Внутренние водопровод и канализация зданий и сооружений

2. Внутренние водопровод и канализация зданий и сооружений

2.1.  Внутренний водопровод зданий и сооружений

Система водоснабжения зданий и сооружений (внутренний водопровод) зависит от системы водоснабжения объекта. Она присоединяется к наружному водопроводу или питается от местного водоисточника. По назначению внутренние водопроводы бывают хозяйственно-питьевыми, объединенными, противопожарными и техническими. Хозяйственно-питьевые водопроводы подают воду на нужды питьевые, гигиенические и хозяйственно-бытовые. Объединенные внутренние водопроводы подают воду на хозяйственно-питьевые и противопожарные, иногда и технические нужды, при этом вода должна быть питьевого качества. Технические водопроводы подают воду на технологические нужды и применяются при должном обосновании.

Внутренние водопроводы различаются также по способу подачи воды к водозаборным точкам. Если в наружной сети имеется гарантированный свободный постоянный напор, обеспечивающий подачу воды в здании к наиболее высоко расположенной точке хозяйственного водоразбора, а также струю расчетной высоты и наиболее высоко расположенном пожарном кране, внутренний водопровод присоединяется непосредственно к наружному.

Водопроводная сеть состоит из магистральных линий стояков и ответвлений к водоразборным точкам (подводок) и присоединяется к наружной сети вводами. Она оборудуется водоразборной, регулировочной, запорной, пожарной, контрольной и другой арматурой. Магистральные линии служат для подведения воды в здании по кратчайшему расстоянию до стояков. Водопроводные стояки предназначены для разветвления воды от магистрали по всем этажам здания и прокладываются в местах наибольшего разбора воды, которыми в жилых зданиях являются санитарные узлы; стояки устанавливаются по стенкам или в стеновых каналах. На каждом этаже, где имеются водозаборные точки к ним от стояков прокладываются ответвления (рис.9).

Расход воды в зданиях и сооружениях определяется по принятой для данного объекта норме водопотребления на хозяйственно-питьевые и другие нужды. В жилых домах он зависит от того, оборудованы ли они ваннами, обеспечиваются ли горячей водой, есть ли мусоропроводы, как организована стирка белья, предусмотрено питание домашнее или в столовой и т. д. Обеспечение индивидуальных  потребностей в воде переносится на водопроводы столовых, бань, прачечных, общественных зданий и т. п. Таким образом расчетный расход воды в зданиях (сооружениях) различен и определяется от дельно для групп зданий одного типа и назначений.

Расход воды на внутреннее пожаротушение по норме 2,5 л/сек. При этом предусматривается тушение пожара одной струёй воды. При пожаротушении спринклерными устройствами пожарный расход применяется равным до 30 л/сек.

Расход воды в специальных объектах применяется по специальным инструкциям. Напор в сети должен обеспечивать подачу воды ко всем водозаборным точкам здания с принятыми для них расходами. Минимальная его величина Нсв у ввода в здание определяется разностью его отметок. Нг наиболее высоко расположенной водозаборной точке (водозаборного крана, смывного бачка, водонапорного бака, и т.п. ) и поверхности земли у ввода в здания, суммой гидравлических сопротивлений в сети hтр и в водомере hв и величиной свободного напора Нпр санитарного прибора, необходимого для его работы. Потери напора в водомере зависят от его типа. Они не должны превышать в зависимости от типа водомера в системах хозяйственно-питьевых 1-2,5 м, в противопожарных 2,5-5 м. В трубах потери напора определяются гидравлическим расчетом. Постоянный свободный напор у водоразборных кранов и санитарных приборов в зависимости от их типа применяется от 2 до 7 м, а у производственных агрегатов определяется по технологическому заданию.

Постоянный свободный напор у внутренних пожарных кранов должен обеспечивать получение компактной струи высотой 6 м. Необходимый напор у пожарного крана применяется в зависимости от диаметра пожарного ствола (от 13 до 22 мм), диаметра крана (50 или 66 мм), длины рукава (применяется обычно 10 или 20 м) и определяется по таблице СНиП. Для пожарного крана диаметром 50 мм необходимый напор составляет от 9,2 до 20,2 м при длине не прорезиненного рукава 10 м и от 8,6 до 20,2 м при длине 20 м. В специальных объектах он применяется по специальным инструкциям, в зависимости от характера объекта. Гидростатическое давление в хозяйственно-питьевых водопроводах у санитарных приборов, а также водозаборных кранов не должно превышать 60 м.

