ЗОННЫЕ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ

Зонные системы внутреннего водопровода применяют в двух случаях. Во-первых, при превышении допустимых пределов гидростатического давления в системе и, во-вторых, для обособления условий работы системы по гидравлическому режиму, что чаще происходит при отделении части системы по питанию или по величинам напоров.

Согласно СНиП,пп. 5.12и 6.7,наибольшая величина гидростатического давления в системе хозяйственно-питьевого или хозяйственно-противопожарного водопровода на отметке наиболее низко расположенного санитарно-технического прибора не должна превышать 60 м. В системе раздельного противопожарного водопровода величина гидростатического напора допускается до 90 м. В противном случае необходимо разделить водопровод на вертикальные зоны. Как правило, в современном строительстве к двухзонной системе приходится переходить в зданиях высотой более 17 этажей. Обычно первую (нижнюю) зону устраивают таким образом, чтобы использовать гарантийный напор городского водопровода. Размеры последующих зон, число которых может быть различным, назначают в зависимости от величин допустимого давления в сети внутреннего водопровода. Схемы зонных водопроводов могут быть последовательными и параллельными (рис. 2.3).

Последовательная схема(рис. 2.3, а) имеет меньшую протяженность трубопроводов, но менее надежна в работе, требует установки насосных агрегатов на промежуточных этажах, что крайне нежелательно из-за вибрации и шума. Кроме того, к числу крупных недостатков подобной системы следует отнести неоднократное размещение регулирующих объемов, т. е. нерациональное распределение и использование строительного объема здания под инженерное оборудование.

Параллельная схема(рис. 2.3, б)отличается некоторым перерасходом труб, но централизованное размещение насосных агрегатов упрощает автоматизацию их работы и эксплуатацию. Увеличение длины труб, прокладываемых по этой системе, не сопровождается значительным перерасходом металла (в весовых единицах), так как диаметры зонных стояков (так же, как и расходы подаваемой воды) по отдельным зонам неравнозначны.

1 — центробежный насос 2-й зоны; 2 — напорно-запасный бак 2-й зоны; 3 — насос 3-й зоны; 4 — напорно-запасный бак 3-й зоны

Рис. 2.3. Последовательная (а) и параллельная (б) схемы зонных водопровод зданий

В нижних зонах, как правило, потребляется больше воды и имеются стояки большего диаметра (q_н >>q_в; d_н >>d_в).

Вторая причина зонирования заключается в более полном использовании гарантийного напора городского водопровода, что позволяет эффективно использовать энергию городских насосов и рационально подбирать насосы -повысители только на расход и напор верхней зоны. Верхняя зона работает под напором дополнительных насосов.

Двухзонные системы внутренних водопроводов, выполненные по обычной схеме (с отдельными хозяйственно-противопожарными разводящими трубопроводами для каждой зоны), значительно дороже однозонных систем по сметной стоимости. Следует отметить, что предлагаемая вниманию читателей новая система приемлема в первую очередь для секционных жилых зданий повышенной этажности (от 12 этажей и выше), так как в этих зданиях роль подающего трубопровода второй зоны играет пожарный стояк. Автором этой схемы является канд. техн. наук М. Е. Соркин (МНИИТЭП) (рис. 2.4).

1 — вводы водопровода; 2 — хозяйственный насос второй зоны; 3 — противопожарный насос; 4 — перемычка между подводящими магистральными трубопроводами; 5 — пожарные стояки; 6 — хозяйственные водоразборные стояки; 7 — регулятор давления «после себя»; 8 — обратный клапан

Рис. 2.4. Двухзонная схема водоснабжения зданий (М. Е. Соркин, МНИИТЭП)

Согласно этой схеме, имеется только два разводящих трубопровода, причем каждый из них служит для подачи воды в соответствующую зону. В трубопровод первой зоны вода подается непосредственно из городского водопровода. Противопожарные насосы подключены к магистральному трубопроводу первой зоны. К магистрали второй зоны подключены насосы, обеспечивающие в ней необходимое давление. Оба магистральных трубопровода соединены между собой перемычками с установленными на них обратными клапанами таким образом, что они могут пропускать воду только из первой зоны во вторую.

Сдвоенные пожарные стояки выполнены однозонными и присоединены к обеим магистралям. На подводке к этим стоякам от магистрали первой зоны также установлен обратный клапан. Водоразборные стояки первой второй зон подключены к соответствующим магистралям, но с той лишь разницей, что у первой зоны она с нижней разводкой, а у второй — с верхней. На присоединениях этих разводящих магистралей размещены регуляторы давления «после себя».

