Классификация систем внутреннего водопровода

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФАКУЛЬТЕТ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ

И.В.Флегентов, Е.В.Куц, А.Н.Беляев

ИНЖЕНЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ

(Часть 1 «Водоснабжение и водоотведение»)

УДК 628.1

Рекомендовано к изданию методическим советом факультета строительства и архитектуры ФГБОУ ВПО «ВятГУ»

Допущено редакционно-издательской комиссией методического совета ФГБОУ ВПО «ВятГУ» в качестве учебного пособия для студентов направления 270800.62 «Строительство» всех профилей подготовки всех форм обучения

кафедра промышленной безопасности, Казанский государственный технологический университет, доктор технических наук профессор Ф.М.Гимранов

Б Флегентов И.В. Инженерные системы и сети (Часть 1 «Водоснабжение и водоотведение»): Учебное пособие / И.В.Флегентов, Е.В.Куц, А.Н.Беляев. – Киров: ФГБОУ ВПО «ВятГу», 2014. — с.

УДК 628.1

Учебное пособие предназначено для студентов направления 270800.62 «Строительство», изучающих дисциплину «Инженерные системы зданий и сооружений». В учебном пособии приведены основные сведения по проектированию и расчету внутренних систем водоснабжения и водоотведения жилых зданий.

Глава1

ВНУТРЕННИЙ ВОДОПРОВОД

Классификация систем внутреннего водопровода

Внутренним водопроводом называются водопроводные системы, получающие воду из наружного водопровода и подающие ее под напором к водоразборным устройствам, пожарным кранам, технологическому оборудованию и другим устройствам, расположенным в здании или группе зданий.

По своему назначению системы внутреннего водопровода подразделяются на следующие виды:

система хозяйственно-питьевого водоснабжения (хозяйственно-питьевой водопровод) подаёт воду для питья, приготовления пищи, проведения санитарно-гигиенических процедур. Вода в данной системе должна быть питьевого качества и удовлетворять требованиям ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества воды»;

система противопожарного водоснабжения (противопожарный водопровод) служит для локализации огня, предупреждения распространения его в здании тушения;

система производственного водоснабжения (производственный водопровод) подает воду для технологических целей: промывки материалов, охлаждения машин, агрегатов, оборудования, питания водой котлов, производственных аппаратов, для использования в различных производственных процессах. Требования к качеству воды в производственном водопроводе определяются технологическим процессом;

система поливочного водопровода (поливочный водопровод) подаёт воду для поливки зеленых насаждений вокруг здания, мойки тротуаров, полов и оборудования внутри зданий.

По сфере обслуживания системы внутреннего водопровода подразделяются на следующие виды:

раздельныесистемы;

объединенные системы, которые устраивают для уменьшения строительных и эксплуатационных затрат. Они бывают, например, хозяйственно-питьевые – противопожарные, производственно–противопожарные, хозяйственно-питьевые – поливочные и т. д.

Выбор системы водоснабжения в здании – раздельной или объединенной – зависит от его назначения, санитарно-гигиенических, противопожарных требований, применяемой технологии производства, технико-экономических показателей. При этом учитывают количество воды, подаваемое каждой системой, требуемые давления в системе. Например, в жилых зданиях высотой до 12 этажей устраивают только хозяйственно-питьевой водопровод; от 12 до 16 этажей – объединенный хозяйственно-питьевой и противопожарный водопровод; при высоте более 16 этажей – раздельные хозяйственно-питьевой и противопожарный водопроводы.

По способу использования воды системы внутреннего водопровода бывают:

прямоточные, оборотные и повторного использования.

В зависимости от температуры транспортируемой воды различают:

системы холодного водоснабжения (t B 1 о С) и системы горячего водоснабжения (t Т3 = 50 о С … 75 о С).

Система внутреннего водопровода в значительной степени зависит от избыточного напора в наружной сети водопровода у ввода в здание и напора, требуемого для подачи воды к водоразборным устройствам. Этот избыточный напор называют свободным, или располагаемым напором.

Возможны следующие системы внутреннего водопровода:

1) без повысительных насосов и водопронапорного бака;

2) с водонапорным баком;

3) с повысительными насосами;

4) с повысительными насосами и водонапорным баком;

5) с повысительными насосами и гидропневматической установкой.

Системы без повысительных насосов и водонапорного бака применяют в тех случаях, когда располагаемый (свободный) напор в наружной части сети водопровода всегда достаточен для работы внутреннего водопровода, т. е. . Эта схема является наиболее простой и наиболее распространенной.

