Безпечна експлуатація інженерних систем і споруд

Міністерство освіти, науки, молоді та спорту України Харківській національний університет міського господарства ім.О.М.Бекетова

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра БЖД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                        Курсовий  проект з дисципліни

 

 

 

“Безпечна експлуатація інженерних систем і споруд”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконала:

студентка 4 курсу

групи ОПР 2010-1

Барчан  Ю.В.

Перевірив:

к.т.н., доцент Абракітов В.Е.

 

 

 

 

 

 

 

Харків - 2013 

ЗМІСТ

 

ВСТУП 3

РОЗРАХУНКОВО-ПОЯСНЮВАЛЬНА ЧАСТИНА 4

1. Призначення і розміщення водопровідних  мереж 4

2.  Визначення витрат води, що подається  в мікрорайон 5

2.1 Витрати води на господарсько-питні потреби мікрорайону 5

2.2 Витрати води на полив проїжджої території 7

2.3 Витрати води на полив зелених насаджень 7

2.4 Витрати води на гасіння пожеж 7

2.5 Невраховані  витрати води 8

3. Каналізаційні мережі 8

3.1 Призначення і розміщення мереж водовідведення 8

3.2 Визначення кількості господарсько-побутових стоків 9

4. Теплові мережі 9

4.1 Система опалення 9

4.2 Система гарячого водопостачання 10

4.3 Система вентиляції 11

5. Призначення і розміщення газових мереж…………………………………..12

6. Призначення і розміщення силових  і слабкострумових електричних  мереж………………………………………………………………………………13

ГРАФІЧНА  ЧАСТИНА……………………………………………………. ……..15

Додаток 1……………………………………………………………….19

Додаток 2………………………………………………………………..20

Рекомендована  література…………………………………………….21

 

ВСТУП

 

Сучасні  населені  пункти  оснащені  всіма  видами  інженерного  благоустрою - водопостачанням, каналізацією, тепло-, газо-, електропостачанням, зв'язком  та ін.

Спорудження систем інженерного  обпадання пов'язано з великими капітальними вкладеннями, витратою матеріальних і трудових ресурсів. У зв'язку з  цим важливим завданням є підвищення ефективності капітальних вкладень в системи інженерного обладнання населених пунктів за рахунок удосконалення діючих систем, споруд і технологічних процесів, впровадження нового, більш ефективного обладнання, застосування дешевих і місцевих матеріалів, зниження трудових затрат на будівництво і каналізацію.

  

РОЗРАХУНКОВО-ПОЯСНЮВАЛЬНА ЧАСТИНА

 

 

Вихідні дані для розрахунку водоспоживання та водовідведення мікрорайону

 

Вихідні дані	Передостання цифра залікової  книжки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Норма водоспоживання,   л/добу на 1 чол.	230	230	230	250	250	250	360	360	360	400
Поверховість забудови	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Кількість квартир на   поверсі однієї секції	2	4	3	5	3	3	4	4	5	4
Кількість мешканців в   одній квартирі, чол.	2	3	4	4	5	4	4	6	5	6
Площа, зайнята під   квітники й клумби, м2	10	10	15	15	20	20	26	25	30	30

1. Призначення  і розміщення водопровідних   мереж

Система водопостачання  складається  з водозабірних споруд, насосних станцій, водонапірних веж, резервуарів чистої води, водоводів, магістрально- розподільних мереж і розвідних мереж.

Водопровідні мережі призначені для  подачі води в необхідній кількості  й потрібної якості населенню  і промисловим підприємствам.

Розвідні водопровідні мережі в  мікрорайоні відгалужуються від магістральних мереж, які пролягають уздовж межі мікрорайону. Прокладання розвідних водопровідних мереж треба виконувати з максимальним використанням технічних підвалин і прохідних “зчепок”. У цьому випадку водопровідні мережі виготовляють зі стальних безшовних труб.

При прокладанні водопровідних  труб в землі відстань до будівлі має бути не менше 5 м. Для забезпечення безперебійної подачі води в будівлі водопровідні мережі повинні мати в мікрорайоні кільцеву схему.

На магістральних водопровідних  мережах, прокладених уздовж автошляхів, розміщують пожежні гідранти (ПГ) через  кожні 100 м. На розподільних мережах  мікрорайону пожежні гідранти розміщують поблизу проїздів,  виходячи  з  радіусу  дії  кожного  приблизно    150  м.  Від  проїзної території  до гідранту повинна бути відстань не більше 2,5 м.

