PodVod.ru

Online

Добавить материал

Наружные сети водоснабжения

Водоснабжение — это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных её потребителей: населения, предприятий, транспорта. Комплекс инженерных сетей, осуществляющих задачи водоснабжения, называется системой водоснабжения или водопроводом. Разделяют наружные и внутренние сети водоснабжения.

Наружные сети водоснабжения являются одним из основных элементов системы водоснабжения, они существуют уже несколько тысячелетий. Для целей водоснабжения используются природные источники воды:

Проектирование сети водоснабжения производится в зависимости от конкретных условий и требований, в общем виде:

Эти требования влияют на расположение линий водопроводной сети, также влияние оказывают:

Существует два вида сетей:

Разветвлённая схема (рис.1) сети состоит из магистральной линии и ответвлений, которые отходят в виде тупиковых участков. В тупиковой сети вода движется в одном направлении — до конца ответвления. Тупиковая схема — кратчайшая по длине, но менее надежная относительно бесперебойной подачи воды. Недостатком разветвлённой сети является то, что во время аварии на одном участке магистрали все участки, которые расположены за ним, будут лишены водоснабжения.

Разветвлённая сеть используется редко — в небольших поселковых и дачных водопроводных сетях, в случаях, когда снабжение водой потребителей допускает перерывы в водоснабжении. Для обеспечения надёжности используются резервуары, установленные у потребителей.

Кольцевая схема (рис.2) не имеет тупиковых участков, все ее ответвления соединены между собой и замкнуты.

Комбинированная схема (рис.3) состоит из закольцованных и тупиковых линий.

Кольцевая и комбинированная схемы сетей водоснабжения более надежные в эксплуатации. В закольцованной сети вода не застаивается, а постоянно циркулирует. Аварийные участки выключают без прекращения подачи воды другим потребителям.

В кольцевой сети можно наметить основные направления движения воды – магистральные линии. Их задача – транспортирование воды транзитом в наиболее удалённые участки.

Перемычки – соединительные линии магистрального значения. Перемычки используются для выравнивания нагрузок основных продольных магистралей и обеспечения надёжности работы системы.

Распределительная сеть выполняет задачи непосредственной подачи воды к домовым ответвлениям и отдельно пожарным гидрантам.

Рассчитываются только магистральные линии, диаметры распределительной сети принимаются в зависимости от пожарного расхода, присоединённых к сети гидрантов. У производственных водопроводов рассчитывается и распределительная сеть.

Магистральные линии устанавливаются на возвышенностях с целью обеспечения дополнительного напора в распределительной сети.

Проектирование и деталировка сети.

Трассу водопроводных сетей увязывают с вертикальной и горизонтальной планировкой местности и с учетом других подземных инженерных сетей. Водопроводные сети на проездах, как правило, укладывают прямолинейно и параллельно линия застройки, строго по трассе.

Пересечения трубопроводов нужно выполнять под прямым углом между собой и к оси проездов. Размещение водопроводных линий по отношению к другим подземным коммуникациям должно обеспечить возможность монтажа сетей и не допускать подмывов фундаментов в случае повреждения водопровода.

Расстояние в плане от водопроводных сетей до параллельно расположенных зданий и сооружений нужно определять в зависимости от конструкций фундаментов зданий, глубины их заложения, диаметра и характеристики сетей, напора воды в них и т.п.

Важной составляющей частью проекта наружной водопроводной сети является деталировка – схема сети на которой условными обозначениями (графические обозначения трубопроводной арматуры) нанесены оборудование, арматура, фасонные детали.

При деталировке в первую очередь на схеме определяют места установки гидрантов и трубопроводной арматуры. Задвижки размещают таким образом, чтобы была возможность перекрывать отдельные участки без нарушения водоснабжения объектов, требующих бесперебойной подачи воды.

Деталировку выполняют без соблюдения масштаба, схематично. Сложные узлы вычерчивают отдельно в более крупном масштабе. На основании деталировки создаётся заказная спецификация на необходимое оборудование, арматуру и фасонные детали.

Оборудование наружных водопроводных сетей

Современные наружные сети водоснабжения оборудуются:

Насосные станции комплектуются, как правило, центробежными насосами с электрическим приводом. Многие насосные станции имеют телеуправление и полностью автоматизированы. В последнее время зарекомендовала себя с наилучшей стороны система с частотно-регулируемыми приводами насосов.

В местах установки фасонных частей и арматуры с фланцевыми соединениями устаривают смотровые колодцы или камеры. Колодец состоит из рабочей камеры и горловины над ней, которая служит для спуска в рабочую камеру.

