Проектування системи водопостачання та водовідведення житлового будинку квартирного типу
Вступ
1. Характеристика клімату та геології м. Дніпропетровська
2. Санітарно-технічне обладнання 10-ти поверхового будинку
2.1 Технічна характеристика житлового будинку
2.2 Вибір системи та схеми внутрішнього водопроводу
2.3 Трасування мережі
2.4 Гідравлічний розрахунок мережі
2.5 Розрахунок внутрішнього водопроводу
2.6 Підбір лічильника води та визначення втрати напору в ньому
2.7 Визначення потрібного напору на вводі будівлі
2.8 Розрахунок системи гарячого водопостачання
2.9 Каналізація
2.10 Внутрішні водостоки
2.11 Розрахунок автоматичної системи пожежогасіння
3. Фільтри
3.1 Фільтри механічної очистки
3.2 Фільтри тонкого очищення Honeywell Braukmann
3.3 Осадові фільтри
4. Програма розрахунку перепаду (комплексний, реальний)
4.1 Гідравлічний розрахунок перепаду колодязного типу
4.2 Програма PER.BAS
5. Економічний розрахунок
6. Охорона праці та безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях
6.1 Вимоги безпеки при використанні та експлуатації систем водопостачання
6.1.1 Аналіз небезпечних і шкідливих факторів при експлуатації систем водопостачання
6.1.2 Водозабірні споруди і насосні станції
6.1.3 Реагентне господарство, змішувачі, камери хлоп’є утворення
6.1.4 Відстійники
6.1.5 Фільтри
6.1.6 Вторинне реагентне господарство, контактні камери та РПВ
6.1.7 Монтаж трубопроводів
6.1.8 Монтаж внутрішніх санітарно-технічних пристроїв
6.2 Вимоги безпеки при аварійних ситуаціях
6.3 Відповідальність за ліквідацію аварійних ситуацій
Список літератури
водопостачання гідравлічний каналізація фільтр
Вступ
Водопостачання - це сукупність заходів щодо забезпечення водою різних її споживачів - населення, промислових підприємств, транспорту та ін. Комплекс інженерних споруд, які здійснюють завдання водопостачання, називається системою водопостачання або водопроводом. Всі сучасні системи водопостачання населених місць є централізованими: кожна з них забезпечує водою велику групу споживачів.
У залежності від призначення обслуговуваних об'єктів сучасні водопроводи поділяються на комунальні та виробничі (промислові або сільськогосподарські). Найбільш великі споживачі води - підприємства металургійної, хімічної, нафтопереробної промисловості, а також ТЕС. Деякі заходи, пов'язані з використанням води, по своїй класифікації не відносяться до водопостачання. Наприклад, подача води для поливу с.-г. полів являє собою спеціальну галузь водного господарства - зрошення, подача води з турбін ГЕС відноситься до гідроенергетиці та т.п.
Для цілей водопостачання використовуються природні джерела води: поверхневі - відкриті водойми (ріки, водосховища, озера, моря) і підземні (грантові та артезіанські води та джерела). Для потреб населення найбільш придатні підземні води. Однак для постачання водою великих населених місць підземних джерел часто виявляється недостатньо, а одержання з них значного кількостей води економічно невигідно. Тому для водопостачання великих міст і промислових об'єктів використовують переважно поверхневі джерела прісної води. Для отримання води з природних джерел, її очищення відповідно до потреб споживачів і для подачі до місць споживання служать такі споруди: водоприймальні споруди; насосні станції першого підйому, що подають воду до місць її очищення; очисні споруди; збірні резервуари чистої води; насосні станції другого або наступних підйомів, що подають очищену воду в місто або на промислові підприємства; водоводи і водопровідні мережі, служать для подачі води споживачам. Загальна схема водопостачання може видозмінюватися залежно від конкретних умов. Якщо, наприклад, вода джерела не потребує очищення, зі схеми випадають очисні та пов'язані з ними споруди. При розташуванні джерела на більш високих відмітках, ніж забезпечується водою об'єкт, вода може бути подана самопливом, і тому немає необхідності в пристрої насосних станцій. Розташування водонапірних башт і резервуарів залежить від рельєфу місцевості. У деяких системах використовується декілька джерел, що веде до збільшення числа основних споруд. При великій різниці відміток на території об'єкта іноді влаштовують так зване зонне водопостачання, тобто окремі мережі для районів міста, розташованих на різних відмітках, з окремими насосними станціями. Іноді споруджують підвищувальні насосні станції, забирають воду з основної мережі міста і подають її в піднесені райони.
