Проектирование систем водоснабжения

Проектная документация для строительства системы водоснабжения может разрабатываться в две стадии – проектная документация (П) и рабочая документация (Р), либо в одну стадию – рабочий проект (РП). В одну стадию проектируют обычно несложные водопроводы и отдельные узлы водопроводных сооружений, строительство которых предполагается по типовым проектам.

Задание на разработку технических проектов водоснабжения составляется заказчиком при непосредственном участии проектирующей организации.

Проектирование крупных и сложных сооружений водоснабжения, к которым можно отнести водопроводы, рекомендуется начинать с разработки схемы водоснабжения, входящей в состав технического проекта на первую очередь строительства.

В дальнейшем разрабатывают и утверждают технические проекты на последующие очереди строительства. В отдельных случаях составлению технического проекта предшествует разработка технико-экономического обоснования (ТЭО).

При разработке схемы водоснабжения (или ТЭО) решают следующие вопросы:

► источник водоснабжения, границы зоны санитарной охраны;

► метод очистки и состав водоочистных сооружений;

► схема подачи воды;

► параметры водопроводной сети и проектируемых сооружений с согласованием их размещения.

Определяются ориентировочная стоимость строительства сооружений по укрупненным показателям и аналогам, технико-экономические показатели, первоочередной объем строительства, долевое участие водопотребителей в строительстве.

Проектная документация водоснабжения (или ТЭО) состоит из пояснительной записки и генерального плана, на котором нанесены выделенные по очередям строительства все основные сооружения водопровода.

Проектная документация составляется на основе согласованной схемы (либо ТЭО) водопровода на объем работ первой очереди и состоит из следующих частей: технологической, внутреннего транспорта и дорог, архитектурно-строительной, электротехнической, теплотехнической, организации строительства и сметной.

Рабочие чертежи для строительства водопроводных сооружений разрабатывают в соответствии с утвержденным техническим проектом. При этом детализируют и уточняют предусмотренные техническим проектом решения в той степени, в которой это необходимо для производства строительно-монтажных работ.

Важнейший этап проектирования водопровода – разработка схемы водоснабжения (либо ТЭО). На этом этапе выполняют все основные технико-экономические расчеты с обоснованием выбора оптимального варианта системы водоснабжения по наименьшим приведенным затратам, состоящим из капитальных вложений и эксплуатационных расходов.

Экономичность системы водоснабжения зависит от многих факторов и определяется в процессе проектирования как результат комплексного решения ряда частных задач.

Технико-экономическими расчетами в необходимых случаях обосновывают:

► выбор источника водоснабжения;

► место водозабора и тип водозаборного сооружения;

► количество рабочих скважин и расстояния между ними;

► место расположения водоочистных сооружений;

► технологическую схему очистки воды и состав очистных сооружений;

► схему подачи воды от головных сооружений в городскую водопроводную сеть, количество и диаметр водоводов;

► схему распределения воды в населенном пункте.

Ежегодно в нашей стране растут объемы строительства городских, промышленных, сельских и железнодорожных водопроводов. Поэтому для своевременного обеспечения строек качественной проектной документацией проектирование должно вестись с использованием типовых проектов.

Типовое проектирование водоснабжения является основой индустриализации строительства и способствует внедрению в строительство новых прогрессивных решений, нового оборудования, автоматизации и механизации трудоемких работ. Типовое проектирование позволяет повысить качество проектной документации, унифицировать конструктивно-планировочные решения, обеспечить экономичность проектов, сократить сроки проектирования и удешевить стоимость проектных работ.

Проект водоснабжения населенного места разрабатывается на основе утвержденного проекта планировки. В проекте планировки населенного места устанавливаются: численность населения по очередям развития, развитие промышленности, транспорта, а также размеры и границы территории, распределение территории по видам использования (селитебная, промышленная, складская, курортная, зеленые насаждения и т. д.), этажность и степень благоустройства районов жилой застройки.

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.