Рекомендуемые материалы

Рис. 9. Системы внутренних водопроводов: а - с обеспеченным напором в    наружной сети; б - с водонапорным баком; в -с пневматической установкой; 1 - ввод; 2 - водомерный узел; 3 - обводная линия; 4 - магистральный трубопровод; 5 - водопроводные стоянки; 6 - ответвления (подводки); 7 - поливочный кран; 8 - водонапорный бак; 9 -обратный клапан; 10 - насос; 11 - пневматический котел;12 - спускной кран.

Диаметры труб хозяйственно-питьевого водопровода определяются по наибольшему секундному расходу. Расчетные расходы находятся по числу водозаборных кранов и санитарных приборов в здании и по расходу воды приборами. Поскольку расходы воды зависят от типа приборов, они приводятся к эквиваленту. За эквивалент принят расход водозаборного крана раковины составляющий 0,2 л/сек. Величина эквивалентов санитарных приборов применяется равной для: крана раковины - 1, умывальника - 0,33, смывного бачка - 0,5 , для душа в квартирах - 0,67, душа в казармах - 1, смесителя у ванны - 1-1,5, писсуара - 0,17, смывного крана унитаза - 6-7. Зная сумму эквивалентов, расчетные расходы в стояках и магистралях жилых зданий можно определить по формуле:

, л/сек,                 (1)

где: а - величина, зависящая от нормы водопотребления и равная 2,2 при норме до 100 л/чел.; 2,14 при норме 200 л/чел.;

       N - число санитарных приборов и водоразборных кранов, приведенное к эквиваленту в здании или на расчетном участке;

      k - коэффициент, зависящий от N и равный 0,002 - для N до 300.

При необходимости определения величин а и к по другим данным они находятся в таблицах СНиП. Расчетные расходы на хозяйственно-питьевые потребности в штабах, детских яслях, поликлиниках, госпиталях, учебных корпусах определяются по формуле:

                                   , л/сек,                                      (2)

где: а - коэффициент, применяемый в зависимости от назначения зданий от 1,2 до 2,5;

        N - сумма эквивалентов.

При сумме эквивалентов до 20 диаметры трубопроводов допускается применять по таблице 2.1.

Таблица 2.1.

Диаметры труб выбираются из расчета наибольшего использования напора в наружной сети у здания. Это позволяет применять трубы с минимальным, для данных конкретных условий, диаметрами и ведет к снижению стоимости водопровода здания.

Объединенные хозяйственно-питьевые-противопожарные водопроводы должны рассчитываться на пожарный расход воды при наибольшем хозяйственно-питьевом секундном расходе. Потери напора в трубах определяются по таблицам, как и для наружной сети. Потери напора на местные сопротивления принимаются равными 30% величины потерь по длине трубопровода в сети хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода. При этом расчетная скорость движения воды может приниматься до 2,5 м/сек в подводных трубопроводах к водоразборным точкам и до 1,5 - в магистралях и стояках. По таблицам же находятся и расчетные диаметры труб. Практически диаметры труб, подводящих воду к единичным санитарным приборам или водозаборным кранам, принимаются без расчета равными: для смывного бачка и писсуара 10-15 мм, умывальника, раковины, душа и ванны (подводка к смесителю) - 15 мм, диаметр подводящей трубы к двум душам должен быть не менее 20 мм, мойки - 15-20 мм, для банного крана - 20 мм, для крана смывного унитаза - 25-32 мм. Расчет ведется в следующей последовательности: в начале принимаются диаметры труб, подводящих воду к единичным санитарным приборам, затем определяются диаметры труб, подводящих воду от стояка к санитарным приборам на каждом этаже, диаметры участков стояков для каждого этажа и, наконец, магистрали.