Водоприймальні споруди мають різне пристрій в залежності від виду джерел В. та місцевих умов. Для прийому поверхневих вод використовуються річкові, озерні, морські водоприймачі. Для прийому підземних вод в залежності від глибини залягання водоносних пластів застосовуються трубчасті (бурові) колодязі, горизонтальні водозбори, що представляють собою дренажні труби або галереї, що укладаються в межах водоносного пласта. Джерельні води збираються за допомогою каптажних споруд (кам'яних резервуарів, прийомних камер та ін.), що розташовані у місці найбільш інтенсивного виходу джерельної води.
Вода піднімається з підземних джерел в більшості випадків відцентровими насосами. Досить ефективні заглибні насоси, що опускаються під рівень води в колодязь разом з електродвигуном, укладеним у водонепроникний кожух. При використанні артезіанських (напірних) вод після спорудження колодязя рівень води в ньому встановлюється над водоносним пластом. Іноді тиск в пласті настільки велике, що вода само виливними з колодязя на поверхню землі. Для міських водопроводів, що використовують підземні води, зазвичай споруджують групу колодязів. Вода з них надходить у збірний резервуар і звідти подається споживачам насосною станцією. Шахтні колодязі застосовують при відносно неглибокому заляганні підземних вод. У залежності від глибини шахтних колодязів підйом води з них може бути здійснено звичайними або зануреними насосами. У системах В. населених місць водоприймальні спорудження всіх типів включаються в зону санітарної охорони.
Насосні станції сучасних систем водопостачання обладнуються, як правило, відцентровими насосами з електричним приводом, а також регулюючої, запобіжної і контрольно-вимірювальною апаратурою. Багато насосні станції мають телеуправління і повністю автоматизовані.
Забезпечення населення чистою, доброякісної водою має велике гігієнічне значення, тому що охороняє людей від різних епідеміологічного захворювань, що передаються через воду. Подача достатньої кількості води в населений пункт дозволяє підняти загальний рівень його благоустрою. Для задоволення потреб сучасних великих міст у воді, потрібно величезне її кількість, що вимірюється в мільйону кубічних метрів на добу. Виконання цього завдання, а також забезпечення високих санітарних якостей питної води вимагає ретельного вибору природних джерел, їх захисту від забруднення і належного очищення води на водопровідних спорудах. Деякі промислові підприємства пред'являють до якості споживаної води спеціальні вимоги.
Водопровідні мережі та водоводи займають особливе місце в системах водопостачання. Водопровідна мережа запроектована з урахуванням необхідної надійності водо забезпечення споживачів.
Подальший розвиток систем водопостачання пов'язана також з удосконаленням і створенням нових видів механічного та електричного обладнання, розробкою та впровадженням нових реагентів для обробки води, засобів автоматичного контролю й регулювання.
Широке впровадження засобів обчислювальної техніки дозволить вирішувати задачі проектування та експлуатації споруд систем водопостачання на якісно новому рівні, що забезпечує вимоги економічності і надійності. До числа таких завдань відносяться гідравлічні розрахунки систем подачі та розподілу води, розрахунки по захисту водоводів від гідравлічних ударів, вибору оптимальних режимів, розрахунки окремих споруд і всієї системи водопостачання в цілому, а також ряд інших складних завдань.
Метою даного дипломного проекту є проектування системи водопостачання та водовідведення житлового будинку квартирного типу, обладнаного умивальниками, мийками, ваннами з душами і унітазами, а так само водопостачання житлового району.
Завдання дипломного проекту - запроектувати систему внутрішнього водопостачання та водовідведення двох житлових десятиповерхових будинків для забезпечення водою і відведення стоків від санітарних приладів. А так само підвести воду до всього селища.
Водопостачання житлових будинків здійснюється від міського водоканалу. Необхідні умови для проектування вказані в технічних умовах.