Для промышленных предприятий (в определённых условиях) применяют так называемые оборотные системы водоснабжения, а также системы с последовательным использованием воды. Оборотные системы служат для предотвращения нерационального использования природных вод и их загрязнения. В таких системах воду после надлежащей обработки (охлаждения или осветления) снова подают потребителям. Для охлаждения воды в оборотных системах применяются градирни, бассейны брызгальные, охладительные пруды.

Устройство и оборудование наружной водопроводной сети

Водоподъемные устройства

Водозаборные сооружения включают в себя водоподъемные устройства, основным компонентом которых являются насосы. Насос преобразуют механическую энергию приводного электрического двигателя в гидравлическую энергию движущейся жидкости. С помощью насосов можно поднять воду на определенную высоту, переместить ее на значительные расстояния по горизонтальной плоскости, заставить циркулировать в замкнутой системе, что и является основой функционирования водопроводной сети. Насосы располагаются в насосных станциях.

Насосные станции конструируются и оборудуются в зависимости от производительности, напора, мощности и коэффициента полезного действия (КПД) насосных агрегатов. Наиболее распространенным типом является центробежный насос. Его достоинства – плавная и непрерывная подача воды, несложное устройство, высокая надежность, долговечность, высокий КПД. В помещении водопроводной насосной станции размещаются насосы и электродвигатели, трубопроводы, задвижки, контрольно-измерительные приборы (водомеры, манометры, вакуумметры), электрораспределительные устройства и приборы автоматизированного регулирования.

Насосные станции подразделяются на станции первого подъема, второго подъема, повысительные и циркуляционные. Насосные станции первого подъема поднимают воду из источника водоснабжения на очистные сооружения или направляют к потребителю. Насосные станции второго подъема подают воду с очистных сооружений к потребителю. Повысительные насосные станции предназначены для повышения напора в водопроводной сети. Циркуляционные насосные станции устраиваются в замкнутых системах.

От водозаборных сооружений источника водоснабжения через насосные водонапорные и очистные сооружения, резервуары и регулирующие устройства вода поступает в водопроводную сеть, которая подает ее непосредственно на объекты водоснабжения (рис. 8.2). Водопроводная сеть должна обеспечить подачу заданного количества и качества воды под требуемым напором, а также экологическую надежность и бесперебойность снабжения потребителей. При проектировании должны учитываться требования экономичности и возможность перспективного развития.

Для достижения оптимального конструктивного решения при сооружении наружных водопроводных сетей необходимо применять экологически чистые, долговечные, надежные трубы, подобранные на основе гидравлического расчета сети. Важно также выбрать правильную трассировку линий водоводов в плане.

Наружная система водопроводов состоит из сочетания подающих магистральных (главных) и распределительных (второстепенных) линий. Диаметры магистральных линий рассчитываются, распределительных – принимаются по величине пропускаемого пожарного расхода.

Для подачи воды непосредственно к местам ее потребления используют два Основных вида сетей: разветвленные (тупиковые) и кольцевые (из замкнутых контуров и колец).

Рис. 8.2. Схема водоснабжения населенного пункта:

а –план; б – профиль; 1– водоприемник; 2 – самотечная труба; 3 – береговой колодец; 4 – насосы станции первого
подъема; 5 – отстойник; 6 – фильтры; 7 – запасные резервуары чистой воды; 8 – насосы станции второго подъема;
9 — водоводы; 10 – водонапорная башня; 11 – манистральные трубопроводы; 12 – распределительные трубопроводы.

Разветвленные водопроводные сети применяют для объектов, отдаленных друг от друга, допускающих перерывы водоснабжения. Кольцевые водопроводные сети обеспечивают бесперебойное водоснабжение, так как в них гарантировано питание водой всех подключенных потребителей с двух сторон. Кольцевые водопроводные сети дороже и надежнее. Их применяют для хозяйственно-питьевых и производственных целей и обязательно в расчете на пожаротушение.

Водопроводы выполняют из двух и более ниток трубопроводов, укладываемых параллельно друг другу. Для экстренного подключения к водопроводным сетям в случае пожара в смотровых колодцах на расстоянии 100. 200 м друг от друга на наружной водопроводной сети в 5 м от зданий и в 2,5 м от края проезжей части устанавливают пожарные гидранты. Они бывают надземные и подземные. Для использования гидранта на него навинчивают специальное приспособление – стендер. При вращении его рукоятки открывается водозапорный клапан и вода под напором направляется в пожарные рукава.

