. Схемы водомерных узлов приведены в [Монтаж внутренних санитарно-технических устройств: Справочник строителя Под ред. М.Г.Староверова. - 3-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1984. - 780 с. рис. 34.4, 34.5].

Все стояки должны быть промаркированы и пронумерованны согласно стандартной маркировке: Ст. В 1-1, Ст. В 1-2 и т.д.

Аксонометрическая схема водопровода строится с указанием всех элементов сети.Запорная арматуры (3.4) устанавливается:

- на каждом вводе;

- на кольцевой водопроводной сети из условий переключения вводов;

- у основании пожарных стояков с числом пожарных кранов 5 и больше;

- у основании хозяйственно-питьевых стояков в зданиях 3 и больше

этажей;

- на ответвлениях, которые питают 5 водоразборных точек и больше.

- на ответвлениях к квартирам и подводкам смывных бачков, к водонагревателям и групповым умывальникам и душам;

- перед поливными кранами.

На схеме должны быть показаны отметки: земли, пола подвала, этажей, подводок трубопроводов и поливочных кранов, а также отметку точки присоединения диктующего водоразборного устройства (3.5).

Рис. 3.2. План типового этажа.

Рис. 3.3. План подвала.

При составлении схемы квартирных разводок горизонтальные подводки к санитарным приборам прокладывают прямолинейно с незначительным уклоном (0, 002-0,005) к стояку.Ось холодного горизонтального трубопровода нужно прокладывать на 300 мм выше от отметки чистого пола. Высоту установки водоразборной арматуры необходимо принимать согласно табл. 3.1.

Таблица 3.1.

Высота Н установленияводоразборнойарматуры отполадо

горизонтальной вехи крана или смесителя и диаметр подводкиД_У, мм

*Высота от борта санитарного прибора к горизонтальной вехе крана или смесителя.

В подвале магистрали прокладываются с уклоном 0, 002-0,005 в сторону выпуска и на 0, 2-0,3 м ниже потолока.

Пример аксонометрической схемы холодного водопровода приведен на рис. 3.4. Условные обозначения в приложении 2.

Рис. 3.4. Расчетная аксонометричекая схема холодного водопровода.

1.3. Гидравлический расчет.

Внутренние хозяйственно-питьевые водопроводы рассчитываются на пропуск максимального секундного расхода, а объединенные хозяйственно-противопожарные водопроводы дополнительно рассчитываются на пропуск наибольшего хозяйственно-питьевого расхода воды и расчетного расхода воды на нужды внутреннего пожаротушения, по указаниям СНиП 2.04. 01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий.Госстрой СССР. М.:1986, гг. 7.1 и 7.2].

Цель гидравлического расчета - определение экономичных диаметров труб при пропуске расчетных расходов и потерь напора в сети.

Порядок расчета.

На аксонометрической схеме сети внутреннего водопровода намечают диктующую точку (1) (рис. 3.5).

Рис.3.5. Выбор диктующей точки расчета В1.

- Трасу от диктующей точки (3.6) до точки подключения ввода к

внешней водопроводной сети разбивают на расчетные участки водопровода (3.7).

- Определяют расчетные расходы воды на участках по приведенным ниже формулам.

Гидравлический расчет сетихозяйственно-питьевоговодопроводапроводитсяпо максимальному секундному расходу воды, л/с:

где - секундный расход воды, определяется согласно[СНиП 2.04. 01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. Госстрой СССР. М.:1986,п. 3.2.](приложение 4)

 - коэффициент, который определяется в зависимости от общегочисла приборов на расчетномучасткеивероятностиих действия Р (приложение5)

Вероятность действия санитарно-технических приборов (3.8) на участках сети определяется по формуле:

где - норма расхода водыоднимжителем за час наибольшего

водопотребления, л/с (приложение 4).

u -общеечисло жителей в здании;

N -общеечисло приборов в здании;

Примечание: Количество жителей u для всего здания определяется, исходя из нормы проживания в квартирах: однокомнатная - 2-3 жителя, двухкомнатная - 3-4, трехкомнатная - 4-5.

- Согласно расчетным расходам определяют диаметр трубопроводаи потери напора на расчетномучастке[Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. М.: Стройиздат. 1984].(Приложение 3)

При выборе диаметров труб нужно ориентироваться на допустимые скорости: в подводках не больше 2,5 м/с, в магистралях и стояках - 0, 9-1,2 м/с.Для пластмассовых труб данные выбираются аналогично.

Потери напоранаучасткахтрубопроводов системы водопровода, м,

где i - потери давления на 1мдлины трубопровода (приложение3);

l - длина расчетного участка, м;

- коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления, который принимается равным 0,3 в сетихозяйственно-питьевого водопровода.

Результаты расчетов сводят в табл. 3.2.

Таблица 3.2.

Ведомость гидравлического расчета холодного водопровода

1-2

2-3

Пример 1

Норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления =300 л/сут. наодного жителя.(по табл.3.4),u=120чел.,N=120приборов. Тогда вероятность действия санитарно-технических приборов:

14.Подбор счетчика воды.

Учетколичества воды производится счетчиками,установленнымив подвале на вводе в здание. Диаметр условного прохода счетчика воды в помещении определяется, исходя изсреднего часовогорасхода, м³/ч, который недолженпревышать эксплуатационный расход счетчика[СНиП 2.04. 01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. Госстрой СССР. М.:1986, табл. 4], или по табл.3.3.

Таблица 3.3.

