Как выполняется проектирование водоснабжения и канализации

Водопровод и канализация входят в обустройство зданий и сооружений, где живет, отдыхает и работает человек. Монтаж водоснабжающих и сточных сетей выполняют по индивидуальным проектам.

Как происходит проектирование водоснабжения и канализации

Проектирование систем водоснабжения и канализации ведут поэтапно. Собирают исходную информацию об объекте: генплан с коммуникациями, геологические характеристики, технические условия. На основе полученных данных формируют техническое задание и составляют проект.

Разработка проекта решает следующие задачи:

• Расчет водопотребления, требуемого напора воды, объема стоков.
• Составление плана водоснабжения и канализации.
• Выбор материалов и оборудования.

Сначала определяют источник питьевой воды: центральный водопровод, колодец или скважина. Если городские сети не подключены, выбирают подходящий способ получения горячей воды: теплообменник, электрический водонагреватель или газовый бойлер.

Назначают место установки септика, если отсутствует подключение к общей канализации. Септик проектируют на расстоянии от 30 м до скважины, а основной канализационный стояк располагают у ближайшей к нему стены. Чертят наружный план водопровода и канализации до точки входа в фундамент здания.

Составляют чертеж внутренней разводки водопроводных и сливных труб с указанием длин, диаметров, точек установки сантехнического оборудования. Проекты разводки сетей многоэтажных объектов выполняют на одном или нескольких вертикальных стояках.

Количество сантехнических приборов и пользователей определяет требуемые напор, потребление воды, сливной объем. Рассчитывают данные характеристики, задают диаметры трубопроводов, параметры насосной станции.

Диаметр основной наружной сточной трубы определяет угол уклона:

• Ø 110 мм — 0.02
• Ø 160 мм — 0.008

Не допускается уменьшение и увеличение угла уклона слива, так как транспортирующая способность жидкости максимальна при соблюдении расчетного значения.

Выбор материалов и оборудования — завершающий этап проектирования водоснабжения и канализации. Подбирают материалы, учитывая условия эксплуатации, нагрузку на сети, ограничение по цене.

Архитекторы закладывают в проект возможность модернизации, расширения, ремонта комплекса в будущем. Это позволяет в процессе эксплуатации без лишних затрат устранять поломки, устанавливать новое оборудование.

Готовый проект водоснабжения и канализации содержит поэтажные чертежи, пояснительную записку с расчетами, спецификацию материалов.

Что регламентирует СНиП в проектировании инженерных коммуникаций

Проектируют водоснабжение и водоотведение, опираясь на СНиП 2.04.01-85. Нормативный документ предписывает комплекс правил, согласно которым разрабатывают планы водопровода и канализации для жилых домов, общественных зданий, промышленных предприятий. Локальные очистные сооружения проектируют согласно СНиП 2.04.03-85, учитывая строительные нормативы региональных ведомств.

Сточные трубопроводы прокладывают прямолинейно с заданным уклоном, изменять который не допускается. Присоединение приборов и изменение направления труб производят соединительными элементами, которые имеют плавный, обтекаемый угол поворота.

Предусматривают два варианта обустройства внутренней канализации:

• Открытое крепление труб к стенам, опорам, потолкам.
• Скрытая установка в короба, шахты, конструкции пола, перекрытия, прорези стен с последующей заделкой.

Внутренние трубопроводы защищают от механических повреждений, а наружные утепляют и заглубляют под грунт на расчетную глубину. Канализационные стояки выводят на крышу здания либо в сборную вытяжную шахту для вентиляции.

Прочистки проектируют в местах поворота стоков, на тупиковых участках, на стояках. В многоэтажных домах ревизии стояков устанавливают на верхнем и нижнем этажах, а также на этажах над отступами. В домах высотой от 5 этажей делают ревизии через 3 этажа.

Документ СНиП 2.04.01-85 регламентирует соблюдение дополнительных правил при проектировании водопровода и канализации в зданиях, которые построены в особых климатических и природных регионах. К ним относятся вечномерзлые и просадочные грунты, а также сейсмически опасные и подрабатываемые территории.

Соблюдение строительных норм при проектировании обезопасит систему от возможных поломок и некорректной работы в будущем.

