GardenWeb

Водоснабжение зданий

Совокупность зданий, сооружений и инженерных сетей, предназначенных для приема воды из источника водозабора, ее подготовки (очистки) и подачи потребителям, называют системой водоснабжения.

По назначению системы водоснабжения (водопроводы) разделяют на хозяйственно-питьевые, подающие воду для хозяйственных (приготовление пищи, мытьелтосуды, стирка белья и др.), гигиенических (умывальные, мытье в душах и банях) и питьевых нужд населения и работников предприятий; производственные, снабжающие водой технологические цехи промышленных предприятий; противопожарные, подающие воду для тушения пожаров. Возможно объединение водопроводов различного назначения. Наиболее часто сооружают хозяйственно-противопожарный, реже — производственно-пртивопожар- ной водопроводы.

Количество воды, необходимой для обеспечения населения или промышленного предприятия, определяют расчетом расхода воды, зависящим от числа жителей населенного пункта, количества продукции, выпускаемой промышленными предприятиями, а также от норм водопотребления. Норма водопотребления зависит от степени благоустройства зданий (санитарно-технического оборудования), этажности застройки, уклада жизни населения, климатических и других местных условий. Рекомендуемые в настоящее время (СНиП И-31-74) нормы водопотребления на 1 жителя составляют от 125 до 350 л/сут.

Для работающих на предприятиях установлены нормы расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды — 25—45 л в смену. Расход воды для душей на промышленных предприятиях определяют из расчета подачи к одной душевой сетке 500 л/чел.

Количество воды, расходуемое для выпуска единицы продукции (1 т металла, 1000 м ткани и т. д.) промышленным предприятием и выраженное в кубических метрах, называется нормой производственного водопотребления. Ее определяют технологическими расчетами или на основании опыта эксплуатации аналогичных предприятий.

Для тушения пожаров вода расходуется эпизодически, только во время пожаров. Поэтому нормы потребления воды для этих целей зависят от размера объекта, огнестойкости здания и пожарной опасности производства и определяются по СНиП 11-31-74.

Источниками водоснабжения являются поверхностные и подземные (скважины, колодцы) воды. Для обеспечения промышленных предприятий водой предусматривают повторное и многократное использование ее по схеме оборотного водоснабжения, при которой отработанные (сточные) воды после соответствующей очистки вновь возвращаются на производство.

Система водоснабжения города или промышленного предприятия состоит из водоприемных сооружений, т. е. насосных станций, подающих воду к очистным сооружениям (насосные станции первого подъема) или потребителям (насосные станции второго подъема); очистных сооружений, башен и резервуаров, накапливающих запасы воды или регулирующих ее напоры и расходы, водовода и сети трубопроводов, предназначенных для транспортирования воды от сооружения к сооружению или к потребителям. На рис. 58 показана схема водоснабжения городов с‘поверхностным источником водозабора.

Сооружения для приема воды должны обеспечивать бесперебойное снабжение потребителей водой хорошего качества в течение всего года. Для хозяйственно-питьевого водоснабжения наиболее пригодны подземные воды, для промышленных целей преимущественно используют поверхностные источники водоснабжения. Место расположения водозаборного сооружения в плане выбирают в районе наименьшего загрязнения водоема (на реках — выше населенных пунктов, промышленных предприятий и участков сброса сточных вод) с учетом возможности организации зоны санитарной охраны.

Водоподъемные сооружения представлены насосными станциями, которые с помощью насосов и связанных с ними всасывающих труб и напорных водоводов обеспечивают транспортирование воды от сооружения к сооружению и потребителям.

По расположению в схеме водоснабжения и назначению насосные станции разделяются на станции первого и второго подъема, повысительные и циркуляционные. Подземные части зданий насосных станций выполнены из бетона и железобетона, а надземные части и павильоны — из кирпича. В последние годы для строительства насосных станций широко используют сборные железобетонные элементы.

Водоочистные сооружения предназначены для очистки воды от вредных примесей и доведения ее качества до показателей, определенных соответствующими ГОСТами.

При очистке речной воды, используемой для хозяйственно- питьевых и производственных целей в ряде отраслей промышленности, наиболее широко применяют осветление, обесцвечивание и ее обеззараживание (дезинфекцию). При осветлении и обесцвечивании из воды удаляют взвешенные и гумусовые вещества, а при обеззараживании уничтожают бактерии. Воду обеззараживают хлорированием, озонированием, ультрафиолетовыми лучами.