1.Характеристика клімату та геології м. Дніпропетровська
Місто Дніпропетровськ розташовано в південно-східній частині України на обох берегах Дніпра. У цілому клімат міста є помірно континентальний з м'якою зимою і теплим (інколи спекотним) літом.
Середньорічна температура повітря становить 8,5 ° C, найнижча вона у січні (мінус 5,5 ° C), найвища - в липні (21,3 ° C)
Таблиця 1 – клімат Дніпропетровська.
Найнижча середньомісячна температура повітря в січні (мінус 14,5 ° C) зафіксована в 1950 р., найвища (1,5 ° C) - в 2007 р.
Найнижча середньомісячна температура в липні (18,4 ° C) спостерігалась у 1976 р., найвища (25,6 ° C) - в 1936 р. Абсолютний мінімум температури повітря (мінус 38,2 ° C) зафіксовано 11 січня 1940 р., Абсолютний максимум (40,1 ° C) - 10 серпня 1930
В останні 100-120 років температура повітря в Дніпропетровську, так само як і в цілому на Землі, має тенденцію до підвищення. Протягом цього періоду середньорічна температура повітря підвищилася щонайменше на 1,0 ° C. Найтеплішим за весь період спостережень виявився 2007 р. Найбільше підвищення температури відбулося в першу половину року.
У середньому за рік у Дніпропетровську випадає 513 мм атмосферних опадів, найменше їх у березні та жовтні, найбільше - у червні та липні.
Мінімальна річна кількість опадів (273 мм) спостерігалась у 1951 р., максимальна (881 мм) - в 1960 р. Максимальну добову кількість опадів (82 мм) зафіксовано 23 серпня 1960 р. в середньому за рік у місті спостерігається 127 днів з опадами; найменше їх (по 7) у серпні та жовтні, найбільше (16) - у грудні. Щорічно у Дніпропетровську утворюється сніговий покрив (грудень-лютий, іноді листопад-березень), проте його висота незначна; нерідкі відлиги.
Відносна вологість повітря в середньому за рік становить 74%, найменша вона (61%) у серпні, найбільша (89%) - у грудні. Найменша хмарність спостерігається в серпні, найбільша - у грудні. Найбільшу повторюваність у місті мають вітри з півночі, найменшу - з північного заходу і південного заходу. Найбільша швидкість вітру - у січні-лютому, найменша - влітку. У січні вона в середньому становить 5,4 м / с, у липні - 3,7 м / с.
Кількість днів з грозами в середньому за рік дорівнює 22, градом - 5, снігом - 53.
Сучасна поверхню території України покрита молодими відкладеннями, що утворилися в четвертинний (антропогенового) період. Їхній вік - від кількох десятків до кількох сотень тисяч років. Вони поширені майже суцільний товщею потужністю в середньому 15 м (Максимум 100 м). Якщо ж подумки зняти цю товщу, то під нею будуть породи різного віку. Їх поширення відображає тематична геологічна карта України. Для створення такої карти не потрібно знімати товщу антропогенових відкладів. Про породах під ними можна дізнатися різними способами: Бурінням свердловин, вивченням стінок кар'єрів або відслонень (виходів порід на поверхню) на крутих берегах річок.
Найдавнішими відкладами в геологічну будову України є докембрійські, Залягають на всій її платформної частини на різних глибинах, а в межах Українського щита - виходять на поверхню. Найбільшого поширення серед палеозойських порід мають відкладення кам'яновугільного періоду, Які потужною товщею наповнюють Дніпровсько-Донецька западина, а в Донбасі виходять на поверхню великий суцільний площею. Геологічна карта засвідчує відсутність на території України виходів на поверхню порід кембрійського і ордовицького періодів, дуже мале поширення силурійських і девонських (У долинах Дністра і його лівих приток на Поділлі), а також пермських (в Донбасі) відкладів. Мезозойські відклади залягають у Донбасі і Кримських горах. Зокрема породи крейдового періоду займають великі площі на заході (Волинь, Карпати) і північно-сході України.