Проведение необходимых расчетов

Проектирование систем водоснабжения и водоотведения включает расчеты водопроводного напора, водопотребления, объема сточных вод, а также сметы материальных затрат. Расчеты целесообразны для многоэтажных зданий. В небольших одноэтажных строениях применяют стандартные решения.

Расчет водоснабжения проводят для определения напора воды на сантехнических приборах. Если напор недостаточный, вносят изменения в план водоснабжения: увеличивают мощность насоса, меняют диаметр и длину труб.

Потерю давления воды в результате отбора потребителями и подъема на верхние этажи рассчитывают по формуле:

• H — потеря напора (м),
• λ — коэффициент трения, обозначенный в маркировке трубы,
• L — длина линии (м),
• D — диаметр трубопровода (м),
• g — постоянная: 9,81 м/с2,
• V — скорость течения воды (м/с).

Формула определения скорости течения воды:

• D — внутренний диаметр трубы,
• π — постоянная: 3,14,
• Q — расход воды (м3/с), принимают по приложению 2 СНиП 2.04.01-85.

Водопотребление зависит от количества жильцов и от вида установленного оборудования. Значения для разных приборов и их зависимость от количества водопотребителей указаны в таблицах СНиП 2.04.01-85.

Гидравлический расчет водоотвода диаметром до 500 мм делают по номограмме приложения 9 СНиП 2.04.01-85, а для больших диаметров руководствуются СНиП 2.04.03-85.

Сложные технические расчеты следует поручить инженерам-проектировщикам. Специалисты не допустят ошибок при составлении проекта, что гарантирует безотказную работу коммуникаций.

Выбор материалов

Проект водопровода и канализации включает выбор трубопроводов с требуемыми параметрами. Промышленность выпускает широкий ассортимент труб для хозяйственно-питьевой воды и сточных жидкостей.

Материалы изготовления трубопроводов:

• металлопластик,
• чугун,
• сталь,
• медь,
• полиэтилен,
• полипропилен,
• поливинилхлорид,
• стеклопластик,
• асбест,
• железобетон.

Наибольшее распространение получили изделия из полимеров, металлопластика, нержавеющей стали. Внутренние водопроводы изготавливают из полипропилена PPRC, металлопластика, сшитого полиэтилена PEX, гофрированной нержавеющей стали. Внутренние сливные трубы производят из полипропилена PP, серого ПВХ и полиэтилена высокой плотности HDPE.

Для наружных водопроводов применяют изделия из полиэтилена PE и полиэтилена с защитным слоем PE-RC. Внешние водоотводы делают из поливинилхлорида оранжевого цвета, гофрированного полиэтилена и гофрированного двухслойного полипропилена PP.

Проектировщик принимает тип труб, опираясь на технические условия проекта, достоинства, недостатки материала, а также учитывает пожелания заказчика.

Этапы и особенности обустройства сетей водоснабжения и канализации

По готовому проекту на водоснабжение и канализацию выполняют обустройство сетей и оборудования. Создание автономной сети начинают с бурения скважины или рытья колодца.

Устанавливают источник воды: насос, станцию автономного водоснабжения. Монтируют фильтры очистки воды. Сооружают септик или биоочистительную станцию. Альтернативный вариант для дачи — накопительный резервуар или выгребная яма.

Выкапывают траншеи для наружных линий водоснабжения и канализации. Засыпают дно траншей песком, одевают на трубопроводы утеплитель, укладывают с заданным уклоном. Слив в отверстие не осевшего септика устанавливают свободно до осадки. Подводят линии к зданию, соединяют с внутренней сетью.

Водопроводы подвержены перемерзанию в зимний период, поэтому их закладывают ниже глубины промерзания грунта. Оптимальный вариант — скважина и насос находятся внутри придомовой пристройки, тогда необходимость наружных водопроводов отпадает.

Внутренние горизонтальные трубопроводы первого уровня ведут от точки входа с постоянным к ней уклоном. На следующих этажах делают уклон к месту стыковки линии со стояком.

Разводку по приборам делают при помощи соединительных деталей. Повороты линий выполняют угловыми фитингами. Стояки устанавливают вертикально с вентиляционным выводом на кровлю.