Система работает следующим образом. При водоразборе давление в разводящей магистрали первой зоны меньше, чем в магистрали второй зоны, поэтому обратные клапаны на перемычках, соединяющих эти магистрали, закрыты. По этой же причине закрыты клапаны на подводках к пожарным стоякам от магистрали первой зоны. Таким образом, магистрали и водоразборные стояки первой и второй зон полностью изолированы друг от друга. Пожарные стояки находятся под давлением насосов второй зоны системы. Во время пожара при включении в работу насосов противопожарного назначения, создается большее давление, чем у насосов хозяйственного назначения второй зоны, поэтому под давлением воды пожарных насосов открываются обратные клапаны на перемычках между магистралями и на подводках к пожарным стоякам от магистрали первой зоны. Защита водоразборных стояков первой и второй зон от повышенного давления пожарных насосов обеспечивается регулятором давления «после себя». Вода подается к пожарным стоякам по двум трубопроводам, как и предписывается действующими нормами. Подача хозяйственного и пожарного расходов в систему по двум магистралям первой и второй зон обеспечивает снижение строительной стоимости системы по сравнению с такой же стоимостью двухзонных традиционных систем.

Двухзонная система М. Е. Соркина может быть использована более широко не только в зданиях повышенной этажности (высотой более 50 м), но и в зданиях массового строительства (высотой от 9 до 16 этажей).

Зонирование систем водоснабжения

Зонирование систем водоснабжения

При определенных местных топографических условиях в ряде случаев оказывается целесообразным разделение единой централизованной системы водоснабжения на несколько «высотных зон».

Зонирование водопровода может быть вызвано как техническими, так и экономическими соображениями, так как оно позволяет снизить давление в трубах водопроводных сетей и уменьшить количество энергии, затрачиваемой на подъем воды.

Системы водоснабжения, разделенные на зоны, называются зонными, или зональными. Чаще всего зонные водопроводы устраивают в случае значительной разности отметок земли в пределах обслуживаемой водопроводом территории.

Иногда зонирование применяется и при большом различии значений свободных напоров, требуемых отдельными потребителями (в водопроводах некоторых промышленных предприятий).

Когда отдельные точки снабжаемой водой территории имеют значительную разность отметок, то в пониженных точках водопроводной сети могут возникнуть давления, превышающие допустимые для используемых типов труб и услови-й эксплуатации водопровода.

Если полученное значение ЯМакс превышает допустимый напор, то необходимо разделить сеть на зоны с таким расчетом, чтобы в пределах каждой из них напор не превышал допустимого.

Зонирование может быть осуществлено по «последовательной» или по «параллельной» схеме. В первом случае отдельные зоны соединяются последовательно (III.28), во втором случае зоны включены параллельно (III.29).

При последовательном зонировании общая водопроводная сеть объекта делится на две последовательно соединенные сети (например, А и Б на III.28). Граница между зонами в—в определяется значением наибольшего допустимого в сети напора Яг.

Напор в сети нижней зоны А (Н) также не должен превышать допустимого.

Вода подается головной насосной станцией в количестве Qi+Qn, обеспечивающем потребности обеих зон, и под напором Hi, рассчитанным на подъем воды до границы между зонами. Здесь устанавливается насосная станция HC-I1 верхней зоны. Она берет воду в количестве Qn из сети нижней зоны (непосредственно или через регулирующую емкость) и подает ее под напором Яц в сеть верхней зоны.

Таким образом, расход верхней зоны подается транзитом через сеть нижней зоны.

В системах параллельного зонирования принципы разделения общей сети на сети верхней и нижней зоны те же самые, но вода подается в сеть каждой зоны по отдельным водоводам своей группой насосов, расположенной на общей головной насосной станции (см. III.29). Таким образом, зоны включаются параллельно.

Водоводы, питающие верхнюю зону, обычно прокладываются через территорию нижней зоны.

Насос нижней зоны подает расход Qi под напором Hi, необходимым для этой зоны; насос верхней зоны подает расход Qn под значительно большим напором //ц, так как насосы второй зоны поднимают воду на значительно большую геометрическую высоту, и в величину их напора входят большие потери в водоводах.

Как видно из 111.29, при параллельном зонировании значения напоров Ямакс i для первой зоны и //макс п для второй зоны (в точках а и б примыкания водоводов к территориям зон) не должны превышать допустимого напора. Следует иметь в виду, что в водоводах, как правило, допустимы давления значительно большие, чем в сетях, к которым присоединяются домовые ответвления.

Каждая из рассмотренных систем зонирования имеет свои достоинства и недостатки.