Найбільш поширеними на території України є кайнозойські відкладення. Палеогенові породи є на Лівобережжі, північно-сході країни, в Карпатах. Неогенові відклади майже суцільно покривають Причорномор'я, рівнинний Крим, Поділля, Прикарпаття і Закарпаття, займають значні площі в межах Українського щита і Дніпровсько-Донецької западини. Четвертинні (антропогенового) відкладення утворилися в основному на суші. Тільки на шельфі, узбережжях і в затоках-лиманах Чорного і Азовського морів вони морське походження.
2. Санітарно-технічне обладнання 10-ти поверхового будинку
2.1 Технічна характеристика житлового будинку
Задана для розрахунку будівля - житловий 10-поверховий будинок з висотою поверху 3,15 м та підвалу 3,0 м і товщиною перекриття 0,3 м. число споживачів на квартирі - 3. Відмітка поверхні землі 0,6 м., глибина промерзання ґрунту - 1,2 м.
Гарантійний натиск розраховується водопроводу 20,66 м. Діаметр труби міського водопроводу 300 мм, міської каналізації - 300 мм. Відстань від червоної лінії до будівлі 9 м.
Водопостачання та водовідведення виконується від житлового 10-поверхового будинку квартирного типу. Кожна квартира обладнана санітарно-побутовими приладами: Унітаз, раковина, кухонна мийка, ванна довжиною 1500-1700мм з душовою сіткою. У квартирі проживають 3 людини. Житловий будинок секційного типу. Кожен поверх секції налічує п’ять квартир. Загальна кількість санітарних приладів 225 шт. Загальне число жителів - 112 людини.
Введення водопроводу з водомірним вузлом один на всі секції будівлі. Водопостачання будівлі запроектовано від існуючої міської водопровідної мережі.
Прокладка магістрального водопроводу прийнята під стелею підвалу (на кронштейнах). Стояки монтують в санвузлах за унітазом. Для зручності монтажу їх розміщують поруч з каналізаційними стояками.
Підводки до санітарно-технічних приладів прокладають, відкрито на висоті 0,2 м від підлоги і з'єднують з водорозбірної арматурою.
На водопровідній мережі передбачається встановлення запірної арматури.
Засувки встановлюють на вводі трубопроводу, на напірному та всмоктуючому патрубку насосів, після водоміра, на обвідної лінії в водомірному вузлі. Вентилі розміщують на відгалуженнях від магістралі до кожного стояка, до поливальним кранів, на вводі в кожну квартиру перед змивним бочком.
Відведення стоків від санітарних приладів здійснюється самопливом по самостійному каналізаційного випуску від кожної секції будівлі в приймальний каналізаційний колодязь дворової мережі.
Технічний поверх – теплий, тобто температура повітря в ньому в холодний період року забезпечена системою опалення не нижче +5 °С.
2.2 Вибір системи та схеми внутрішнього водопроводу
Вибір системи внутрішнього водопроводу проводиться залежно від техніко-економічної доцільності, санітарно-гігієнічних та протипожежних вимог. У житлових будинках поверховістю до 12 поверхів приймають систему господарсько-питного водопостачання.
Система внутрішнього водопроводу включає вводи в будинок, водомірний вузол, розвідних мережу, стояки, підведення до санітарних приладів, водорозбірну, змішувальну, запірну і регулюючу арматуру. Для подачі води питної якості в мережах діаметром до 150 мм беруть сталеві оцинковані труби. З'єднання труб передбачається зварюванням, на різьбленні або на клею.
По конфігурації розрізняють схеми з нижньої і верхньої розводкою магістральних трубопроводів, а також кільцеві і тупикові. Для житлових будинків з числом квартир до 400 дозволяється приймати тупикову схему водопроводу з одним вводом, роздільну перерву в подачі води на випадок аварії. Наявність техпідпілля під всім будинком і відносно невеликий поверховості будівлі визначає вибір схеми з нижнім розведенням магістральних трубопроводів.
Для даного розрахунку приймаємо систему господарсько-питного водопостачання, а також кільцеву схему водопроводу.
Для паркування запроектовано протипожежне водопостачання (пінне), також розміщуємо по два поливальних крана на одній парковці.