В процессе очистки вода проходит последовательно ряд очистных сооружений, которые в совокупности составляют технологическую схему очистки. На рис. 59 показана схема осветления, обесцвечивания и обеззараживания воды для хозяйственно-питьевых целей с использованием отстойников и фильтров. Природную воду насосами первого подъема подают в смеситель, куда одновременно поступают реагенты из реагентного цеха 3. После смешивания с реагентами вода попадает в камеру хлопьеобразования (камеру реакции), где происходит физико-химический процесс агломерации взвешенных и коллоидных частиц в крупные хлопья. Затем вода поступает в отстойники, в которых движется с малой скоростью, при этом основная масса образовавшихся хлопьев выпадает в осадок (на дно отстойников). Из отстойников воду подают на фильтры для глубокого осветления путем пропуска ее через толщу песчаной загрузки. Осветленную воду собирают в резервуарах чистой воды. Перед подачей в эти резервуары ее обеззараживают. Обеззараживание завершается в резервуарах чистой воды, где обеспечивается необходимый контакт воды с дезинфекторами (хлором и др.). Затем воду подают насосами 8 второго подъема к источникам потребления.

Водонапорные башни предназначены для регулирования подачи и потребления воды в системе водоснабжения, обеспечения заданного напора в водопроводной сети, создания и хранения необходимого запаса воды для тушения пожара в первые минуты после возникновения. Они могут быть железобетонными, кирпичными с металлическим или железобетонным баком и металлическими. Башня состоит из водонапорного бака, ствола (поддерживающей конструкции) и отепляющего шатра вокруг бака. Для осмотра бака снаружи и внутри устанавливают лестницы.

Водонапорные и запасные резервуары служат для хранения запасов воды и в зависимости от назначения могут быть расположены в различных местах системы водоснабжения.

Резервуары сооружают преимущественно из железобетона. При объеме до 2000 м3 железобетонные резервуары сооружают круглой формы, а при большем объеме — прямоугольными.

Железобетонные резервуары могут быть выполнены монолитными или сборными из отдельных элементов. Для обеспечения водонепроницаемости резервуаров стенки и днище следует торкретировать, а внутренние поверхности стенок, кроме того, железнить.

Водопроводные сети. Вода от источников к объектам водоснабжения транспортируется по водоводам. Они представлены двумя или более нитками трубопроводов, которые укладывают параллельно друг другу. Для подачи воды непосредственно к местам ее потребления (жилым зданиям, цехам промышленных предприятий) служит во/ютроводная сеть.

По конфигурациям в плане различают водопроводные сети разветвленные, или тупиковые (рис. 60, а), и кольцевые, или замкнутые (рис. 60, б). Разветвленные водопроводные сети создают для небольших объектов водоснабжения, допускающих перерывы в снабжении водой. Кольцевые водопроводные сети прокладывают при необходимости бесперебойного водоснабжения, что гарантируется в данном случае возможностью двухстороннего питания водой любого потребителя. Протяженность и стоимость кольцевых сетей более значительна, чем разветвленных.

В городских и производственных водопроводах, как правило, сооружают кольцевые сети. В противопожарных водопроводах устройство кольцевой сети обязательно.

В водопроводной сети различают магистральные (главные) и распределительные (второстепенные) линии.

Для устройства наружного водопровода используют трубы чугунные, стальные, асбестоиементные, железобетонные, пластмассовые и др.

Чугунные раструбные трубы и фасонные части к ним изготовляют согласно ГОСТ 5525—61 и ГОСТ 9583—75 диаметром от 50 до 1200 мм и длиной от 2 до 7 м. Такие трубы можно применять только на сети с рабочим давлением не более 1 МПа. Внешнюю и внутреннюю поверхности труб покрывают на заводе нефтяным битумом, что предохраняет их от коррозии и уменьшает зарастание.

Чугунные трубы обладают очень важным достоинством — долговечностью, которая обусловлена значительной толщиной их стенок. К недостаткам следует отнести большой расход металла (в 1,5 раза больше, чем для стальных труб), малую сопротивляемость ударным нагрузкам и ограниченность рабочего давления.

Стальные трубы применяют для водоводов и водопро водных сетей, в которых внутреннее давление превышает 1,2 МПа, используемые при укладке их в макропористых грунтах и в сейсмических районах, а также на пересечении водоводов с железными и автомобильными дорогами, под мостами и на эстакадах, т. е. в условиях, где необходима хорошая сопротивляемость динамическим нагрузкам и изгибающим усилиями По сравнению с чугунными сталь ные трубы обладают значительно большей прочностью, эластич ностью, меньшей массой и более простым соединением, которое, как правило, осуществляют сваркой.