Системы с водонапорным баком устраивают в тех случаях, когда свободный напор в наружном водопроводе периодически (в часы максимального водопотребления) снижается и становится недостаточным для работы внутреннего водопровода. В периоды повышенного напора в наружном водопроводе вода накапливается в баках и одновременно питает внутренний водопровод. В часы недостаточного напора в наружной сети внутренний водопровод питается от бака.

Системы с повысительными насосами применяют в тех случаях, когда располгагаемый напор в наружной сети постоянно или периодически бывает недостаточным для работы внутреннего водопровода, т. е. Hсв

Классификация систем внутреннего водоснабжения

Внутренний водопровод жилых и общественных зданий

Система холодного водоснабжения.

Здания любого назначения (жилые, административные, учебные, общественного питания и т. д.), а также объекты культурно-оздоровительные (стадионы, бассейны, парки отдыха) и производственные (гаражи, депо и др.), расположенные в канализованных районах или имеющие систему местной канализации, оборудуют системами холодного, а в ряде случаев и горячего водоснабжения.

Построенные системы водоснабжения зданий должны обеспечивать потребителей водой заданного качества в нужном количестве и под необходимым напором. Требования к качеству воды зависят от назначения систем водоснабжения.

Устройство внутреннего водопровода:

Система водоснабжения здания – совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружного водопровода и подачу ее под напором к водоразборным устройствам внутри здания.

Внутренним водопроводом называют систему холодного водоснабжения здания.

Система водоснабжения здания может быть присоединена к централизованной системе водоснабжения населенного пункта или оборудована устройствами для получения воды из местных источников водоснабжения (подземных или поверхностных).

Состав системы внутреннего водопровода:

В состав системы внутреннего водопровода входят: ввод, водомерный узел, разводящая сеть, стояки, подводки к санитарно-тех- иическим приборам, технологическим установкам и оборудованию, запорная, регулировочная, предохранительная и смесительная арматура, различные соединительные и монтажные элементы для труб (сгоны, колена, фитинги, переходники и т. д.). В случае необходимости в систему включаются установки для повышения давления в сети, специальные емкости, создающие запас воды в системе на пожарные, аварийные и регулирующие нужды.

Основные элементы внутреннего водопровода

Основные элементы внутреннего водопровода показаны на рис. с использованием условных обозначений.

Из наружной водопроводной сети через ввод 1 вода подается под давлением в разводящую магистраль 3 внутри здания и далее через стояки 4 и подводящие трубы 5 поступает в водоразборные устройства 6. Для определения расхода воды на вводе в здание устанавливается водомерный узел 2, состоящий из водомера и арматуры. Поливочные краны 7 используются для ухода за прилегающей к зданию территории.

К водоразборной арматуре относятся различные краны, смесители для ванн, умывальников, моек, поплавковые клапаны для смывных бачков унитазов. Запорная арматура включает вентили, задвижки, проходные пробковые краны. Регуляторы давления устанавливаются на вводах в здание и на этажах во многоэтажных зданиях. Для поддержания расчетного напора воды перед водоразборными устройствами применяются предохранительные клапаны. Обратные клапаны обеспечивают движение воды в трубопроводах только в одном направлении.

Классификация систем внутреннего водоснабжения

По назначению системы водоснабжения здания подразделяются на:

хозяйственно-питьевые, предназначенные для подачи воды для питья, умывания, купания, приготовления пищи и т. д.;

производственные системы водоснабжения обеспечивают подачу воды для технологических процессов производства. Требования, предъявляемые к качеству подаваемой воды, разнообразны и определяются технологическими требованиями производства;

противопожарные системы водоснабжения предназначены для тушения огня в здании при возникновении пожара. В этих системах может быть использована вода и не питьевого качества.

Объединение всех видов систем внутреннего водопровода в одну — хозяйственно-производственно-противопожарную с подачей воды питьевого качества на все нужды не всегда бывает оправдано с экономической точки зрения ввиду относительно высокой стоимости питьевой воды, большого расхода воды на производственные нужды и ряда других факторов. В этом случае проектируются либо раздельные системы, либо комбинации объединения водопроводных сетей: хозяйственно-питьевая и противопожарная,

хозяйственно-питьевая и производственная, производственно-противопожарная. Выбор системы водоснабжения производится исходя из назначения объекта, технологических, противопожарных, гигиенических требований с учетом технико-экономических показателей. Например, жилые и общественные здания могут быть оборудованы объединенным хозяйственно-противопожарным водопроводом с подачей воды питьевого качества.

По принципу действия внутренние водопроводы можно подразделить на системы: без повысительных устройств; с напорно- запасными баками; с повысительными насосами; с комбинацией напорно-запасных баков и повысительных центробежных насосов; с гидропневматическими установками; зонные системы.