Для врахування витрат спожитої води в технічних підпіллях будівель ставляться водоміри. Вони можуть розміщуватися на вводі в будівлю, стояках і на відгалуженнях кожної квартири.

2.  Визначення  витрат води, що подається  в мікрорайон

Середньогодинні витрати холодної води на господарсько-побутові потребиQг/п (м3/год) визначають за формулою

Qг/п = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, 

 

де Q1 – витрати води на господарсько-питні потреби, м3/год;

Q2  – витрати води на полив вулиць та внутрішньомікрорайоннихпроїздів,

м3/год ;

Q3 – витрати води на полив зелених насаджень, м3/год;

Q4 – витрати води на пожежогасіння, м3/год;

Q5 – невраховані витрати, м3/год.

Qг/п = 15277,7 + 3 + 11,25 +90 + 1527,77 =16909,72 м3/год

2.1 Витрати води  на господарсько-питні потреби  мікрорайону

Середньогодинні витрати (м3/год), складаються з витрат води, споживаної в житлових будинках (Qж/б), у школах (Qшк.), дитячих закладах (Qд/с), магазині (Qмаг.) і т.п.:

 

Q1= Qж/б+ Qшк. + Qд/с+ Qмаг..

Q1= 52,7+ 8250 + 6875+ 50=15277,7 м3/год 

Розрахункову  (середню  за  рік)  добову  витрату  води  на  господарсько- питні потреби населення житлових будинків визначають залежно від розрахункового числа мешканців і норми водоспоживання, м3/добу:

Qдоб. ж/б = qп^tot·N ж/1000,    

де qп^tot – питоме водоспоживання, л/доб (залежить від ступеня благоустрою будинків, дається у завданні до курсової роботи);

Qдоб. ж/б = 230·5000/1000 = 1150 м3/год

Nж – розрахункове число мешканців мікрорайону, чол.;

Nж= F/a, 

де F – житлова площа забудови мікрорайону, м2;

a – норма житлової площі на 1 мешканця мікрорайону, м2/чол.

Nж= 250000/50 = 5000 чол.

Витрата води за добу найбільшого  водоспоживання, м3/доб.:

 

Qдоб. max. ж/б = Kдоб. max.·Qдоб. ж/б , 

 

де   Kдоб. max=1,1.

 

Qдоб. max. ж/б = 1,1.·1150= 1265 м3/доб ,

 

Середньогодинна витрата води  (м3/год) мешканців будинків:

 

Qм/б = Qдоб. max/24. 

 

                             Qм/б = 1265/24 = 252,7 м3/год

 

Середньогодинна витрата води, споживаної у будинках комунально-

 

побутового  призначення (Qшк. , Qд/с, Qмаг.):

 

Qшк.; Qд/с; Qмаг. = q* N/T* 1000, 

 

де   q – витрата   води за добу найбільшого водоспоживання в будинках комунально-побутового призначення (школи, дитячі заклади, магазини і т.п.), л/добу;

N – кількість відвідувачів або працюючих, чол.;

Т – час роботи даного об’єкта, год. (приймається за завданням).

Qшк. = (16,58*2000)* 2000/8* 1000 = 8250 м3/год 

                             Qд/с. = (55*1000) * 1000/8* 1000 = 6875 м3/год 

                            Qмаг. = (15*200)* 200/12* 1000 = 50 м3/год 

2.2 Витрати води  на полив проїжджої території

Полив проїжджої частини мікрорайону  здійснюють з автоцистерн.

Годинну витрату розраховують в такий  спосіб (м3/год):

Q2 = F2 ·q2·0,2/1000·t_n, 

де     F2 – площа вулиць внутрішньоквартальних проїздів (м2), приймається залежно від генплану в межах 0,15 загальної площі мікрорайону,

q2 – норма витрати води на полив, приймається залежно від типу покриття.Для механізованої поливки удосконалених покриттів вулиць q2 = 0,3 л/м2,

t_n – час заправки автоцистерн, приймають 1 годину,

0,2 – поливається  20% від площі всіх проїздів.

Q2 = 50000 ·0,3·0,2/1000·1 = 3 м3/год

2.3 Витрати води  на полив зелених насаджень

Годинну витрату розраховують в  такий спосіб (м3/год):

 

Q3 = F3  * q3 * 0,3/1000 *t3, 

де F3   –  площа  зелених насаджень  в  межах  40  загальної площі мікрорайону, м2;

q3  - норма витрати води на поливку, приймають 3,0 л/м2;

0,3 – 30% від усієї  площі зелених  насаджень поливаються;

t3 – полив здійснюють протягом, 8 год. на добу.