Завершающий этап — проверка и конечная отладка сетей. Подают воду, исследуют линии с приборами на наличие протечек. Устраняют неисправности при необходимости. Если недочетов нет, то внутренние трубопроводы закрывают или заделывают, а наружные засыпают грунтом.

Скрытые трубопроводы закрывают после специальной проверки. Подают на них воду под избыточным давлением, которое выдерживают несколько часов.

Проектирование сетей водоснабжения и канализации неразрывно связано с постройкой объектов, где присутствуют люди. Надежность работы коммуникаций зависит от точности составления проекта.

Проектирование водопроводных сетей: правила и нормы

В этой статье мы расскажем:

• Нюансы проектирования водопроводных сетей
• Требования СП к проектированию сетей водоснабжения и водоотведения
• Виды водопроводных сетей
• Этапы проектирования водопроводных сетей
• Важность разработки проекта водопроводных сетей профессионалами

Проектирование водопроводных сетей – это сложный процесс, который необходимо доверить профессионалам. В зависимости от назначения здания на стадии составления проекта рассчитываются нормы потребления воды, тип используемых труб и оборудования, расчетная мощность и многое другое.

На то, что войдет в итоговую документацию, влияют различные факторы: тип водозабора, высота и назначение сооружения, удаленность от источника и т. д. В нашей статье мы расскажем, из чего состоит проектирование водопроводных сетей, на какие этапы разбивается этот процесс и почему необходимо выбрать качественных исполнителей.

Нюансы проектирования водопроводных сетей

Водопроводная система — это множество связанных друг с другом элементов, которые обеспечивают подачу воды в здание и ее отведение в канализацию. Проект такой сети должен четко регламентировать требования по питьевому, бытовому и техническому водоснабжению, а также включать в себя сведения о пожарном водопроводе.

Проектирование надежной водопроводной системы необходимо во избежание возможных ошибок в процессе монтажа, а также для рационального использования материалов. В проекте рассчитываются основные характеристики сети водоснабжения и водоотведения, такие как диаметр трубопроводов и тип учетных приборов.

Прежде всего собираются необходимые данные:

• схема расположения стояков и распределительных узлов;
• сведения об источнике водоснабжения;
• составленное техзадание на подключение водопроводной системы.

Процесс проектирования должен основываться на определенных правилах, позволяющих достичь нужного качества работ по водоснабжению. Так, прокладку водопроводов следует осуществлять по прямой линии вдоль подъездных путей, но не под асфальтовым или бетонным покрытием. Пересечение же с проезжей частью требуется выполнять под прямым углом к ее оси.

Важное значение имеет выбор источника воды. С этой точки зрения выделяют:

• централизированное водоснабжение;

Вода при этом поступает в общую сеть из нескольких источников. К этой единой системе подключаются потребители. Централизованная сеть водоснабжения функционирует независимо от общей системы, в чем и состоит ее преимущество.

• автономное водоснабжение.

Водой снабжается небольшое количество потребителей, которые пользуются ресурсом исключительно в личных целях. Система состоит из водопровода и подключенного к нему мембранного либо накопительного бака.

Проектировать водопроводную сеть рекомендуется совместно с канализационной сетью и системой отопления. Итоговый документ в этом случае называется проектом отопления, водоснабжения и канализации (ОВК). В нем содержатся сведения о расположении бойлеров, мембранных баков (гидроаккумуляторов), фильтров и других элементов системы водоснабжения. Также в проекте должным быть отражены способы и места проведения трубопровода, отмечены места и способы монтажа различных ответвлений и кранов.

Требования СП к проектированию сетей водоснабжения и водоотведения

Основой для проектирования служит СП 2.04.01-85, где регламентируются правила разработки плана водопроводных и канализационных коммуникаций для жилых, промышленных и общественных строений. При обустройстве локальных очистных объектов руководствуются СП 2.04.03-85 с учетом строительных норм региональных контролирующих ведомств.

Трубопроводы для водоотведения проектируют также прямолинейными участками с обязательным постоянным уклоном. В местах подключения приборов учета, а также где меняется направление труб, монтируют соединительные элементы с плавными и обтекаемыми углами поворота.