Условия нормальной работы водопровода:

Выбор одной из указанных систем прежде всего зависит от соотношения величины требуемого напора Н_тр обеспечивающего подачу нормативного расхода воды к наиболее высокорасположенному и удаленному от ввода (диктующему) устройству с учетом потерь напора на преодоление сопротивлений по этому пути движения воды, и напора в наружном водопроводе у места присоединения к нему ввода водопровода здания H_g (гарантийного напора). Он может быть больше, равен или меньше напора, который требуется для нормальной работы внутреннего водопровода Н_тр.

Схемы систем водоснабжения зданий:

В зависимости от обеспеченности напором и установленного оборудования различают следующие системы водоснабжения:

система, действующая под напором в наружном водопроводе. Ее применяют, когда гарантийный напор в наружном водопровода у места присоединения ввода постоянно больше напора, необходимого для нормальной работы всех водоразборных устройств, или равен ему. Такая система является самой простой, и наиболее распространенной;

система с водонапорным баком без повысительной насосной установки. Ее применяют, когда гарантийный напор в наружном водопроводе в часы с наибольшим водопотреблением ниже требуемого для здания, а в другие часы суток — выше требуемого. В часы недостаточного напора потребители обеспечиваются водой из водонапорного бака, накапливающего ее в часы избыточного напора;

система с повысительной насосной установкой без водонапорного бака (рис. IV. 1). Ее применяют, когда режим водопотребления в здании равномерен, а напор в наружном водопроводе постоянно или периодически ниже требуемого для здания;

система с водонапорным баком и повысительной насосной установкой. Ее применяют при недостаточности гарантийного напора внаружном водопроводе и при неравномерном потреблении воды в здании в течение суток.

Водонапорный бак, принимающий избыток воды или восполняющий ее недостаток при работе сети, включают в систему как регулирующую емкость для повышения экономичности работы повысительной насосной установки. При наличии бака повыснтельные насосы обычно автоматизируют.

В отдельных случаях вместо водонапорного бака применяют пневматическую установку, состоящую из водяного и воздушного баков или одного водовоздушного бака, оснащенных специальным оборудованием (компрессорами, клапанами, манометрами и др.). Такая система водоснабжения называется системой с повысительными насосами и пневматической установкой.

В многоэтажных зданиях проектируют зонные системы водоснабжения. Нижняя зона будет работать под напором наружного водопровода, а верхняя — от повысительных насосов. Высота зоны определяется максимально допустимым гидростатическим напором в самой нижней точке сети. При выборе системы водоснабжения здания следует учитывать ее технико-экономическую целесообразность, технологические требования и обеспечение надежности и бесперебойности снабжения потребителей водой.

Схемы сетей внутреннего водопровода:

Сети внутренних водопроводов состоят из магистральных и распределительных трубопроводов, а также из подводок к водоразборным устройствам.

В зависимости от режима водопотребления и назначения здания, а также от технологических и противопожарных требований сети бывают тупиковыми, кольцевыми, комбинированными, зонными, а по расположению магистральных трубопроводов — с нижней и верхней разводкой.

Тупиковые сети применяют главным образом в зданиях, где допускается перерыв в подаче воды в случае выхода из строя части или всей сети водопровода. Это могут быть жилые, административные, а иногда и производственные здания.

Кольцевые сети применяют в зданиях при необходимости обеспечения надежного и бесперебойного снабжения водой потребителей (в многоэтажных зданиях, в зданиях с противопожарным водопроводом, в производственных зданиях и т. п.). Кольцевые сети присоединяют к наружному водопроводу несколькими вводами, так что в случае отключения одного из них подача воды в здание не прекращается.

Комбинированные сети, состоящие из кольцевых и тупиковых магистральных трубопроводов, применяют в крупных зданиях с большим разбросом водоразборных устройств.

Зонные сети представляют собой несколько сетей в одном здании, соединенных друг с другом или раздельных. Сети отдельных зон могут иметь самостоятельные вводы и установки для повышения напора. В отдельных зданиях (высотных) может найти применение многозонная сеть. В нижней точке сети (у арматуры) каждой зоны в целях обеспечения ее прочности гидростатический напор не должен превышать 60 м.

Принижней разводке магистральные трубопроводы размещают в нижней части здания, а приверхней разводке — на чердаке или под потолком верхнего этажа. Сети с нижней и верхней разводкой имеют свои достоинства и недостатки. Устройство сети с верхней разводкой может быть дешевле, чем с нижней. В то же время при прокладке магистралей на неотапливаемом чердаке требуются дополнительные расходы на утепление трубопроводов. В производственных зданиях, где имеется возможность прокладки магистральных трубопроводов по стенам под потолком верхнего этажа, а не на чердаке, верхняя разводка удобнее нижней в эксплуатационном отношении.