Система внутреннего водоснабжения здания: назначение, виды и основные элементы

Системой внутреннего водоснабжения здания или отдельного объекта называют совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружного водопровода и подачу ее под напором к водоразборным устройствам, распо­ложенным внутри здания или объекта.

Система холодного водоснабжения, называемая внутренним водопроводом, состоит из следующих устройств: ввода (одного или нескольких), водомерного узла (одного или нескольких), сети магистралей, распределительных трубопроводов и подво­док к водоразборным устройствам, арматуры. В отдельных слу­чаях в систему включают установки для повышения напора, а также для дополнительной обработки воды (умягчения, обес­цвечивания, обезжелезивания и др.).

Системами холодного водоснабжения оборудуются зда­ния любого назначения (жилые, административные, учебные, общественного питания, коммунально-бытовые, зре­лищные, лечебные, детские 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 местного во­доотведения. 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. 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).

По назначению системы внутреннего водоснабжения зда­ний подразделяют на следующие:

• хозяйственно-питьевые — предназначены для подачи воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ Р 51232-98, для питья, умывания, купания, приготовления пищи и других хозяйст­венных нужд. Устройство хозяйственно-питьевых водопрово­дов обязательно во всех жилых и общественных зданиях, строящихся в канализованных районах, а также в зданиях, имеющих систему местного водоотведения;

• производственные — могут состоять из нескольких водопрово­дов, обеспечивающих подачу воды различного качества, удов­летворяющего технологическим требованиям (умягченной, охлажденной и т.п.);
• противопожарные — предназначены для тушения огня или для предотвращения его распространения. Вода в противопожар­ных водопроводах может быть и непитьевого качества.

По сфере обслуживания системы могут быть:

• объединенные (хозяйственно-противопожарными, производ­ственно-противопожарными, хозяйственно-производствен­ными);

• раздельные;
• единые — внутренний водопровод, обеспечивающий подачу воды одновременно на хозяйственно-питьевые, производст­венные и противопожарные нужды.

В отдельных случаях для хозяйственных нужд (промывки приемников сточных вод — унитазов, писсуаров и т.п., мытья полов, стирки белья и проч.) по согласованию с органами са­нитарного надзора можно использовать воду и непитьевого ка­чества. Не допускается соединение водопроводов, подающих воду непитьевого качества, с хозяйственно-питьевыми.

По способу использования воды системы бывают с прямоточ­ным водоснабжением, с оборотным водоснабжением и с по­вторным использованием воды.

При выборе системы водоснабжения в зависимости от назна­чения объекта учитывают технологические, противопожарные и санитарно-гигиенические требования, а также технико-экономические соображения. Например, жилые и общественные здания могут быть оборудованы объединенным хозяйствен­но-противопожарным водопроводом с подачей воды питьево­го качества. Объединение в одну систему всех водопроводов, подводящих воду одного качества и под одинаковым напором, приводит к уменьшению строительных и эксплуатационных расходов.

Для нормальной работы внутреннего водопровода на вводе в здание должен быть создан такой напор (требуемый), кото­рый обеспечит подачу нормативного расхода воды к наиболее высокорасположенному (диктующему) водоразборному уст­ройству и покроет потери напора на преодоление сопротивле­ний по пути движения воды. Напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода может быть больше, равен или меньше напора, который требуется для внутреннего водопро­вода. Минимальный напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода (у трубы или на поверхности земли) на­зывают гарантийным. При периодическом или постоянном недостатке напора в наружном водопроводе до требуемого для здания применяют установки для повышения напора: насосы (постоянно или периодически действующие), водонапорные баки, пневматические установки.

В зависимости от обеспеченности напором и установлен­ного оборудования различаются:

• системы водоснабжения, действующие под напором в наруж­ном водопроводе; их применяют, когда гарантийный напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода постоян­но больше напора, необходимого для нормальной работы всех водоразборных устройств, или равен ему; такие системы явля­ются самыми простыми и наиболее распространенными;

• системы с водонапорным баком без повысительной насосной установки; их применяют, когда гарантийный напор в наруж­ном водопроводе в часы наибольшего водопотребления 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;
• системы с повысительной насосной установкой без водона­порного бака; их применяют, когда режим водопотребления в здании равномерен, а напор в наружном водопроводе постоян­но или периодически ниже требуемого для здании;
• системы с водонапорным баком и повысительной насосной установкой; их применяют при недостаточности гарантийного напора в наружном водопроводе и 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 повысительные насосы обычно автоматизируют;
• системы с повысительными насосами и пневматической уста­новкой; их применяют в отдельных случаях, когда вместо водо­напорного бака используют пневматическую установку, со­стоящую из водяного и воздушного баков или одного водовоз­душного бака, оснащенных специальным оборудованием (компрессорами, клапанами, манометрами и др.).