Внутреннюю канализационную систему обустраивают одним из двух способов:

• Трубопровод крепится в открытую к стену, потолку или опорам.
• Трубы прокладываются в коробах и шахтах, монтируются внутри стен и перекрытий с последующей заделкой.

Внутренняя система требует защиты от механических повреждений, наружные трубы необходимо углубить в грунт ниже уровня промерзания и дополнительно утеплить. Стояки канализации монтируют на крыше либо внутри сборной вытяжной вентиляционной шахты.

На поворотных и тупиковых участках необходимо запроектировать прочистки. Также их предусматривают в стояках. Многоэтажные здания снабжаются ревизиями стояков, располагаемых, как правило, на нижнем и верхнем этажах, а при наличии отступов также на этажах выше. Если дом имеет 5 этажей и более, ревизии следует сооружать через каждые 3 этажа.

СП 2.04.01-85 содержит помимо этого дополнительные требования при проектировании водопроводных сетей и систем водоотведения в особых климатических условиях. Это касается, например, сейсмически опасных районов, территорий с вечной мерзлотой, с просадочными и подрабатываемыми грунтами.

Соблюдение регламентируемых норм при проектировании водопроводов минимизирует в будущем вероятные поломки и неполадки в системе.

Виды водопроводных сетей

Водопроводные системы разделяются на централизованные и автономные.

• В первом случае такие сети призваны обеспечивать большое число потребителей водой, которая поступает из единой коммуникационной системы. Как правило, централизованная система включает в себя как холодное, так и горячее водоснабжение. При проектировании создаются сложные схемы, состоящие из множества отдельных коммуникаций и установок.
• Автономная система обеспечивает водой относительно небольшое количество потребителей. На практике такие сети проектируются для водоснабжения частных хозяйств. Источник воды при этом располагается вблизи подключаемого жилого дома, откуда она перегоняется насосом. Подогрев воды осуществляется при помощи бытовых водонагревателей.

Далее классифицируем различные виды водоснабжения по определенным критериям

1. Назначение водопроводной системы

В зависимости от назначения выделяют 5 видов систем:

• хозяйственно-бытовые;

Используются для обеспечения водой большинства объектов крупных населенных пунктов — жилых, административных, коммерческих и других зданий.

• сельскохозяйственные;

Соответственно, проектируются для водоснабжения объектов животноводства и растениеводства.

• производственные;

Данные водопроводные системы обеспечивают водой промышленные предприятия, работающие в различных отраслях.

• противопожарные;

Сюда относят специализированные сети водоснабжения для тушения пожаров и ликвидации чрезвычайных ситуаций.

• комбинированные.

Системы, используемые для нескольких целей.

2. Тип источника воды

• использующие поверхностные источники;

Для водоснабжения используется вода из рек, озер и водохранилищ.

• использующие подземные источники.

Потребители обеспечиваются грунтовыми водами.

• комбинированные.

Источниками воды служат как поверхностные водоемы, так и подземные водоносные горизонты.

3. Технология подачи воды

Вода поступает к потребителям самотеком, под действием гравитации.

• с принудительной циркуляцией;

Вода доставляется с помощью насосов.

• комбинированные.

Для доставки воды комбинируются оба метода.

4. Характер использования воды

Промышленные предприятия могут по-разному использовать воду. В этом отношении существует 3 вида систем водоснабжения.

Подразумевается однократное использование воды, которая затем выводится через канализационную систему или поступает на очистную станцию. Данная технология может использоваться по двум причинам. Во-первых, вода должна входить в состав некоторого продукта (например, жидкие удобрения, минеральные кислоты и т. п.). Во-вторых, качество поступившей воды после использования значительно ухудшается, ее последующее использование не представляется возможным (пример — процесс электролиза).

Вода здесь используется обычно как охлаждающее тело. При этом имеется некая нагретая среда, которую требуется охладить для повторной эксплуатации. Иногда оборотные водопроводные сети включают в себя очистные сооружения.

• прямоточные с повторными циклами использования. В данной технологии использованная вода, непригодная для одного объекта, далее используется на другом объекте.