Недостатком стальных труб является большая степень подвер женности коррозии, и поэтому они требуют специальной защиты. Срок их службы меньше, чем чугунных труб.

Промышленность выпускает стальные трубы диаметром от 15 до 1600 мм. Толщина их стенок изменяется в широких пределах, что обеспечивает возможность применения труб для работы на раз ном давлении и в различных условиях.

Стальные электросварные трубы (ГОСТ 10704—63) изготовля ют диаметром от 25 до 1400 мм, а электросварные со спиральным швом (ГОСТ 8696—74) — диаметром от 400 до 1200 мм.

Металлические (стальные и чугунные) трубы, уложенные в земле, подвергаются почвенной коррозии, которая по своей природе бывает ^химическая, электрохимическая и электрическая (корро зия блуждающими токами). Для изоляции труб применяют нефтя ной битум. Добавка к нему измельченных наполнителей (каолина, цемента, асбеста) повышает прочность изолирующего покрытия. Для усиления изоляции используют обертку трубопровода гидро- изолом или бризолом Применяют также и пластмассовые изоляционные покрытия.

Асбестоиементные трубы изготовляют на заводах из смеси 75—80% портландцемента и 20—25% асбестового волокна (ГОСТ 539—73). Они имеют диаметр от 100 до 500 мм. При необходимости заводы могут выпускать трубы и больших диаметров (600— 1000 мм). Используют при рабочем давлении в сети отО.бдо 1,2МПа.

Асбестоцементные трубы обладают следующими достоинствами: гладкостью стенок, малой теплопроводностью, стойкостью в отношении коррозии, небольшой массой и невысокой стоимостью. К их недостаткам относят малую сопротивляемость ударам и динамическим нагрузкам, а также сложность и высокую стоимость стыков соединений. Применяют такие трубы при устройстве водоводов самотечных безнапорных и низкого давления.

Железобетонные трубы. Выпуск железобетонных напорных труб регламентируют ГОСТ 16953—71 и ГОСТ 12586—74. Эти трубы изготовляют методами вибропрессования и центрифугирования с предварительным напряжением арматуры. К достоинствам труб следует отнести малый расход металла, долговечность и устойчивую гладкость внутренних поверхностей, к недостаткам — их большую массу.

Железобетонные напорные трубы служат для устройства водопроводов, если транспортируемая вода и грунтовые воды, окружающие трубопровод, неагрессивны по отношению к бетону.

Для нормальной эксплуатации на водопроводных сетях устанавливают следующую арматуру: запорно-регулирующую (задвижки, дисковые поворотные затворы), предохранительную (предохранительные клапаны, воздушные вантузы) и водоразборную (водоразборные колонки, краны, пожарные гидранты). В местах установки фасонных частей и арматуры с фланцевыми соединениями сооружают смотровые колодцы или камеры.

Колодец состоит из рабочей камеры и горловины над ней для спуска в рабочую камеру. На горловину колодцев устанавливают чугунные или стальные люки с крышками.

Глубина заложения водопроводных труб зависит от глубины промерзания грунта, температуры воды в трубах и режима ее подачи. Однако эта глубина, считая до нижней образующей труб, должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины промерзания грунта. Ориентировочно можно принимать следующую глубину заложения труб (до их нижней образующей): в северных районах 3—3,5 м, в средней полосе 2,5—3 м и в южных районах 1 —1,5 м.

Внутренние сети водоснабжения. Внутренним водопроводом называют системы хозяйственно-питьевого, производственного и противопожарного водоснабжения.

Внутренний водопровод обычно состоит из одного или нескольких вводов (ответвлений от наружных сетей), распределительных трубопроводов (разводящих линий, стояков ответвлений к приборам), водозаборных и пожарных кранов, повысительных установок (насосных и пневматических) и напорных баков для хранения запасов воды, если напор в наружной сети недостаточен.

Внутренние водопроводы устраивают с нижней и верхней разводками. Для внутренней сети водопроводов используют стальные оцинкованные трубы диаметром до 70 мм включительно и неоцинкованные трубы больших диаметров. Вводы изготовляют из чугунных, стальных или пластмассовых труб.

Водоснабжение

В этой статье вы узнаете всё о водоснабжении — описание водоснабжения, схемы и системы водоснабжения, учебники, таблицы, программы, проектирование, строительство, эксплуатация и многое многое другое.

Что такое водоснабжение?

Водоснабжение — это процесс обеспечения водой населения, производства, сельского хозяйства и нужд пожаротушения.

