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.

Холодное водоснабжение

Холодное водоснабжение — совокупность мероприятий, направленных на обеспечение разных потребителей водой в необходимом объеме. Система водоснабжения (привычное название – водопровод) — это инженерные сооружения, непосредственно предназначенные для решения типичных задач водоснабжения.

Вода необходима различным категориям пользователей для удовлетворения их потребностей. Их можно разделить на 3 основные группы:

• Для нужд хозяйственно-питьевого характера (питье, приготовление пищи, стирка, гигиенические процедуры, уборка)
• Для производственных нужд (промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства)
• Для пожаротушения.

Основное требование к воде — качество. Для обеспечения соответствия качества воды установленным нормам используется водоподготовка.

ете ли вы, как организовано холодное водоснабжение в многоквартирном доме? Сегодня нам предстоит ознакомиться с основными элементами водопровода, изучить его типичные проблемы и постараться найти их решения. Поехали!

Нормы водоснабжения

Как всегда, начнем мы со знакомства с нормативной документацией. Нормы водоснабжения (в том числе холодного) устанавливаются сводом правил СП 30.13330.2012.

Вот ключевые требования этого документа:

• Давление воды на сантехнических приборах не должно превышать 4,5 кгс/см2;

Однако: если здание возводится в микрорайоне с уже имеющейся многоэтажной застройкой и запитано от общего с окружающими домами водопровода, допускается повышение давления до 6 атмосфер.

• Минимальное давление воды должно обеспечивать работоспособность бытовой и санитарной техники;

Справка: большинство стиралок, посудомоечных машин и водонагревателей работает при давлении 0,3 атмосферы и выше.

• Состав и качество воды должны соответствовать нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01;

• Применяющиеся для монтажа водопровода трубы должны служить не меньше полувека;
• В процессе эксплуатации водопровода его гидравлическое сопротивление должно оставаться неизменным.

Любопытно: этот пункт СП фактически запрещает применение неоцинкованных стальных труб, которыми смонтирована большая часть водопроводов в зданиях советской постройки. Однако большая часть этих зданий вместе со штатными системами водоснабжения продолжает эксплуатироваться в настоящее время.

Как все устроено

Итак, как устроена система холодного водоснабжения здания?

Он соединяет внутреннюю сеть водоснабжения с магистральным водопроводом и прокладывается ниже уровня промерзания грунта. Там, где это проблематично (например, на скальных грунтах, или в зоне вечной мерзлоты), ввод снабжается кабельным обогревом, исключающим замерзание воды в отсутствие водоразбора.

Как правило, отвод воды от магистрального водопровода на отдельный многоквартирный дом или небольшую группу домов оснащается запорной арматурой, установленной в колодце и позволяющей полностью осушить систему водоснабжения здания на время ремонтных работ. Кроме задвижек или шаровых кранов, в колодце устанавливаются сбросники для слива воды и контрольные вентиля для замера давления.

В многоквартирных домах советской постройки для прокладки ввода использовались водогазопроводные трубы, произведенные по ГОСТ 3262-75. В настоящее время они практически полностью вытеснены более долговечными, стойкими к низким температурам и подвижкам грунта полиэтиленовыми напорными трубами ГОСТ 18599-2001.

Водомерный узел

Его функция исчерпывающе описывается названием: водомер отвечает за учет расхода воды в здании.

В состав узла входят:

• Собственно прибор учета — крыльчатый или турбинный водосчетчик;
• Установленный перед счетчиком грязевик или сетчатый фильтр;

• Запорная арматура до и после счетчика;
• Манометр или контрольный вентиль для замеров давления;
• Опционально — обводная линия с установленной на ней запорной арматурой (задвижкой, вентилем или шаровым краном).

Нюанс: при наличии у здания двух и более вводов ХВС от разных источников водоснабжения каждый водомер дополнительно снабжается обратным клапаном, исключающим переток воды между вводами при разнице давлений.

После установки счетчика его соединение с трубопроводом и арматура на обводной линии пломбируется представителями поставляющей воду организации. Пломбы снимаются при демонтаже счетчика на время ремонта или очередной поверки. Если обводная отсутствует, вместо счетчика устанавливается патрубок соответствующих размеров.

Диаметр резьбы счетчика (и, соответственно, всего водомерного узла) определяется среднесуточным расходом воды.

Пресловутый СП 30.13330.2012 устанавливает следующие нормативные значения диаметра приборов учета:

Суточный расход, кубометры	Размер присоединения счетчика, дюймы
Менее 10	1/2
9-25	3/4
24-35	1
34-50	1 1/4
49-78	1 1/2
77-150	2
148-410	2 1/2
400-680	3
650-900	4

Нюанс: при расходе воды 49-150 кубометров в сутки могут применяться крыльчатые и турбинные счетчики. При меньшем расходе используются только крыльчатые, при большем — только турбинные приборы.

Подкачка

Насосная станция (подкачка) обеспечивает холодное водоснабжение многоэтажных домов при недостаточном напоре воды в магистральном водопроводе. Повышающий насос обычно устанавливается сразу после водомера и комплектуется обводной линией с обратным клапаном или запорной арматурой.

Включение насоса может выполняться:

• Вручную;
• По таймеру в пиках потребления воды (как правило, в утренние и вечерние часы);
• По датчику давления.

Розлив

Розливом, или лежневкой ХВС называется горизонтальная труба, разводящая воду по стоякам. Розлив монтируется на подвесах к перекрытию, на опорах или хомутах.

Точный расчет холодного водоснабжения здания (в том числе диаметра розлива) выполняется по пиковому расходу воды с учетом гидравлического сопротивления трубопровода (в первую очередь — коэффициента шероховатости труб); на практике типичный диаметр стального розлива ХВС — 76-108 мм, полимерного — 40-75.