5. Форма обслуживания потребителей

С позиции комплексности обслуживания потребителей существуют объединенные, неполно-раздельные и раздельные сети водоснабжения.

Первый вид обеспечивает водой (как правило, питьевой) всех потребителей. Для промышленных предприятий целесообразно подключение такой системы лишь в случае потребности в качественной воде, или когда требуется малое количество жидкости.

Сети второго вида подключаются к потребителям, требующим большие объемы воды низкого качества очистки.

Раздельные системы фактически представляют собой несколько самостоятельные сетей водоснабжения, предназначенных для бытовых, промышленных и противопожарных нужд. Встречается данный вид гораздо реже.

Этапы проектирования водопроводных сетей

Проект водопроводной системы наружного типа выполняется в 3 этапа:

• Составление техзадания на проектирование
• Разработка проектной документации
• Разработка рабочей документации

В техническом задании должны быть указаны все условия по организации проектирования, утверждены стадии работы над проектом, определены границы проектирования, приведена спецификация требуемых материалов и оборудования. В состав проектной документации входят текстовый раздел (пояснительная записка) и графическая часть.

В свою очередь, пояснительная записка содержит:

• сведения об имеющихся либо проектируемых источниках водоснабжения;
• данные о существующих водоохранных зонах, если таковые имеются;
• характеристику проектируемого водопровода с указанием его основных параметров;
• расчет проектного расхода воды для хозяйственных и бытовых нужд, для систем автоматического пожаротушения, а также для производственных нужд (в случае проектирования сети для промышленного объекта);
• данные о напоре воды в существующей сети и требуемое значение этого напора;
• характеристики материала трубопровода и меры, защищающие трубы от воздействия окружающих грунтов и водоносного горизонта;
• информацию о составе воды и меры по достижению требуемого качества;
• разработку мер по водонакоплению и учет водопотребления;
• разработку автоматизированной системы водоснабжения;
• описание действий, направленных на экономию и рациональное использование водного ресурса;
• характеристику системы горячего водоснабжения с расчетом проектного расхода;
• разработку оборотной водопроводной системы с описанием мер, направленных на повторную эксплуатацию тепловой энергии от горячей воды;
• расчет баланса между потреблением и отведением воды по данному объекту либо по каждому подключенному процессу (в случае промышленного предприятия).

Состав графической документации:

• план водопроводных коммуникаций;
• принципиальная схема сети водоснабжения.

Разработка документации для выполнения работ выполняется в необходимом для этого объеме. А именно, информация должна полностью обеспечивать комплекс монтажных работ по возведению наружной водопроводной системы. Базовый комплект графической документации должен содержать:

• рабочие чертежи (планы, профили) элементов сети и оборудования;
• схема напорных сетей.

Кроме того, в проект наружного водопровода обязательно включаются:

• гидравлический расчет с определением проектного значения напора;
• расчет прочности для определения максимально допустимых деформаций стенок трубопровода от давления грунта и воды;
• определение минимального диаметра трубопровода;
• расчет удлинения труб под температурным воздействием температуры с описанием мер, компенсирующих такие деформации (обычно для компенсации применяют отводы — в этом случае расчет их характеристик также должен присутствовать в проекте).

Важность разработки проекта водопроводных сетей профессионалами

Чтобы сэкономить на проектных работах, некоторые пытаются разработать проект водоснабжения самостоятельно. В частности, пользуются типовыми заготовками, найденными в интернете, или заказывают проект студентам без опыта за копейки.

Однако отсутствие необходимых знаний и навыков у исполнителя неизбежно приведет к ошибкам в процессе монтажа, а значит, и к существенным проблемам при эксплуатации водопровода. Последствия могут быть весьма серьезными, зачастую непредсказуемыми:

• Реализовать проект в действительности невозможно на выделенной площадке.
• Рассчитанный напор оказался слишком малым.
• Периодически возникают аварии в системе.
• Реальные затраты на эксплуатацию и обслуживание системы слишком высокие.

Создать проект сети водоснабжения, полностью удовлетворяющий всем нормам, правилам и стандартам, под силу только специалистам с высокой квалификацией. Смонтированная в соответствии с этим проектом водопроводная система будет гарантированно работать без серьезных сбоев.