Водоснабжение на хозяйственно-питьевые нужды — это обеспечения населения питьевой водой для удовлетворения санитарных потребностей, питья, приготовления пищи, стирки и уборки помещений.

Водоснабжение на производственные нужды — это расход воды предприятиями промышленности для обеспечения технологических процессов и на полив территории.

Водоснабжение на сельскохозяйственные нужды — это полив сельскохозяйственных угодий и полей, питьевые потребности животноводства.

Противопожарное водоснабжение — это расход воды для обеспечения наружного пожаротушения (пожарные гидранты, пожарные емкости и водоемы) и расход воды на внутреннее пожаротушение (пожарные краны, автоматическое пожаротушение (сплинкеры и дренчеры)).

Системы водоснабжения

Системы водоснабжения подразделяются по расходу, источникам водозабора, возобновляемости водоснабжения и способу подачи воды.

По расходу водоснабжения:
— расход на хозяйственно-питьевые нужды;
— расход на производственные нужды;
— расход на пожаротушение.

По источникам водоснабжения:
— поверхностные (реки, озера, моря . );
— подземные (колодцы, скважины).

По способу подачи воды в системе водоснабжения:
— самотечные;
— напорные.

По возобновляемости источников водоснабжения:
— однократное использование;
— оборотное водоснабжение.

Системный подход к водоснабжению объекта (дома, здания или сооружения) является залогом надежности процесса водоснабжения этого объекта.

Горячее водоснабжение

Горячее водоснабжение — это процесс подачи воды на хозяйственно-питьевые или производственные нужды.

Системы горячего водоснабжения (ГВС) могут быть централизованными или местными.

Выбор системы горячего водоснабжения здания (централизованное или местное) следует производить в зависимости от санитарно-гигиенических требований, требований технологии производства, экономической целесообразности, а также с учетом принятой схемы наружного горячего водоснабжения.

Подробнее здесь.

Холодное водоснабжение

Холодное водоснабжение — это процесс подачи воды на питьевые, производственные или пожарные нужды.

Системы холодного водоснабжения могут быть централизованными или местными.

Выбор системы холодного водоснабжения здания (централизованное или местное) следует производить в зависимости от санитарно-гигиенических и противопожарных требований, требований технологии производства, а также с учетом принятой схемы наружного водопровода.

Подробнее здесь.

Схема водоснабжения

Схематично процесс водоснабжения можно представить на следующем рисунке:

Схема водоснабжения состоит из:

— источника;
— водоподготовки;
— резервуара чистой воды (РЧВ);
— насосной станции (НС);
— сети водопроводов (как наружных так и внутренних);
— потребителей (жители или производство).

Водоснабжение частного дома (частное водоснабжение)

Водоснабжение частного дома является частным случаем типовой схемы водоснабжения любого объекта.

Источником водоснабжения в частном доме может быть как подключение к коммунальной сети водопровода города или поселка, так и индивидуальный источник (колодец или скважина).

Подключение к коммунальной сети водоснабжения производится с установкой колодца. Достаточный диаметр колодца в месте врезки 1000 или 1500 мм из типовых сборных железобетонных колец.

На вводе водопровода в здание обязательным требованием в последнее время является устройство водомерного узла. Для частного водоснабжения водомерный узел состоит из фильтра условным диаметром 15мм и водомерного счетчика диаметром 15мм. Водомерный счетчик в свою очередь может по требованию водоканала оборудоваться устройством дистанционной передачи данных на диспетчерский пункт водоканала.

Станции водоснабжения

Станции водоснабжения предназначены для повышения давления (напора) в сети водопровода внутреннего или наружного.

Станции водоснабжения в общем виде состоят из:

— насосы;
— отключающие задвижки или затворы;
— обратные клапаны;
— датчики давления;
— манометры;
— шкаф управления;
— гидроаккумулятор;
— виброкомпенсаторы;
— фундамент.

Производительность и количество насосов в насосной установке подбираются исходя из экономической целесообразности на основании максимального часового расхода и требуемого напора на выходе.

Отключающие задвижки или затворы необходимы для отключения как отдельных насосов, так и установки в целом с целью ремонта или замены.

Обратные клапаны устанавливаются на подающем трубопроводе для исключения обратного тока воды.

Датчики давления передают сигнал в шкаф управления.

Манометры позволяют визуально проконтролировать уровень давления в подающем и отводящем трубопроводах.