В многоэтажных зданиях проектируют зонные системы во­доснабжения. Нижняя зона работает под напором наружного водопровода, а верхняя — от повысительных насосов. Высота зоны определяется максимально допустимым гидростатиче­ским напором в самой нижней точке сети, не превышающим 60 м вод. ст. (0,6 МПа).

Лекция 1. Системы и схемы холодного водопровода

Системы внутреннего водоснабжения служат для бесперебойной подачи воды из наружной водопроводной сети и распределения ее внутри зданий между потребителями. Потребителями являются жители, технологическое оборудование, посетители бань, прачечных, кинозрители и т.п. В зависимости от температуры подаваемой воды различают системы холодного водоснабжения или внутреннего водопровода и системы горячего водоснабжения ( tв=30-75 °C). На рис. 1 показаны системы внутреннего водоснабжения здания.

Рис. 1. Системы внутреннего водоснабжения

ВО – общая; В1 – хозяйственно-питьевая; В2 – противопожарная; В9 – про­изводственная; В10 – поливочная; ТЗ – горячее водоснабжение

Холодный внутренний водопровод состоит из следующих элементов:

— ввода – трубопровод для подачи воды от наружной водопроводной сети через водомерный узел в здание;

— водомерного узла – для учета количества подаваемой воды; состоит из водомера (водосчетчика) и арматуры;

— внутренних сетей – для подачи воды к водоразборным точкам внутри здания;

— водоразборной, запорной и регулирующей арматуры – для подачи воды потребителю и управления потоком;

— напорно-регулирующих емкостей – водонапорные баки, устанавливаемые для бесперебойной подачи воды при недостаточном напоре в наружной сети и для создания запаса воды;

— установок для повышения напора – при недостаточности напора в наружной сети для повышения и поддержания напора во внутренней сети.

Системы внутреннего водопровода классифицируются:

По назначению: хозяйственно-питьевые, производственные, противопожарные.

1. Хозяйственно-питьевые водопроводы предназначены в жилых, общественных и производственных зданиях для подачи потребителям питьевой воды, необходимой для питья, умывания, стирки, канализации, мытья полов и других хозяйственных нужд. Такая вода должна удовлетворять требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая».

2. Производственные водопроводы предназначены для подачи воды на производственные цели. Требования, предъявляемые к качеству производственной воды, определяются технологическими требованиями для данного типа производства (охлажденная, умягченная и т.д.). Хозяйственно-питьевой водопровод может быть использован и для производственных нужд, например, в пищевой промышленности.

3. Противопожарные водопроводы предназначены для тушения огня, по качеству вода может быть и непитьевая.

По сфере обслуживания:

Раздельная система – снабжение водой на хозяйственно-питьевые, производственные нужды и пожаротушение обособленно.

Объединенная система – хозяйственно-производственные (пищевая промышленность), хозяйственно-противопожарные.

Единая система – одновременное снабжение водой на хозяйственно-питьевые нужды, производственные и противопожарные (пищевая промышленность).

По способу использования:

Прямоточные – с однократным использованием воды.

Прямоточные с повторным использованием воды и с последующим направлением отработанной воды в канализацию.

Оборотные – циркуляционные (многократного использования после необходимой доочистки или охлаждения в зависимости от технологического процесса).

Рис. 2. Схемы внутренних водопроводов

а – при постоянном достаточном напоре; б – при периодическом достаточном напо­ре, с баком и без насоса; в – при периодическом недостаточном напоре, с насосом без бака; г – при постоянном недостаточном напоре, с насосом и баком; д – при постоянном недостаточном напоре с пневматической установкой; е – зонные для мно­гоэтажных зданий при последовательной подаче воды; ж – при параллельной пода­че воды; з – то же, при подаче одним насосом во все зоны: 1 – стояки с ответвле­ниями к водоразборам; 2 –запорные краны и вентили; 3 – магистральные трубы; 4 – спускной кран; 5 – водомер; 6 – насос; 7 – обратный клапан; 8 – баки водя­ные; 9 – воздушный бак; 10 – воздухоспускной кран; 11 – предохранительный кла­пан; 12 – сжатый воздух (от компрессора); 13 – водомерное стекло