В объединенных системах водопровода вводы, магистрали и стояки устраиваются общими, а ответвления к водоразборным точкам  раздельными. В объединенных хозяйственно-питьевых противопожарных системах пожарные стояки устраиваются самостоятельными. В раздельных системах вводы, магистрали, стояки и ответвления применяются самостоятельными. В системах с водонапорными баками при нескольких вводах, с насосами подкачки или с пневматическими установками на вводах ставятся обратные клапаны. Подсоединение вводов к наружной водопроводной сети осуществляется в колодцах с установкой задвижек, а при диаметрах до 40 мм - вентилей. При устройстве одного ввода его необходимо располагать в центре здания, если водоразборные точки расположены равномерно по длине здания, или вблизи наибольшего потребления воды. Диаметр ввода определяется расчетом на пропуск максимального расхода воды; при расходе более 1 л/сек он должен быть не менее 50 мм, при расходе до 1 л/сек - 25-40 мм. Ввод располагается с уклоном в сторону наружной сети. В зданиях с подвалом вводы пропускаются через стену подвала или фундамент; в зданиях без подвалов ввод размещается в одной из центрально расположенных лестничных клеток. При пропуске вводов через стену подвала устраивается защита от проникновения грунтовых вод.

При необходимости учета потребления воды применяются водомеры. Рассчитываются они на пропуск расчетного максимального суточного расхода воды. При этом водомеры проверяются на наименьший расход, который принимается равным - 6...8 процентов среднечасового расхода. Водомеры в жилых зданиях должны отве­чать условию:

Qсут ≤ 2Qх

где: Qсут - суточный расход воды в здании, куб. м.

       Qх - характерный расход водомера, куб. м.

 Потери напора в водомерах определяются по формуле:

                                                      h=Sq²                                                    (3)

где: q - расчетный расход, л/сек;

       S - коэффициент сопротивления водомера, принимаемый по специальной таблице, в пределах 14,4 - 0,00207, в зависимости от калибра водомера (соответственно 15-80 мм).

Водомеры выбираются в таблицах по калибру (в мм) и максимальному суточному расходу. Конструктивно они бывают крыльчатые, применяемые при номинальном расходе до 10 м³/час и максимальном суточном 60 м³, и турбинные, применяемые для больших расходов. По способу присоединения к трубопроводам они разделяются на муфтовые и фланцевые. Устанавливаются они на вводах внутри здания. На случай снятия водомера на вводе, до водомера и после него, устанавливаются вентили а также устраивается обводная линия. Магистральные трубопроводы прокладываются по стенам или под потолком подвала, в техническом подполье или в подвальных каналах с уклоном 0,002-0,005 для обеспечения спуска воды в них. Они прокладываются по кратчайшим расстояниям до стояков и параллельно осям зданий.

Ответвления от стояков (подводки) устраиваются в каждом этаже и подводят воду к одному или нескольким водоразборным точкам. Они укладываются с уклоном к стоякам для опорожнения. На ответвлениях устанавливаются вентили из расчета один вентиль на ответвления, питающие 5 и более водоразборных точек, на ответвлениях в каждую квартиру, на подводке к смывному бачку, смывному крану и водонагревательной колонке, а также на пожарных стояках с числом пожарных кранов пять и более.

Ответвления в жилых и общественных зданиях прокладываются вдоль стен, а в санитарных узлах у пола или по стене; применяется также скрытая прокладка в каналах или в бороздах.

Водопроводная сеть оборудуется арматурой различного назначения. К запорной арматуре относятся вентили, задвижки, запорные (проходные) краны. Водоразборная арматура представляет собой краны различных типов. Они допускают постепенное их открытие без гидравлического удара. К ним относятся: краны для раковин и моек, туалетные краны умывальников, смесители для умывальников, ванн и душей, смывные краны для унитазов.

Насосные установки автоматизируются с помощью реле давления. Забор воды насосами осуществляется непосредственно из наружной водопроводной сети, при этом устраивается обводная линия в обход насосов с задвижками и обратным клапаном. Напор в наружной сети должен быть более 5 м. Насосные установки располагаются в котельной или в специальном помещении. Их нельзя устанавливать непосредственно под жилыми помещениями, учебными классами, больничными помещениями, рабочими комнатами штабов и другими подобными помещениями. Насосы устанавливают на фундаментах и оборудуются звукоизолирующими (например, эластичными патрубками длиной не менее 1м на всасывающем и напорном трубопроводах) и виброизолирующими устройствами.