Q3 = 100000  * 3 * 0,3/1000 *8 = 11,25 м³/год

2.4 Витрати води  на гасіння пожеж

Визначають витрату води на пожежогасіння (м3/год)залежновід чисельності населення і поверховості забудови:

 

Q4 = (q4 +qвн ) * n* 3,6 

 

 

Розрахункове число одночасних пожеж, n - 1

 

Витрата  води q4 на 1 пожежу при висоті забудови – 10 л/хв

Q4 = (10 +15 ) * 1* 3,6 = 90 м3/год

2.5 Невраховані  витрати  води

Визначення  неврахованих  витрат  (м3/год)  на  зовнішньому водопроводі приймають з розрахунку 10% від витрати води на господарсько-питні потреби

             Q5 = Q1  * 0,1.

 

Q5 = 15277,7  * 0,1 = 16909,72 м3/год

3. Каналізаційні мережі

3.1 Призначення  і розміщення мереж водовідведення

Для відведення стічних вод за межі території сучасних міст влаштовують різноманітні системи централізованої каналізації залежно від категорії відведених стоків.

Схема каналізації – це графічне вирішення обраної системи каналізації, визначається головним чином рельєфом місцевості, планом забудови території, розміщенням головного каналізаційного  колектора та ін.

У курсовому проекті студентам необхідно дати обгрунтування прийнятої системи каналізації,  а також графічне  вирішення прийнятої схеми каналізування мікрорайону.  Стічні  води  самопливом  направляють  до  головного  колекторагосподарсько-побутових стоків, розташованого на зниженій території мікрорайону.  Кожна  секція  житлового  будинку  має  по  одному  випуску  в дворову мережу господарсько-побутової каналізації, розташовану на відстані не менше 3 м від фундаменту будинку. Від комунальних будинків стоки відводяться по 2 випусках. Повороти і приєднання повинні виконуватись під прямим або тупим кутом за напрямком руху води. Орієнтовна відстань між колодязями на каналізаційній мережі  - не більше 50 м.

Виходячи з положення, що норма  водоспоживання дорівнює нормі водовідведення необхідно визначити кількість  стічних вод , які поступають  у господарсько-побутову мережу мікрорайону.

Для прийому дощових і талих  вод в місцях приєднання внутрішньо мікрорайонних  проїздів і по всій довжині основної транспортної магістралі, у лотках проїзної частини дороги встановлюють дощеприймальні  колодязі. Від них дощові води потрапляють  до головного колектора зливової каналізації, що проходить під віссю дороги на зниженій території мікрорайону. Частота розміщення дощових колодязів залежить від ухилу дороги, на якій вони встановлюються

 

 

Ухил вулиці	до 0,004	0,004-0,006	0,006-0,01	0,01-0,03
Відстань між дощовими колодязями, м	50	60	70	80

3.2 Визначення  кількості господарсько-побутових  стоків

 

Кількість господарсько-побутових  стоків, що потрапляють до мережі господарсько-побутової  каналізації міст і селищ міського типу, приймають за нормами водоспоживання з коефіцієнтом 0,8:

 

Qст =Q1·0,8

 

Qст =15277,7·0,8 = 12222,2 м3/год

4. Теплові мережі

4.1 Система опалення

Система  опалення  служить  для  підтримки  в  помешканні  заданої температури повітря. Вона компенсує тепловтрати через захисні конструкції будинку і витрати тепла на нагрівання зовнішнього повітря, що надходить за рахунок інфільтрації.

Джерелами тепла при централізованому теплопостачанні можуть бути теплоелектроцентралі (ТЕЦ), на яких здійснюється комбінований виробіток електричної і теплової енергії та котельні установи великої потужності. Теплоносієм є перегріта вода з температурою 150º С.

Підключення системи опалення будинку до теплових мереж здійснюється через центральний тепловий пункт ЦТП, де відбувається розподіл, регулювання параметрів теплоносія для місцевої системи опалення і приготування води для гарячого водопостачання.

Теплоносієм у місцевій системі є гаряча вода з температурою 90º-70º.

ЦТП  бажано  розміщувати  в  центрі  теплового  навантаження  із забезпеченням умов для перебування постійного чергового персоналу.

Визначення  максимального теплового потоку на опалення будинків, Вт:

Q’=Q’ж +Q’г , 

де Q’ж– тепловий потік на опалення житлових будинків;

Q’г – тепловий потік на опалення громадських будинків;

                      Q’= 2920000 + 1168000 = 4088 кВт

Q’_ж = q₀  * F_ж ;