Недостатком системы последовательного зонирования является необходимость устройства дополнительной отдельно стоящей насосной станции (для каждой лишней зоны), что связано с увеличением затрат на строительство и затрат на эксплуатацию — в части содержания персонала. Надежность этих систем ниже, чем систем параллельного зонирования, где имеет место независимая подача воды в каждую зону.

К недостаткам систем параллельного зонирования относится увеличение строительной стоимости водоводов (вследствие увеличения их суммарной длины).

Вообще строительная стоимость зонированной системы для любого объекта будет всегда больше, чем незонированной.

Водоснабжение дома, дачи, коттеджа.

Фирма ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ специализируется не только на водоснабжении домов, но и по установке автономного отопления и котельной.

Монтаж водоснабжени от колодца, скважины. Устройство зимнего водоснабжения дома. Возможность оплаты работ и оборудования в кредит.

Монтаж водоснабжения из современных материалов, пластиковых и медных труб, водоснабжение для бани. Устройство системы слива воды из труб автономно при помощи автоматики.

Подробнее к нашим разделам по водоснабжению тут.

Водоснабжение МКД (многоквартирного дома)

Введение

Система водоснабжения многоквартирного дома обеспечивает потребителей горячей и холодной водой – необходимыми условиями комфорта в современном мире. Как устроены такие системы, какие требования к ним предъявляются? Подробности далее.

Устройство системы водоснабжения МКД

Водоснабжение – это целый комплекс взаимосвязанных элементов и систем, которые служат для подачи воды необходимого качества потребителю. В состав водоснабжения входят:

Рис.1 Принципиальная схема водоснабжения

Принято разделять сети водоснабжения на наружные и внутренние.

Наружные сети – это трубопроводы и сооружения, находящиеся снаружи здания.

Внутренние сети включают:

• вводы в здание;
• водомерные узлы;
• магистрали, стояки, подводки;
• водоразборная арматура;
• запорная и регулирующая арматура;
• насосные установки при необходимости.

В данной статье рассматриваются только внутренние сети водопровода.

Внутри многоквартирного жилого дома используются системы холодного (ХВС) и горячего (ГВС) водоснабжения.

Качество холодной и горячей воды нормируется СаНПиН 2.1.4.2496.

Системы ХВС

В1 – хозяйственно-питьевой водопровод

В2 – противопожарный водопровод

На вводе трубопровода холодного водоснабжения предусматривается установка водомерного узла.

Рис.2 Принципиальная схема водомерного узла

На рис.2 изображены:

1. Трубопровод ввода;
2. Задвижки;
3. Водосчетчик;
4. Манометр;
5. Контрольно-спускной кран;
6. Трубопровод внутренней сети;
7. Обводная линия;
8. Опоры.

Устройство внутреннего противопожарного водопровода (В2) регламентирует СП 10.13130.2009.

В жилых зданиях с количеством этажей менее 12 противопожарный водопровод не предусматривают.

Как правило, в жилых многоквартирных домах свыше 12 этажей устраивают объединенный хозяйственно-противопожарный водопровод.

Системы ГВС

Температура горячей воды должна быть не менее 60 °. Максимальная температура не должна подниматься выше 75°С, иначе возможны опасные последствия для потребителей (ожоги).

По отношению к системе теплоснабжения различают открытые системы и закрытые.

Использование открытых систем теплоснабжения запрещено ФЗ№190 с 1.01.2013 года. При закрытых системах теплоснабжения подогрев воды для систем Т3 и Т4 происходит в центральных тепловых пунктах (ЦТП) или в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП).

Т3 – горячий водопровод;

Т4 – циркуляционный водопровод.

Чаще всего предусматривают устройство ИТП в подвальных этажах жилых зданий. В ИТП устанавливается теплообменное оборудование, в котором теплоноситель из наружных тепловых сетей нагревает холодную воду для нужд ГВС.

Рис.3 Принципиальная схема ИТП с пластинчатыми теплообменниками

Чтобы температура горячей воды у потребителей не опускалась ниже 60°С предусматривают устройство циркуляционного водопровода (Т4)

К сожалению, некоторые жильцы самовольно подключаются к системе циркуляции, устраивают в своих квартирах «теплые полы», что приводит к нарушению работоспособности системы во всем доме. ВАЖНО ЗАПОМНИТЬ, что ни в коем случае нельзя самовольно производить какие — либо вмешательства в системы ГВС, иначе пострадают другие потребители жилого дома.

Материалы трубопроводов

Трубопроводы систем водоснабжения изготавливают из труб различных материалов.

Как правило, стальные трубы (электросварные и водогазопроводные) предусматриваются для стояков и магистралей, а также противопожарного водопровода. Полипропиленовые трубы используют для разводки внутри квартир.