Концепция водопровода зданий.Основной задачей внутреннего водопровода считали подачу достаточного расхода воды к водоразборному устройству, расположенному в неблагоприятных условиях, т.е. как упоминается в литературе – лучше больше , чем меньше. Этот принцип соблюдался и по отношению качества подаваемой воды. Получается, что до сих пор в систему холодного водопровода подается вода питьевого качества, хотя для некоторых санитарно-технических устройств возможна подача непитьевой воды. При использовании воды потребители уже не пользуются услугами работников горводопровода. При различных открытиях кранов меняются живые сечения потока, которые в сумме весьма значительно превосходят площадь всех водопроводных труб. Поэтому при изучении водообеспечения следует учитывать действительные потребности и рациональное водопотребление. Необходимо, чтобы каждое водоразборное устройство независимо от высоты его расположения работало при равных свободных напорах. Поэтому необходимо правильно выбирать схемы внутреннего водопровода и режимы работы повысительных установок. Возможно использование для поквартирных разводок к водопроводным арматурам трубы диаметром 8-10 мм.

Дата добавления: 2015-09-07 ; просмотров: 6513 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

1. Системы холодного водоснабжения

1.1. Выбор схемы внутреннего водопровода

Внутренний водопровод здания представляет собой систему трубопроводов и устройств, предназначенных для подачи воды от городской водопроводной сети к санитарно-техническим приборам, пожарным кранам, технологическому оборудованию. Соответственно системы водоснабжения классифицируются как хозяйственно-питьевые, противопожарные и технологические.

В зданиях, представляющих повышенную пожарную опасность (согласно перечню в нормативной литературе ), в том числе в жилых зданиях высотой 12и более этажей применяется объединенная система хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения. При меньшей этажности жилых зданий и в зданиях, не включенных в этот перечень, – только система хозяйственно-питьевого водоснабжения, которая в производственных зданиях обычно объединяется с системой технологического водоснабжения.

Внутренний водопровод включает в себя следующие элементы: ввод в здание, водомерный узел, разводящую сеть (магистральные трубопроводы, стояки, водомеры на ответвлениях к отдельным потребителям, подводки к санитарным приборам), водоразборную, смесительную, запорную и регулирующую арматуру. Кроме того, система водоснабжения здания может иметь насосную станцию подкачки и регулирующую емкость (водонапорный бак или гидропневматический бак).

Выбор схемы внутреннего водопровода производится на основе анализа режима водопотребления здания и сравнения гарантированного напора в наружной водопроводной сети Н_гар, указанного в исходных данных для проектирования системы водоснабжения или технических условиях, и напора, требуемого для водоснабжения конкретного зданияН_тр,м. Приближенно требуемый напор определяется по формуле

, (1.1)

где n– этажность здания.

При достаточно высоком напоре в наружной водопроводной сети (Н_тр  Н_гар)применяется простая схема водоснабжения здания (рис. 1.1).

При недостаточном напоре в наружной водопроводной сети, т. е. Н_тр > Н_гар, используются схемы с насосной станцией подкачки.

Рис. 1.1. Простая схема водоснабжения здания: 1 – водоразборная арматура; 2 – подводки к приборам; 3 – квартирный счетчик воды (водомер); 4 – стояк; 5 – магистральный трубопровод; 6 – водомерный узел здания; 7 – ввод; 8 – трубопровод наружной водопроводной сети

1.2. Конструирование внутреннего водопровода

При проектировании системы водоснабжения здания на генеральном плане производится трассировка ввода по кратчайшему расстоянию от наружной водопроводной сети до здания и назначается место входа трубы в подвал здания. При необходимости установки насосов подкачки намечается место расположения насосной станции подкачки в подвале проектируемого здания или в отдельно стоящем здании насосной станции подкачки, обычно совместно с центральным тепловым пунктом (ЦТП) горячего водоснабжения.

На вводахобычно используются напорные чугунные трубы, прокладываемые ниже глубины промерзания грунта в данной местности. Трубопровод должен иметь уклон не менее 0,002 в сторону городской сети. Пересечение вводом стены подвала делается под прямым углом, и для защиты трубы от возможной просадки здания над трубой в стене устраивается зазор 0,2 м, заделываемый эластичными водонепроницаемыми материалами.

Рис. 1.2. Схема водомерного узла: 1 – счетчик воды; 2 – вентиль; 3 – контрольно-спускной кран; 4 – обводная линия; 5 – манометр; 6 – переходник

ля контроля за водопотреблением на вводе в подвале у наружной стены устанавливается счетчик воды. Он дол­жен быть размещен на горизонтальном участке циферблатом вверх на высоте, обеспечивающей легкий доступ к нему. Счетчики устанав­ливают вводомерных узлах(рис. 1.2), в состав которых входят: запорная арматура до и после счетчика, контрольно-спускной кран, манометр, обводная линия для подачи воды в здание при ремонте счетчика с запорным устройством. В жилых и общественных зданиях счетчики должны иметь устройства формирования электрических импульсов и съемные или стационарные датчики этих импульсов.