Пневматические установки выбираются в зависимости от назначения. Если пневматическая установка предназначается и для тушения пожара, предусматривается неприкосновенный противопожарный запас, рассчитанный на 10-минутную продолжительность тушения, пожара кранами при ручном включении пожарных насосов и одновременном наибольшем расходе на другие нужды. Пневматические установки должны работать автоматически. Они располагаются в подвалах зданий или в первых этажах.

Водонапорные баки применяются для создания запаса воды на период снижения давления в наружной сети и устанавливаются на чердаках зданий или на технических этажах. Емкость бака определяется, как и для бака водонапорной башни.

К противопожарным водопроводам предъявляется основное требование постоянной их готовности к действию. Магистральные водопроводы и стояки могут устраиваться из стальных не оцинкованных труб. Магистральные водопроводы прокладываются так же, как и магистрали хозяйственно-питьевых или объединенных водопроводов. Пожарные стояки в жилых зданиях и казармах устанавливаются в отапливаемых лестничных клетках. На стояках размещаются пожарные краны на каждой лестничной площадке, в казармах они выводятся в коридоры. Во всех случаях пожарные краны размещаются в стенных нишах или шкафчиках. У каждого пожарного крана предусматривается пожарный рукав равного с ним диаметра и длиной 10 или 20 м. Пожарные краны располагаются на высоте 1,35 м над полом. При количестве пожарных кранов 5 и более пожарные стояки оборудуются у основания задвижкой или вентилем и спускным краном для опорожнения. Противопожарный водопровод может быть оборудован пожарными насосами, пневматической установкой или питаться из водонапорного бака. Пожарные насосы могут быть с автоматическим, дистанционным или ручным управлением. При дистанционном управлении пусковые кнопки устанавливаются у пожарных кранов.

В производственных помещениях с повышенной пожарной опасностью, в некоторых складских помещениях могут применяться спринклерные и дренчерные установки автоматического действия. Спринклерная установка состоит из водопитателя, контрольно-сигнальных клапанов, сети труб и спринклерных головок. Водопитателем служит водопровод военного объекта, подкачивающие насосы, пневматические установки и водонапорные бачки; чаще всего применимы подкачивающие насосы и пневматические установки.

Расчетный расход воды через спринклер может определяться по формуле:

   , л /с,                             (4)

 где: Ви - характеристика истечения спринклера в л/сек .м, принимаемая для спринклера с диаметром 10 мм - 0,059 и с диаметром 16 мм - 0,391 л /с;

          Н - свободный напор у спринклера (не менее 5 м вод. ст.)

2.2. Внутренняя канализация жилых и общественных зданий

Жилые, общественные и производственные здания канализованных районов оборудуются внутренней канализацией. Жилые дома выше 2 этажей, клубы, медицинские и детские учреждения, школы не канализированных районов оборудуются внутренней канализацией с устройством местных очистных сооружений. Для зданий без внутреннего водопровода устраиваются непромытые (сухие) уборные, располагающиеся внутри или вне здания. Внутренняя канализация служит для приема сточных вод (нечистот) и отведения их в наружную канализацию или на местные очистные сооружения. Она состоит из приемников сточных вод (санитарные приборы или специальное производственное оборудование) и канализационной сети. Для отведения бытовых (фекально-хозяйственных) сточных вод устраивается бытовая канализация. Она применяется в жилых зданиях, казармах, штабах и т.п. Объединенная канализация служит для отведения бытовых и технических сточных вод. Атмосферные осадки с крыш отводятся ливневой канализацией (водостоками).

Для приема наиболее загрязненных и опасных в санитарном отношении фекальных вод применяются унитазы (клозетные чаши) и писсуары. Для приема хозяйственных вод применяются умывальники, ванны, раковины, мойки и трапы. Специальные воронки, сливы раковины и другие приборы служат для приема технических сточных вод. Все санитарные приборы и приемники производственных сточных вод оборудуются гидравлическими затворами (сифонами), предотвращающими проникание газов и запахов на канализационной сети. Затворы могут быть встроены в самом приборе или располагаться  под ним.

Сточная жидкость от санитарных приборов и производственного оборудования отводится по канализационной сети. Она состоит из отводных труб, стояков, выпусков и устройств  прочистки.