Изучаем СНиП: водоснабжение — наружные сети и сооружения, внутренние водопроводы и требования к ним

Монтаж магистрального водопровода

Сегодня нам предстоит выяснить, как должны проектироваться и прокладываться согласно СНиП трубопроводы водоснабжения — наружные и внутренние. Для этого будет необходимо изучить нормативную документацию и ознакомиться с ее ключевыми требованиями. Итак, в путь.

Перечень документов

Для нас представляют интерес два документа:

1. СНиП 2 04-02-84 — водоснабжение наружное, сооружения и сети;

Однако: мы познакомимся не с оригинальным текстом СНиП, а с его актуализированной версией — СП 31.13330.2012.

1. Регламентирующий внутреннюю канализацию, горячее и холодное водоснабжение СНиП за номером 2-04-01-85, и его актуальное изложение в СП 30.13330.2012.

Требования

Теперь перейдем к содержанию нормативной документации. Для удобства читателя мы приведем здесь ключевые требования, имеющие непосредственное отношение к водоснабжению (в том числе противопожарному) частных и многоквартирных жилых домов.

СП 31.13330.2012 (СНиП 2-04-02-84)

Согласно СНиП наружное водоснабжение может монтироваться следующими видами труб:

Прямошовная электросварная труба

Изображение	Описание
Прямошовными стальными ГОСТ 10704-91.
Полиэтиленовые трубы для воды маркируются черным или синим цветом, а также сочетанием этих двух цветов	Напорными полиэтиленовыми ГОСТ 18599-2001.
Напорные трубы ПВХ	Полипропиленовыми, полибутеновыми, ПВХ и из сшитого полиэтилена, произведенными по ГОСТ Р 52318-2005.
Медные водопроводные трубы Металлопластик — композит из алюминия и модифицированного полиэтилена	Металлополимерными ГОСТ Р 53630-2015.

Кроме того, в тексте документа упоминаются железобетонные, хризотилцементные, чугунные трубы и ВЧШГ (трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, обладающего пластичностью стали и коррозионной стойкостью серого чугуна).

Трубы ВЧШГ липецкого завода Свободный Сокол

Примечание: на практике для прокладки наружных сетей холодного водоснабжения сейчас используются преимущественно полиэтиленовые трубы. Они сочетают долговечность, низкое гидравлическое сопротивление, стойкость к зарастанию отложениями и эластичность, позволяющую магистральному водопроводу переносить просадки и подвижки грунта.

Применение б/у стальных труб и арматуры запрещено.

При расчетах суточное потребление воды на одного человека следует принять равным:

• Для домов с внутренним водопроводом ХВС и без ванн — 125-160 литров;
• Для домов с автономными водонагревателями и ваннами — 160-230 литров;
• Для домов с ваннами и централизованной системой ГВС — 220-280 литров.

Структура суточного расхода воды

Напор на вводе в одноэтажный дом, не должен быть меньше 10 метров. На каждый дополнительный этаж застройки, напор увеличивается на 4 метра. Для отдельных многоэтажных домов в районах с низкоэтажной застройкой, напор увеличивается до необходимых значений подкачками (насосными станциями).

Насосная станция в техническом подвале

Справка: 10 метров напора соответствуют избыточному давлению в 1 атмосферу (1 кгс/см2).

Максимально допустимый напор в точках разбора воды не должен превышать 60 метров (6 атмосфер (см. Давление в системе водоснабжения: 13 вопросов и ответов)).

Эксплуатационная колонна скважины водозабора (при использовании для питьевого или хозяйственно-питьевого водоснабжения подземных источников (см. Источники водоснабжения для качественной воды)) должна выступать над поверхностью грунта как минимум на 0,5 метра. Конструкция оголовка скважины должна полностью исключать попадание поверхностных вод и грязи в обсадную трубу и в просвет между ней и грунтом.

Водозаборный колодец должен возвышаться над уровнем грунта как минимум на 0,8 метра. Для защиты от попадания поверхностных вод вокруг колодца создается отмостка (см. Отмостка вокруг колодца – рекомендации по устройству) шириной не менее метра с уклоном в 10 см на метр ширины от колодца. Если вода используется в качестве питьевой, следует дополнительно предусмотреть глиняный замок глубиной 1,5 метра и более при ширине в полметра.

Схема водоснабжения частного дома с подачей воды из колодца

Закрытый водозаборный колодец должен вентилироваться. Вентиляционная труба выводится на высоту не менее 2 метров, защищается колпаком от осадков и сеткой от мусора.