При несовпадении диаметра ввода и калибра счетчика дополнительно предусматриваются переходники до и после счетчика. Чтобы не происходило увеличения погрешности из-за искажения потока, до счетчика воды предусматривается прямой участок длиной не менее 5 условных диаметров счетчика, а после него – не менее одного условного диаметра.

Рис. 1.3. Способы прокладки магистральных трубопроводов в подвале здания: 1 – на подвеске; 2 – на консольных опорах; 3 – на столбчатых фундаментах

агистральные трубопроводыв системах хозяйственно-питьевого водоснабжения зданий делаются тупиковыми, прокладываются в подвалах, технических подпольях (рис. 1.3), а при отсутствии их – в подпольных каналах первого этажа. Эти трубопроводы обычно размещаются вдоль стен и для обеспечения возможности сброса воды из системы монтируются с уклоном не менее 0,002 в сторону ввода.

Стояки в жилых зданиях прокладываются открыто в штрабах или по стенам и перегородкам туалетов, ванных и кухонь. У основания таких стояков в зданиях высотой 3 этажа и более предусматривается установка запорной арматуры и устройств для сброса воды.

На вводе в каждую квартиру на горизонтальном или вертикальном участке устанавливается запорная арматура (вентиль или шаровой кран) и счетчик воды без обводной линии; при необходимости – кран регулировки давления (КРД). С целью улучшения условий эксплуатации рекомендуется применять комплектные изделия, включающие КРД, фильтр и запорное устройство в одном корпусе. Подводки к приборам прокладываются открыто на высоте 0,2–0,4 м от уровня пола.

В зданиях с повышенными требованиями к интерьеру помещений возможна скрытая прокладка стояков и подводок с обеспечением доступа к запорной и регулирующей арматуре через специальные лючки.

Виды и количество санитарно-технического оборудования в здании определяются архитектурно-строительными требованиями. В квартирах жилых зданий обычно предусматриваются: умывальник со смесителем, мойка со смесителем, ванна со смесителем (в том числе, возможно, общим для ванны и умывальника), унитаз со смывным бачком. Кроме того, в жилых зданиях в каждой квартире на трубопроводе холодного водоснабжения следует предусматривать кран первичного пожаротушения, к которому присоединен шланг длиной, обеспечивающей подачу воды в наиболее удаленную точку квартиры. Отдельный кран, к которому присоединяется этот шланг, может быть установлен в любом удобном для его использования месте: в ванной, туалете, кухне – по усмотрению заказчика. Вид и материал шланга не регламентируются. Основной смысл применения этого устройства состоит в возможности тушения жильцами загорания в квартире на ранней стадии его обнаружения и не предполагает его использования пожарными подразделениями. Устройство обеспечивает быструю и непрерывную подачу воды к очагу возгорания. Этот кран не является водоразборным прибором и в гидравлическом расчете не учитывается.

Для всех сетей внутреннего водопровода могут использоваться как традиционные стальные трубы с внутренним и наружным защитным покрытием от коррозии (оцинкованные), так и пластмассовые или металлополимерные трубы.

Стальныеводогазопроводные трубы (ГОСТ 3262-75*) выпускаются на рабочее давление 1,0 МПа, имеют условные диаметры 15, 20, 32 мм и т. д. Такие трубы получили наибольшее распространение из-за большой прочности, значительной длины заводских заготовок, возможности гнутья, сварки. Соединения труб различают неразъемные и разъемные. Разъемные соединения выполняются на резьбе или фланцах и устраиваются на вводах в квартиры, на подводках к санитарным приборам и в тех местах, где в процессе эксплуатации может потребоваться разборка трубопровода. Неразъемные соединения осуществляются на сварке или с помощью фасонных частей (муфты, тройники, крестовины, угольники).

Пластмассовыетрубы находят широкое применение благодаря следующим положительным свойствам: большой коррозийной стойкости, незначительной шероховатости внутренней поверхности и, соответственно, малым гидравлическим потерям, малому весу. Для нужд водоснабжения выпускаются трубы из полиэтилена высокой плотности (ПВП) и полиэтилена низкой плотности (ПНП) по ГОСТ 18599-83*, рассчитанные на давление до 1,0 МПа, а также из полипропилена (ПП) по ТУ 38-102-100-76, рассчитанные на давление 0,6 МПа.