Расчет систем холодного водоснабжения зданий выполняется с учетом потерь напора в водопроводе (i).

Подсказка: размер стального трубопровода рассчитывался с учетом его неизбежного зарастания продуктами коррозии и известью. Автору известны случаи, когда за 15-20 лет эксплуатации розлива его живое сечение (и, соответственно, пропускная способность) снижалось в 4-5 раз.

Согласно СП 30.13330.2012, розлив ХВС должен прокладываться с уклоном 0,002 (минимально допустимый уклон — 0,001) и снабжаться сбросником в нижней точке. Уклон позволит полностью осушить трубопровод на время ремонтных работ.

Прокладка розлива от водомера выполняется с небольшим постоянным уклоном.

Стояки

Стояк — вертикальный участок водопровода, разводящий воду по квартирам или комнатам. Типичный диаметр — 20-32 мм. Стояки проходят через перекрытия в технологических люках, которые после окончания монтажа заделываются цементным раствором.

Любопытно: наиболее типичная разводка воды предполагает наличие одного стояка ХВС в каждой квартире. Однако автору встречались здания, в которых один стояк обслуживал две смежные квартиры (горизонтальный отвод от стояка проходил через разделяющую их стену), и схемы разводки с двумя стояками в каждой квартире (при большом расстоянии между кухней и санузлом.

При высоте здания в 3 этажа и выше каждый стояк ХВС снабжается отсекающей запорной арматурой и сбросом (тройником с заглушкой или сбросным краном).

Внутриквартирная разводка

Как устроена система холодного водоснабжения в квартире?

Для здания советской постройки обычна тройниковая разводка воды (с присоединением точек водоразбора к общей подводке). Диаметр стальных труб подводки — 1/2 дюйма, или ДУ 15.

Однако: пластиковые и металлополимерные трубы маркируются не условным проходом, а наружным диаметром, поэтому при использовании этих труб для внутриквартирной разводки нужен диаметр не менее 20 мм.

Принцип работы устройств

Система работает благодаря гидроаккумулятору. Их чаще всего называют мембранными баками, поскольку внутри устройств находится специальная резиновая прокладка, которая называется мембраной. Она разделяет данную емкость на две части. С одной стороны находится вода, а со второй – воздух и инертный газ.

Гидробак оснащен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха. В систему вода попадает через насос. При возрастании давления газ в гидроаккумуляторе возрастает.

После достижения допустимого уровня система отключает насос, далее подача воды прекращается. Включается систематическая подача воды, она поступает в бак, достигает необходимого значения, затем насос отключается.

При наличии гидробака насос включается только тогда, когда нужно наполнить бак достаточным запасом воды. С помощью накопительного бака можно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса.

Схема подключения водопроводной сети такая: сначала монтируется наружный и внутренний трубопровод, затем насосное и дополнительное оборудование, а потом фильтры очистки воды. Последний этап – установка коллектора и водогрейного насоса.

Виды систем водоснабжения

Среди основных систем холодного водоснабжения выделяются те, которые применяются в сельском хозяйстве, для бытовых потребностей, производственного назначения.

По методу доставки воды выделяются такие системы:

• с механической доставкой воды;
• самотечные;
• зонные.

По методу использования воды есть прямоточные, оборотные системы и системы с повторным применением воды. Среди типов источников водоснабжения – водопроводы, которые подключаются к природным и подземным источникам, а также комбинированные. Вода из поверхностных источников в составе имеет много микробов и органических смесей. Вода из подземных источников очень качественная, в ней нет минеральных солей, она имеет минимальную жесткость.

Автономные системы водоснабжения подходят для индивидуального использования, они обеспечивают подачу ограниченного количества воды. Такие системы используются для оснащения частных домов.

Централизованный водопровод используется для подачи воды большому количеству пользователей. Для водозабора применяется один или несколько источников. Централизированные устройства могут использовать для городского назначения или в производственных целях.

Среди приборов выделяют промышленные и бытовые. Промышленные насосные станции работают с большими объемами воды, надежные, оснащен вакуумными и циркуляционными насосами. Бытовые устройства могут быть автоматическими и самовсасывающими. В зависимости от типа систем водоснабжения используются системы с повышающими насосами и без них.

Первый тип устройств оснащают повышающими насосами, которые обеспечивают постоянный уровень давления в системе. При монтаже устройств трудностей не возникает. Но для их установки понадобится разрешение из водоканала, что обусловлено тем, что они подключаются к централизированной системе и это может повлиять на давление воды в домах. Повышающие насосы используются в системах из-за бесперебойной подачу воды. Второй тип систем холодного водоснабжения имеет огромную популярность, это обусловлено простотой монтажа и дешевизной конструкций.

Этапы строительства системы, отвечающей за холодное водоснабжение

Получить соответствующее разрешение на проведение буровых работ. Это связано с тем, что вода, которая находится в известняковых водоносных горизонтах, принадлежит государству. Для предупреждения правовых проблем забывать об этом не нужно.

Выбор насоса, обеспечивающего подъем воды из колодца или скважины и доставку ее к месту потребления (точкам разбора воды). При добыче из скважины обязательно устанавливать скважинный насос, подбирая его в соответствии со статическим и динамическим уровнями воды в скважине. Если холодное водоснабжение берет воду из колодца, возможно использование насосных станции или насосов погружного типа.

Насосные станции имеют мощность, достаточную для подъема воды с глубины 7-8 м. В случае, когда глубина колодца превышает это значение, используются погружные насосы. Необходимо отметить, что оба указанные типа насосов чувствительны к так называемому сухому ходу, то есть работе без воды. Для предупреждения поломок требуется обязательная установка специальных датчиков, автоматически отключающих насос при обнаружении уровня воды в колодце или скважине ниже допустимого.

​