Выбор водомера

Диаметр условного прохода, мм	Параметры
	расход, м3/ч			порог чувствительности, м3/ч, не более	Максималний объем воды в сутки, м3	гидравлическое сопротивление счетчика S,
	минимальный	эксплуатационный	максимальный
15	0,03	1,2	3	0,015	45	1,11
20	0,05	2	5	0,025	70	0,4
25	0,07	2,8	7	0,035	100	0,204
32	0,1	4	10	0,05	140	0,1
40	0,16	6,4	16	0,08	230	0,039
50	0,3	12	30	0,15	450	0,011
65	1,5	17	70	0,6	610	0,0063
80	2	36	110	0,7	1300	0,002
100	3	65	180	1,2	2350	5,9 10-5
150	4	140	350	1,6	5100	1,0 10-5
200	6	210	600	3	7600	2,77 10-6
250	15	380	1000	7	13700	1,38 10-6

где - средняя суточная норма расхода воды наодногочеловека (приложение 4).

n_к - количество квартир в помещении, которое проеетируется.

Счетчик с принятым диаметром условного прохода необходимо проверять на пропуск максимального (расчетного) секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды, при котором потери напора в крильчатых счетчиках холодной воды не должны превышать 2,5 м, в турбинных -1 м.

Потери напора в счетчике, м, при расчетном расходе, л/с, определяются по формуле

где - гидравлическое сопротивление счетчика, принимается по табл.3.3.

Установка счетчика должна удовлетворять следующим требованиям.С каждой стороны счетчика нужно устанавливать запорные вентили или заслонки.

Между счетчиком и вторым по ходу вентилем (заслонкой) нужно устанавливать спускной кран. При наличии одного ввода в здание устраивается обводная линия вокруг счетчика, закрытый вентиль должен быть апломбирован, который открывается в случае пожара для создания дополнительного напора.

Тип счетчика определяют, например, по табл.3.4.

Таблица 3.4.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КРЫЛЬЧАТОГО СЧЕТЧИКА ЛЛ-20...40.

Пример 2

Норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления q^tot_hr,u=300л/сут. наодногожителя,u=120 чел., средняя суточная норма=250 л/сут. наодногожителя. Тогда

1,25 м³/г.

Прирасходе воды 1,25 м³/г. по табл.3.4 по эксплуатационному расходу подбирается счетчик диаметром условного прохода 15 мм.

Дальше следует принятый диаметр проверить на пропуск максимального секундного расхода воды .

Удельное сопротивление Sдля этого счетчика соответствует 1,11м/( м³/г.)². Потери напора в счетчике:

что больше допустимого значения 2,5 м (по потерям напора не удовлетворяются условия для крильчатих счетчиков). В таком случае принимается следующий калибр счетчика 20 мм условного прохода и расчет ведется в приведенной раньше последовательности.

что менее 2,5 м

Это удовлетворяет условиям, поэтому принимаем этот диаметр условного прохода, а марку водомера - по табл. 3.4 -ЛЛ-20.

1.5. Определение необходимого напора.

Величина необходимого напора для подачи воды в здание, м,

где - геометрическая высота подъема воды. Определяется как разность отметок диктующего ( наиболее далеко и высоко расположенного по отношению к вводу) прибора и внешнего водопровода в месте подключения, м;

- свободный напор диктующего санитарного прибора, м(для смесителя душа – 3 3 м, смесителя мойки или умывальника и крана унитаза – 2 м);

- потери напора в водомере, м;

- сумма потерь напора в трубах, м (табл. 3.2).

Полученное значение необходимого напора необходимо сравнить с тем, что гарантируется по заданию.При этом могут возникнуть следующие варианты:

>- система водоснабжения без насосов и баков;

>>- постоянно или периодически - необходимо предусмотретьустройствонасоснойустановки

<- на 2-3м– необходимо попробовать увеличить диаметры труб на отдельныхучастках,приэтомуменьшитьвеличину.

Объем бака определяется при необходимости согласно [ п. 13.4]. Оборудование и местоположение бака должно отвечать данным, приведенным в [ гг. 13.14-13.16]. Баки устанавливаются чаще всего на техническом этаже, или в самой высокой точке последнего этажа.

Напор насоса, м :

=-,

Мощность на валу насоса, кВт,

где - плотность воды,кг/м³;

q- максимальный расчетный расход воды, м/с;

H_p- напор насоса, м;

 - КПД насоса (0, 6-0,8).

Мощность электродвигателя насоса, кВт,

где - КПД электродвигателя (0, 85-0,95);

K - коэффициент запаса (1, 1-1,2).

Тип насосного агрегата выбирается по [ Монтаж внутренних санитарно-технических устройств: Справочник строителя /под ред. М.Г.Староверова. - 3-е изд. М.: Строиздат, 1984. - 780с. с.207; 3, с.227; 9, с. 363-371], или по приложению 6.

1.6. Составление спецификации материалов и арматуры.

Спецификация составляется с целью учета количества наименований оборудования водопровода, который проеетируется, на основании использования справочников, например [ «Монтаж внутренних санитарно-технических устройств»: Справочник строителя /под ред. М.Г.Староверова. - 3-е изд. М.: Строиздат, 1984. - 780с. с.207; 3, с.227; 9, с. 363-371. а также «Внутренние санитарно-технические устройства». Часть 2. Водопровод и канализация. Справочник проектировщика/под ред. М.Г.Староверова. - 3-е изд. М.: Строиздат, 1990. ](табл.. 3.5.)

Таблица 3.5.

Спецификация материалов и арматуры.