Санитарно техническое оборудование зданий

Потери напора на местные сопротивления принимаем равными 30 % от потерь напора по длине, т.о. Нмест – сумма местных потерь напора в сети хозяйственно – питьевого водопровода, определяется по формуле Нместн=0,3∙Ндл = 0,3 ∙ 9,14 = 2,742м;

Нвод – потери напора в водомере, м, Нвод=1,1м;

Нсв – свободный напор у диктующего санитарно – технического прибора, принимается по приложению 2[1]; Нсв=3 м.

Hтр=42,6+9,14+2,742+1,1+3 = 58,582 ≈ 59 м.

1.7.4 Расчет противопожарной системы

В жилых зданиях необходимо устраивать противопожарный водопровод. Минимальный расход воды на внутреннее пожаротушение при числе этажей – 14 равен 2,5 л/с (табл. 1 [1]). Число струй – 2. Принимаем один стояк на одну секцию здания. На каждом этаже по одному пожарному крану, всего 28. Стояки В2 принимаем диаметром 50 мм и прокладываем в лестничных клетках и коридорах. Пожарные краны даметром 50 мм располагают на высоте 1,35 м над полом. Их помещают в шкафчиках, куда кладут свёрнутый пеньковый пожарный рукав длиной 20 м. На одном конце рукава имеется полугайка для быстрого присоединения к пожарному крану, а на другом конце конический пожарный ствол для получения компактной водяной струи длиной около 10-20 метров.

Определим требуемый напор:

Нтр=Нгеом+Ндл.+Нмест (9)

Нгеом=4+2,8∙13+1,35=41,75 м,

где 1,35–это расстояние от пола до пожарного крана, м;

Нмест – сумма местных потерь напора в противопожарной сети;

Нмест= Нспр + Нрук;

Нспр – напор наконечника спрыска, необходимый для создания компактной струи; (табл. 3 [1], при длине пожарного рукава 20 м, Нспр= 13 м);

Нрук – потери напора в пожарном рукаве;

Нрук = δ ∙ lp ∙ q2п.к. (10)

δ – удельное сопротивление рукава, в зависимости от d (50 мм) и материала рукава А= 0,012;

lp – длина рукава, принимаем 20 м;

qп.к – расход воды пожарным рукавом, 2,5 л/с;

Нрук = 0,012∙ 20 ∙ 2,52 =1,5 м;

Нмест= 13+1,5=14,5м;

 

Таблица 2 – Гидравлический расчет противопожарных стояков

№ расч. Уч.	N	P	N*P	a		q, л/с	Dу, мм	V, м/с	1000i	L, м	Н, м
1а-2а	14	0,0091	0,1274	0,405	2,5	5,06	50	1,57	63,26	38,61	2,44
2а-3а	14	0,0091	0,1274	0,405	2,5	5,06	50	1,57	63,26	26,2	1,66
3а-21	28	0,0091	0,2548	0,542	2,5	6,78	50	2,1	111,55	13,4	1,49

 

∑ = 5.59 м.

 

Участок 21– ввод с учетом пожаров:

 

№ расч. Уч.	q, л/с	Dу, мм	V, м/с	1000i	L, м	Н, м
21-ввод	5,64	50	2,872	276,049	24,18	6,67

 

 

Нтр=Нгеом+Ндл.+Нмест = 41,75 + 12,26 + 14,5= 68,51 ≈ 69 м.

 

Так как требуемый напор (69 м.в.ст.) больше максимально допустимого по СНиП [1] (45 м.в.ст. – для хоз-питьевого водопровода), для снижения напора на нижних этажах (с 1 по 4 этажи) устанавливаем на каждом ответвлении диафрагмы. С помощью которых снижаем напор на вышеуказанных участках до допустимого значения (45 м.в.ст.).

 

Диаметр отверстия диафрагмы определяем при помощи рекомендуемого приложения № 6 [1]: при расходе на ответвлении (в квартиру) равном 0,237 л/с и диаметре поквартирной разводки (d = 20 мм) принимаем диаметр регулирующей (снижающей напор) диафрагмы равным 15 мм.

 

1.7.5 Расчет повысительной насосной установки

Т.к. требуемый напор больше гарантийного, то требуется повысительная установка. Она должна обеспечивать подачу расхода воды с напором Нп (дополнительным напором, создаваемым самой насосной установкой):

Нп=Нтр–Нг+Нм (11)

Нм – неучтенные потери повысительной установки (для насосной станции неучтенные потери составляют 1,5…2 м);

Нг – гарантийный напор.

Подберем насосную установку для хозяйственно–питьевого водоснабжения:

Нп= 59 – 25 + 2 = 36 м.