Шкаф управления по сигналу от датчиков давления включает или отключает насосы в насосной установке. При наличии частотного регулирования включение и отключение насосных агрегатов изменяется плавно. Включение насосных агрегатов производится при достижении давления в подающем трубопроводе минимального уровня. Отключение насосов производится при достижении максимально допустимого проектного напора.

Гидроаккумулятор необходим для компенсации незначительного расхода в сети водоснабжения с целью исключения частого включения насосов.

Виброкомпенсаторы необходимы для сглаживания вибрационных нагрузок от работы насосных агрегатов.

Фундамент под насосные установки необходим для усиления несущих конструкций в месте установки насосного оборудования. В заглубленных помещениях насосных станций фундамент также поднимает уровень электрических двигателей до нормативного значения относительно пола насосной станции.

Учебники и таблицы по водоснабжению

Изучение систем водоснабжения необходимо начинать с прочтения технической литературы.

1) Учебник для вузов «Абрамов Н.Н. Водоснабжение».

В учебнике даны основные сведения о системах водоснабжения, приведены материалы для ознакомления с назначением, условиями работы, конструкциями, методами расчета и проектирования основных водопроводных сооружений. Рассмотрены задачи и характерные особенности систем производственного и сельскохозяйственного водоснабжения.

Абрамов Н.Н. Водоснабжение. Скачать >>>.
2) Таблицы для гидравлического расчета. Шевелев Ф.А.

Книга содержит таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб из различных материалов. Таблицы составлены по формулам, выработанным в результате исследований, проведенных по ВНИИ ВОДГЕО, и охватывают нормированные размеры диаметров труб.

Таблицы Шевелева. Скачать >>>

Этапы проектирование водоснабжения

Проектирование водоснабжения — это процесс разработки документации необходимой и достаточной для строительства сетей и сооружений водоснабжения. Начинается с утверждения технического задания и заканчивается авторским надзором за строительством. Результатом работы проектной организации является проектная документация в объеме 87 постановления правительства Российской Федерации или рабочая документация в объеме ГОСТ на соответствующие системы.

Этап №1: Изучение строительных норм (сводов правил, актуализированных редакций СНиП);

Этап №2: Изучение специализированных программ для проектирования водоснабжения;

Этап №3: Оформление проектной документации.

После разработки проектной документации можно приступать к строительству сетей и сооружений водоснабжения.

Строительство сетей водоснабжения (на примере наружного водопровода)

Все работы по строительству наружного водопровода выполняются по проекту производства работ, утверждённому главным инженером строительной организации.

Начало и условия строительных работ определяются ордером на производство работ.

До начала работ по строительству водопровода производятся следующие подготовительные работы:

1. Разбивка трассы водопровода на местности;
2. Устройство подъездных и монтажных дорог к месту строительства;
3. Ограждение строительной зоны;
4. Разводка по трассе электроэнергии для строительных нужд;
5. Подвеска существующих пересекаемых подземных коммуникаций;
6. Завоз строительных конструкций, водопроводных труб и прочих материалов для строительства.

Указанная последовательность работ осуществляется в соответствии с захватами строительных зон.

Основные работы по строительству водопровода:

— Устройство траншей сети водопровода и котлованов для строительства водопроводных колодцев;
— Прокладка сети водопровода.

Подробнее в статье «Строительство водопровода».

После строительства сетей и сооружений водоснабжения можно приступать к эксплуатации системы.

Эксплуатация систем водоснабжения

Эксплуатация систем водоснабжения определяется техническими регламентами разработанными владельцами сетей и сооружений.

Например эксплуатация внутриквартирной сети водопровода заключается:

1) Проверка системы водопровода на отсутствие протечек.
2) Своевременный ремонт и замена санитарных приборов в санитарном узле квартиры и на кухне.

Интересные факты по водоснабжению (обновляется)

Прокладку наружной сети водопровода следует производить на 0,5м ниже глубины промерзания.

Производительность водопроводного крана — 7-10 литров воды в минуту.

Доведение воды до требуемых параметров ПДК можно достичь не только очисткой, а также например подмесом воды с разных водоносных горизонтов.

Обезжелезивание достаточно простой процесс. Обезжелезивание воды = аэрация + фильтрация.

В качестве заключения

Водоснабжение — это процесс обеспечивающий удобство жизнедеятельности человека в быту и на производстве. В первую очередь достаточный уровень знаний обеспечивает надежность этого процесса.

Всё о водоснабжении — описание, схемы и системы, книги, учебники, таблицы, программы, проектирование, строительство и эксплуатация. Подробное описание системы водоснабжения и принципов работы.