Обеззараживание питьевой воды может проводиться:

• Хлорированием (жидким хлором или раствором гипохлорита натрия);

Гипохлорит натрия — безвредное средство для обеззараживания воды

• Диоксидом хлора;
• Облучением ультрафиолетом;
• Озонированием.

В заглубленных подкачках, которые могут затапливаться грунтовыми водами или при авариях, должны использоваться погружные насосы, способные работать с воздушным охлаждением электромотора. Подкачка должна иметь аварийный источник энергоснабжения.

Напорная линия каждого насоса подкачки должна снабжаться запорной арматурой (она позволит при необходимости демонтировать насос для ремонта или обслуживания, не нарушая работу насосной станции в целом) и обратным клапаном (он исключит потерю напора при работе соседних насосов).

На выходе каждого насоса стоят обратный клапан и задвижка

Согласно СНиП водоснабжение и наружные сети крупных населенных пунктов должны по возможности резервироваться: предпочтительно использование нескольких источников воды и как минимум двух магистральных водопроводов. При прокладке одиночного водопровода и пользовании одним источником воды необходим резерв воды на время устранения аварий.

Резервуары для воды

Расчетное время устранения аварии следует брать из следующей таблицы:

• При диаметре трубопровода до 400 мм и глубине заложения до 2 метров — 8 часов;
• При том же диаметре и глубине заложения свыше 2 метров — 12 часов;
• При диаметре 400-1000 мм — 12 часов для глубины менее 2 метров и 18 часов при большей глубине заложения;
• При диаметре магистрального водопровода больше 1000 мм — 18 и 24 часа соответственно.

По СНиП наружные сети водоснабжения должны быть кольцевыми.

Образец кольцевой схемы водоснабжения населенного пункта

Тупиковые водопроводы можно использовать:

• Для производственного водоснабжения — при технологии производства, допускающей перерывы в подаче воды;
• Для питьевого водоснабжения — при диаметре водопровода до 100 мм;
• Согласно СНиП пожарное водоснабжение может быть тупиковым лишь при длине ветки водопровода не больше 200 метров.

Примечание: по СНиП, наружное противопожарное водоснабжение может быть тупиковым, с длинной ветки больше 200 метров. В населенных пунктах с населением меньше 5000 человек — при условии, что в конце тупика есть противопожарный резервуар или водоем.

Магистральные водопроводы должны разграничиваться запорной арматурой на ремонтные участки длиной не больше 5 километров (при укладке в одну линию — 3 км). На время ремонта водоснабжение по возможности должно обеспечиваться резервной линией.

Отключение ремонтного участка для планового ремонта магистрального водопровода

Стальные трубы применяются на участках с давлением больше 15 кгс/см2 и должны иметь антикоррозийное покрытие. Толщина стенок труб должна быть равной как минимум 3 мм при диаметре до 200 мм и 4 мм при диаметре свыше 200 мм.

Согласно приведенной в СНиП нормы проектирования водоснабжение должно включаться и отключаться медленно, чтобы избежать гидроударов. Задвижки обеспечивают медленное закрытие в силу своей конструкции; для шаровых и пробковых кранов следует применять дополнительные меры защиты (предохранительные клапаны и т.д.).

Шаровый кран большого диаметра: медленный поворот затвора обеспечивается штурвалом с редуктором

Предпочтительна подземная прокладка водопроводов. Допустима их укладка в общий лоток с канализацией и другими магистралями (исключая трубы газоснабжения и прочие трубопроводы, транспортирующие горючие материалы).

Заметьте: согласно СНиП хозяйственно — питьевое водоснабжение при укладке в общий лоток с канализацией должно прокладываться выше нее.

При прокладке водопроводов под землей запорная арматура выносится в колодцы и камеры.

Монтаж камеры водоснабжения

Глубина заложения водопровода должна быть как минимум на полметра больше глубины промерзания грунта в регионе.

Перед сдачей магистрали водоснабжения в эксплуатацию проводится ее опрессовка (испытания давлением на прочность и герметичность). Несколько слов о том, как проводится опрессовка системы водоснабжения: СНиП рекомендует выполнять ее преимущественно гидравлическим способом (с заполнением водой); допустимы испытания пневматическим методом (с заполнением воздухом).

Пневматический метод испытаний применяется при рабочем давлении не больше 5 атмосфер для подземных трубопроводов из чугуна, асбестоцемента и железобетона, 16 атмосфер для подземных стальных магистралей и 3 атмосфер для надземных стальных трубопроводов.