2.3 Трасування мережі
Схему внутрішнього водопроводу слід розробляти, починаючи з введення в будівлю. Введення проектують під прямим кутом до стіни будівлі з найменшою довжиною, до середини будівлі для зменшення протяжності водопровідної мережі. Діаметр введення визначається в ході гідравлічного розрахунку мережі. У місці приєднання введення до мережі зовнішнього водопроводу передбачають колодязь діаметром не менше 700 мм, в якому розміщують запірну арматуру для відключення введення на ремонт. Глибину закладення введення приймають з урахуванням глибини закладання труб міського водопроводу і глибини промерзання ґрунту. Введення прокладають із ухилом 0,002 в бік зовнішньої мережі для спорожнення внутрішнього водопроводу. Перетин вводу зі стінами підвалу виконується в сухих ґрунтах з зазором 0,2 м між трубопроводом і будівельними конструкціями. Введення водопроводу в своєму розпорядженні вище труб каналізації, відстань в плані не менше 1,5 м один від одного.
Водомірний вузол розташовують, як правило, відразу ж після введення всередині будівлі на відстані не більше 1 м від зовнішньої стіни. При проектуванні системи з одним вводом влаштовується водомірний вузол з обвідний лінією, на якій встановлюється опломбовані засувки, що включає в разі необхідності пропуску протипожежного пропуску води або зняття водоміра на ремонт та перевірку.
Необхідно забезпечити вільний підхід до водомірного вузла для зручності експлуатації і зняття показань водоміра. Перед водоміром і після нього встановлюють запірну арматуру, між водоміром і другої по ходу руху засувкою контрольно-спускний кран.
Водопровідні стояки слід розміщувати разом з каналізаційними стояками та стояками гарячої води в місцях найбільшого водо розбору, звичайно в кутку біля унітазу. У залежності від оздоблення будівель застосовується відкрита і прихована прокладка стояків. Магістральні водопроводи прокладаються вздовж капітальної внутрішньої стіни або колон на 40-50 см нижче стелі підвалу.
Кріплення трубопроводів здійснюється на кронштейнах або покрівлях. На магістральних трубопроводах необхідно також передбачити установку поливальних кранів діаметром 25 мм, які розміщуються з зовнішньої сторони будівлі в нішах на висоту 0,25 м від вимощення через 60-70 м по периметру будівлі. З внутрішньої сторони встановлюють запірний вентиль для виключення поливального крана на зиму. Підвідні трубопроводи від стояків до санітарних приладів прокладаються на висоті 20-30 см над підлогою з ухилом 0,002-0,005 до стояків і з'єднуються з арматурою приладу вертикальними ділянками.
2.4 Гідравлічний розрахунок мережі
Основним призначенням гідравлічного розрахунку є визначення найбільш економічних діаметрів трубопроводів для пропуску розрахункових витрат води до всіх споживачів у необхідній кількості і з найменшими втратами напору.
Гідравлічний розрахунок виконується в такій послідовності:
1) На аксонометричній схемою вибирають диктують точку водорозбору;
2) Намічають розрахункове напрямок руху води від місця приєднання введення до зовнішньої мережі до диктує точки і розбивають на ділянки, нумеруючи вузлові точки;
3) Визначають розрахункові витрати за розрахунковими дільниць;
4) Визначають діаметр труби, Втрати напору і швидкість руху води на кожній ділянці;
5) Підбирають водомір і підраховують втрати напору в ньому;
6) Визначають необхідний натиск у внутрішній водопровідній мережі.
2.5 Розрахунок внутрішнього водопроводу.
Розрахункова витрата на ділянці визначається за формулою:
=5*0,3*0,2=0,3, л/год
- витрата води одним прибором максимального водоспоживання;
α - величина визначається в залежності від загального числа приладів N та ймовірності їх дії P; додаток 4(1)
,
- максимальна часова витрата одним водо споживачем (холодна вода);
N - загальна кількість приладів у будинку;
V - загальне число жителів в будівлі
Гідравлічний розрахунок внутрішньої водопровідної мережі проводимо в табличній формі (Таблиця 1). За витратами води на кожній ділянці розрахункового напрямку по таблицях для гідравлічного розрахунку обирається діаметр труб, швидкість руху води в трубах і питомі витрати напору на тертя . При цьому рекомендована швидкість руху води в трубах — 0,9-1,5 м/с, максимальна – 2 м/с. Результати розрахунку наведено в таблиці.