Гидростатическое давление

Еще один очень важный аспект в системах ГВС и ХВС – это гидростатическое давление. Важно, чтобы оно было не слишком маленьким, иначе вода из крана вовсе не потечет, с другой стороны, при слишком высоком давлении присутствует риск возникновения аварийной ситуации – может случится срыв арматуры.

Величину гидростатического давления регламентирует СП 30.13130.2016.

• На отметке наиболее низко расположенного сантехнического прибора давление должно составлять не более 0,45 МПа.
• Минимальное давление у наиболее высоко расположенного прибора должно составлять не менее 0,2 МПа, либо принимается по паспорту производителя

В том случае, когда гарантированного гидростатического давления на вводе в здание недостаточно, чтобы на верхних этажах обеспечить необходимый свободный напор у сантехнических приборов, необходимо предусматривать повысительные насосные установки.

Гарантированный напор – это величина гидростатического напора в наружном водопроводе в месте присоединения ввода в здание. Его значение обычно указывается в технических условиях на подключение здания к городским сетям.

Свободный напор – давление на изливе санитарно-технического прибора. Принимается согласно паспорту изготовителя сантехнического прибора.

Когда давление в системе превышает необходимый минимум, то предусматривают применение регуляторов давления и редукторов.

Особенности водоснабжения высотных зданий

Поскольку в высотных жилых домах все «проблемные точки» обостряются в значительной степени, необходимо отметить нюансы конструирования систем водопровода в них.

Высотное здание – это здание, которое имеет высоту более 75 м (согласно СП 267.1325800.2016).

В таких зданиях необходимо учитывать следующие особенности:

1. Высокие значения гидростатического давления в системах. Арматура не рассчитана на экстремальные значения давления, которое создается в зданиях выше 16 этажей. Чтобы избежать разрушения арматуры на нижних этажах предусматривают зонирование систем по вертикали. Высота зоны, как правило, не превышает 50 метров. Все насосные агрегаты должны иметь системы автоматизации;
2. Кроме жилых квартир в зданиях предусматриваются помещения различные по функциональности (магазины, офисы, фитнесклубы). Каждая группа помещений имеет свой определенный режим работы. Поэтому к каждой группе потребителей предусматривают отдельную ветвь и отдельный узел учета;
3. Повышенные требования к противопожарному водопроводу. Это связано с тем, что при помощи гидрантов пожарных машин потушить пожар, возникший на уровне выше 50 метров, практически невозможно. Поэтому предусматривают внутренний пожарный водопровод и автоматические установки пожаротушения.
4. Значительное ресурсопотребление. А значит, необходимо чтобы системы водоснабжения были надежными. Надежность обеспечивают следующие мероприятия:

• Применение трубопроводов, которые почти не подвержены коррозии и зарастанию (полиэтиленовые, медные);
• Применение коллекторной разводки, когда к каждому прибору идет отдельная труба. Это мероприятие позволяет снизить гидравлическую неустойчивость систем водоснабжения.

Конструктивные схемы высотных зданий

В высотных зданиях предусматриваются следующие решения при конструировании систем водоснабжения.

1. Зонирование систем по вертикали:

Рис.4 Принципиальная схема зонирования систем водоснабжения

1. Магистрали прокладываются в пространстве технического этажа, материал труб-сталь.
2. Стояки выполняются также из стальных труб, прокладываются они в нишах лестничного холла. На стояках ГВС в обязательном порядке предусматриваются компенсаторы.
3. В лифтовом холле предусмотрены распределительные шкафы, где расположены узлы вводов в квартиры. Системы ГВС и ХВС оборудуются счетчиками горячей и холодной воды, фильтрами, а также регуляторами давления.

Рис.5 Принципиальная схема квартирного узла

1. Разводка в квартирах выполняется трубами из сшитого полиэтилена. Трубы, как правило, размещаются в пространстве подвесного потолка. Разводка до сантехнических приборов выполняется без соединительных деталей. Такая схема обладает высокой надежностью, протечки воды сведены к нулю. Гладкая поверхность внутри трубы из сшитого полиэтилена не допускает зарастание трубы даже в случае использования жесткой воды.
2. В целях соблюдения противопожарных норм в коридорах устанавливаются пожарные краны, в квартирах – устройства первичного пожаротушения.

Заключение

Система водоснабжения многоквартирных домов – один из самых сложных инженерных объектов. Особое внимание при проектирование и монтаже необходимо уделять системам водоснабжения высотных зданий. Характеристики подобной системы жестко регламентируются СанПиНом и Сводами Правил проектирования, поскольку перепады давления, не учтенные на этапе проектирования, могут привести к двум крайностям:

• недостаточный напор воды на верхних этажах;
• аварийные ситуации и прорывы трубопровода.