Отводные трубы отводят сточные воды от санитарных приборов к стоякам. В жилых зданиях диаметры отводных труб определяются  с помощью таблиц для гидравлического расчета канализационных труб по расчетному расходу жидкости, допускаемому уклону и величине наполнения труб. При диаметре 50 мм уклоны труб принимаются равными 0,035-0,025, а при диаметре 100 мм - 0,02-0,012 при  наполнении этих труб, не более 0,5 диаметра. Для трубопроводов с диаметром труб, равным 50 мм, отводящих стоки от ванн, наполнение принимается равным 0,8.

Отводные трубы от групп умывальников до общего гидравлического затвора (сифона) допускается прокладывать с уклоном 0,01. Диаметры стояков определяются по расчетному расходу жидкости и в зависимости от угла присоединения к ним отводных трубопроводов. Допускаемый расход сточной жидкости для стояка с диаметром 50 мм и углах присоединения отводных труб, равных 90, 60, и 45, Принимается равным соответственно 0,65-0,81-1,3 л/сек; для стояка с диаметром 100 мм и при тех же углах присоединения отводных тру­бопроводов допускаемый расход принимается равным соответственно 3,8-4,75-7,5 л/сек. Минимальный диаметр отводных труб не должен быть меньше диаметра трубы, отводящей сточную жидкость от одного прибора; он составляет для труб унитазов 100 мм и всех других санитарных приборов 50 мм, кроме умывальника, для которого принимается 40-50 мм. Прокладываются отводные трубы по стенам, полу, с заделкой в строительные конструкции перекрытий или подвешиваются под потолком нижнего этажа. Расположение их в жилых помещениях не допускается.

Стояки служат для приема сточной жидкости из отводных трубопроводов всех этажей и транспортировки ее в наружную канализационную сеть. Одновременно с их помощью осуществляется вентиляция всей внутренней и частично наружной канализационной сети. Стояки устанавливаются в местах расположения санитарных приборов по всей высоте здания ближе к унитазам. Прокладываются они открыто или в бороздах.  Диаметр стояка должен быть одинаковым по всей его высоте и не менее наибольшего диаметра присоединенных к нему отводных труб и в жилых зданиях, казармах, штабах, клубах он практически составляет не менее 100 мм. Для вентиляции верхняя часть стояка (вытяжная часть) выводится на крышу здания на 0,7 м и не менее 4 м (по горизонтали) от открываемых окон балконов.

Выпуски отводят сточные воды от отдельных стояков или их групп в смотровые колодцы наружной канализационной сети. При отведении сточных вод от одного стояка диаметр выпуска принимается таким же, как и у стояка. Для группы стояков диаметр выпуска определяется расчетом. Расчетный расход определяется по формуле:

"Практика расчета пользования лесом и направления по ее совершенствованию" - тут тоже много полезного для Вас.

q = q_в + q_пр,  л/сек,                                     (5)

где: q_в - расчетный расход в сети внутреннего водопровода, определяемый по формулам данной главы;

        q_пр - расход санитарным прибором с максимальным водоотведением.

Диаметр выпуска и необходимый уклон находится по расчетному расходу в таблицах канализационных трубопроводов. Длина выпусков не должна превышать 6 м при диаметре 50 мм, 8 м при диаметре 100 мм и более.

Для выпуска в фундаменте здания или в стене подвала предусматривается проем высотой не менее 0,4 м. При этом расстояние от верха трубы выпуска до верха проема должно быть не менее 0,15 м. После укладки трубы выпуска проем заделывается мятой глиной со щебнем. Смотровой колодец устанавливается не ближе 2 м от здания. Глубина заложения выпусков принимается в соответствии с глубиной заложения наружной канализационной сети.

Для устранения засорения канализационной сети на отводных трубах и стояках применяются прочистки с пробками или так называемые ревизии с крышками на болтах. Они устанавливаются под всеми санитарными приборами, на каждом повороте горизонтальных участков, на начальных участках отводных труб и на стояках. Ревизии устанавливаются на стояках в нижнем и верхнем этажах; в зданиях высотой более 5 этажей они устанавливаются не реже, чем через три этажа. Высота расположения ревизии над полом принимается равной 1 м до ее центра, но не менее 0,15 м выше борта присоединяемого прибора.