Пневматическая опрессовка магистрали водоснабжения

Узнать больше о том, как рекомендуется выполнять монтаж трубопроводов водоснабжения СНиП, вам поможет видео в этой статье.

СП 30.13330.2012 (СНиП 2-04-01-85)

Перейдем к внутренним сетям водоснабжения:

• Вода в хозяйственно-питьевых водопроводах должна отвечать требованиям СанПиН 2.1.4.1074;

Требования документа к качеству и составу питьевой воды

• Допустимый диапазон температур ГВС — 60-75 градусов вне зависимости от типа системы водоснабжения;
• Согласно СНиП противопожарное водоснабжение может объединяться с хозяйственным или хозяйственно-питьевым;
• Системы ГВС следует проектировать с циркуляционными стояками и розливами. В группы может объединяться 3-7 соединенных перемычками стояков;

Примечание: непрерывная циркуляция нагретой воды обеспечивает ее мгновенную подачу к точкам разбора и постоянную температуру полотенцесушителей.

• Розливы и стойки ГВС нуждаются в теплоизоляции, подводки прокладываются без нее;

Теплоизоляция розливов циркуляционной системы горячего водоснабжения

• Давление в точках разбора воды не должно быть больше 4,5 кгс/см2 (6 кгс/см2 при возведении дома в застроенном ранее районе). Минимальное давление должно соответствовать паспортным данным применяемого сантехнического оборудования (в отсутствие таких данных — не менее 2 кгс/см2);

Примечание: в высотных домах с подкачками для понижения давления на нижних этажах используются редукторы.

Редуктор для понижения давления воды в разрезе

• В общем случае хозяйственно-питьевые водопроводы ХВС — тупиковые. Закольцовка или объединение веток водопроводов перемычками практикуются при совмещении хозяйственного водоснабжения с пожарным;
• Трубы из полимерных материалов рекомендуется прокладывать скрыто. Исключение — трубопроводы в санузле;

Примечание автора: на практике при монтаже водоснабжения своими руками подводки и стояки лучше оставлять открытыми. Инструкция связана не только с ремонтопригодностью оборудования: открытая прокладка позволит вам при необходимости с минимальными усилиями подключить новый сантехнический прибор или использующую воду бытовую технику.

Врезка в открытые подводки водоснабжения

• Вода должна разводиться по помещениям, температура в которых не опускается ниже +2 °С. В неотапливаемых помещениях, применяют тепловое сопровождение (прокладка в общей теплоизоляции с трубами ГВС или отопления) или кабельный обогрев;
• В верхней точке перемычки между стояками циркуляционной системы ГВС ставится воздушник. В нижних точках всех стояков должны быть установлены сбросники, заглушки или водоразборная арматура;

Стояки водоснабжения снабжаются вентилем или заглушкой для сброса воды

• Для монтажа водоснабжения нужно использовать материалы со сроком службы как минимум в 50 лет при +20 и 25 лет при +75 градусах. Шероховатость стенок трубопроводов должна быть неизменной весь период их службы;

Подсказка: этот пункт, де-факто запрещает использование на водоснабжении стальных труб без цинкового покрытия. Одна из их проблем — отложения, увеличивающие гидравлическое сопротивление трубы на десятки и даже сотни процентов в течение 10-15 лет.

Известковые отложения в стальной трубе

• Для пожарных водопроводов используются только металлические трубы;

Пожарный водопровод: для монтажа использованы металлические трубы

• Вводы, стояки высотой в 3 этажа и более, отводы с 5-ю и более кранами, отводы на квартиры, водонагреватели, групповые умывальники и души, поливочные краны и водомеры в обязательном порядке снабжаются отсекающей запорной арматурой;

Шаровые краны на стояках холодной и горячей воды

• Если в дом или квартиру заводятся холодная и горячая вода, узлы учета ее расхода снабжаются обратными клапанами;

Комментарий: обратные клапаны исключают обратный ход счетчика. Без них для сматывания показаний можно использовать разницу давлений на ХВС и ГВС.

На фото хорошо видно, что перед счетчиками стоят фильтры и обратные клапаны

Диаметр счетчика подбирается по суточному расходу воды:

Размер присоединяемой к счетчику резьбы	Среднесуточный расход воды, м3
15	До 10
20	9-25
25	24-35
32	34-50
40	49-78
50	77-150

В квартирах и частных домах обычно стоят счетчики диаметром 15 мм

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет читателю в проектировании системы водоснабжения для своего жилья. Успехов!