Для соединения таких труб используют сварку, склеивание, муфты, фланцы и накидные гайки. В системах внутреннего водопровода пластмассовые трубы разрешается использовать при монтаже подводок к санитарно-техническим приборам. Пластмассовые трубы имеют высокий коэффициент температурного расширения, поэтому необходимо предусматривать возможность компенсации температурных удлинений, особенно в местах присоединения к неподвижной водоразборной арматуре. Применение пластмассовых труб в объединенных и раздельных системах противопожарного водопровода не допускается.

Металлополимерныетрубы представляют собой пятислойную конструкцию (рис. 1.4), состоящую из тонкостенной алюминиевой трубы, на которую изнутри и снаружи наносится клеевая основа, а затем – «сшитый» полиэтилен.

Рис. 1.4. Структура металлополимерной трубы

Такие трубы сочетают следующие достоинства метал­лических и пластмассовых труб: 100%-ную кислородонепроницаемость; коррозионную стойкость; отсутствие минеральных отложений на стенках труб; долговечность более 25 лет; морозоустойчивость; надежность работы в условиях повышенной сейсмичности и динамических нагрузок; повышенную шумопоглощающую способность; удобство транспортирования; технологичность монтажа. Трубы легко гнутся, позволяют огибать конструктивные элементы помещений, не требуется точная подгонка линейных размеров.

Монтаж таких труб осуществляется без сварки или нарезки резьбы непосредственно с оборудованием и приборами, выполненными из стали, латуни, пластмасс, при помощи соединительных деталей (накидных гаек).

Запорная арматура(вентили при диаметрах от 15 до 50 мм, задвижки при диаметрах 50 мм и более или шаровые краны при диаметрах от 15 мм) предусматривается на вводе в здание (в рамках водомерного узла), у основания стояков в зданиях высотой 3 этажа и более, на ответвлениях в каждую квартиру, на ответвлениях, питающих 5 водоразборных точек и более.

Регулирующая арматура (клапаны для регулировки давления, редукционные клапаны) устанавливается на ответвлениях нижних этажей многоэтажных зданий, находящихся под действием завышенного (избыточного) давления и на вводе в здание при избыточном давлении в наружной водопроводной сети. Снижение давления воды у потребителей позволяет снизить непроизводительные расходы. Современные регуляторы давления позволяют снижать давление от 1,6 МПа до 0,015 МПа (до напора 1,5 м).

Водоразборная арматура подразделяется на собственно водоразборную (туалетные краны умывальников, смесители умывальников, моек и ванн) и наполнительную (поплавковые клапаны смывных бачков). При всем разнообразии конструкций наибольшее распространение получила арматура вентильного типа, основным элементом которой является резиновый клапан, закрывающийся «против давления». Такие краны открываются и закрываются вращением маховика — достаточно медленно, что удобно при регулировке расхода и температуры воды, и не вызывает гидравлических ударов. Для облегчения ремонта арматуры клапан с маховиком и сальником выполняются в виде отдельного узла – вентильной головки (кран-буксы), которая легко заменяется. Для рационального использования воды рекомендуется предусматривать арматуру, обеспечивающую сокращение расхода воды – водоразборную арматуру с керамическими уплотнениями.

Смесительнаяводоразборная арматура предназначена для подачи и смешения холодной и горячей воды. Наиболее распространены смесители двухвентильного типа, в которых раздельно регулируется подача холодной и горячей воды в камеру смешения. В последнее время стали широко применяться смесители с одной рукояткой, которые не имеют резиновых уплотнительных деталей в подвижных узлах, но изготовление их требует высокой точности обработки деталей и высокого технологического уровня производства. Также рекомендуется применение термостатических смесителей, полуавтоматической и автоматической арматуры.

Наполнительная арматура используется для подачи воды в смывные бачки, которые могут наполняться до определенного уровня. По мере наполнения бачка поднимается и поплавок, через рычаг прижимающий клапан к седлу на подающем патрубке. При достижении заданного уровня воды в бачке клапан герметично закрывает седло и прекращает поступление воды. Когда бачок опорожняется, поплавок с рычагом опускается, поршень отодвигается от седла, и цикл повторяется. Более подробно с характеристиками и гидравлическими показателями водоразборной арматуры можно ознакомиться в 5, с. 48–64.

На основании принятых конструктивных решений устанавливается схема подводок к санитарным приборам, назначается место размещения стояков, трассировка магистрального трубопровода в подвале, строится аксонометрическая схема внутреннего водопровода с указанием всех трубопроводов, оборудования и арматуры. При этом холодный водопровод маркируется В1, горячее водоснабжение Т3 и Т4 (подающий и циркуляционный трубопроводы), бытовое водоотведение К1, водостоки зданий К2.