Установим по одному рабочему агрегату на каждый ввод.

По [4] подбираем повысительный насос CRТ 4–19.

 

Подберем насосную установку для противопожарного водоснабжения:

Нп= 69 – 25 + 2 = 46 м.

Установим по одному рабочему агрегату на каждый ввод.

По [4] подбираем повысительный насос CRNЕ 3–36.

 

1.8 Гидравлический расчёт системы горячего водоснабжения здания

Расчет систем горячего водоснабжения заключается в определении диаметров трубопроводов подающего и циркуляционного, подбора водонагревателей (теплообменников), генераторов и аккумуляторов тепла (при необходимости),определении потребного напора на вводе, подборе повысительных и циркуляционных насосов, если они необходимы.

Расчет системы горячего водоснабжения состоит из следующих разделов:

1. Определяются расчетные расходы воды и тепла и на основании этого мощность и размеры водонагревателей.
2. Производится расчет подающей (распределительной) сети в режиме водоразбора.
3. Сеть горячего водоснабжения рассчитывается в режиме циркуляции; определяются возможности использования естественной циркуляции, и при необходимости определяются параметры и производится подбор циркуляционных насосов.

Рисунок 3 – Схема скоростного водонагревателя:

1 - из системы отопления здания;

2 - в систему отопления здания;

3 - подача теплоносителя из внешней  тепловой сети;

4 - возврат отработанного теплоносителя  во внешнюю тепловую сеть;

5 - теплообменные трубки.

 

1.8.1. Определение  расчетных расходов горячей воды  и тепла. Подбор водонагревателей

Для определения поверхности нагрева и дальнейшего подбора водонагревателей требуются часовые расходы горячей воды и тепла, для расчета трубопроводов — секундные расходы горячей воды.

В соответствии с п. 3 СНиП 2.04.01-85* [1] секундные и часовые расходы горячей воды определяются по тем же формулам, что и для холодного водоснабжения.

 

Определяем расчётные расходы воды на участках по формуле:

q= ; (1)

где  – секундный расход горячей воды одним прибором, при норме водопотребления 360 л/чел.сут принимаем по приложению 3[1], = 0,1л/с;

a – коэффициент, определяемый в зависимости от числа сантехнических приборов N и вероятности их действия Р по приложению 4 [1].

Вероятность одновременного включения санитарно–технических приборов, использующих горячую воду для жилых зданий определяем по формуле:

(2)

где  – норма расхода холодной воды потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаем по приложению 3[1], = 10,9 л/ч;

U – число водопотребителей, 336 чел.;

N – количество санитарно–технических приборов, 280 приборов.

Определим максимальный часовой расход горячей воды.

Для этого необходимо определить вероятность использования санитарно-технических приборов Рhr в целом:

 (4)

где q0tot – секундный расход приборов, определяется по приложению 3 [1], q0tot=0,1 л/с;

q0,hrtot – часовой расход горячей воды санитарно–техническим прибором, определяется по приложению 3[1], q0,hrtot =100 л/ч;

 

P – вероятность действия санитарно–технического прибора на участке 

 

 

Максимальный часовой расход определяется по формуле:

 (7)

где определяется по приложению 4 [1] исходя из произведения

, тогда 

Подставляем полученные значения в формулу 7:

Средний часовой расход горячей воды , м3/ч, за период (сутки, смена) максимального водопотребления Т, ч. определяется по формуле

, м3/ч    (2.8)

где  – максимальный суточный расход горячей воды в л одним водопотребителем, принимается по прил. 3 [ 1 ];

U - количество потребителей горячей воды.

 м3/ч

Потери на участках трубопроводов систем холодного водоснабжения Н, м, следует определять по формуле:

H=il(1+k), (3)

где k=0,3, для сетей хозяйственно–питьевых водопроводов жилых зданий.

Коэффициент a определяем по табл.2 приложения 4 [1].

Для расчета магистраль разбиваем на расчетные участки по расчётному направлению. Результаты гидравлического расчёта сведены в таблицах 3 и 4.

Диаметры труб выбираем исходя из условия, что скорость движения воды в трубах не должна превышать 3 м/с, рекомендуемый диапазон: 0,9…1,7 м/с. Скорость и потери в трубопроводах определяем по [2].

 

 

 

 

 

 

Таблица 3 – Гидравлический расчет водопроводной сети горячего водоснабжения в расчетном направлении Ст. Т3 – 4 – точка выхода из ТП

№ расч. Уч.	N	P	N*P	α	qoс, л/с	q, л/с	Dу, мм	V, м/с	1000i	L, м	Н, м
0…1	5	0,036	0,18	0,43	0,1	0,215	20	0,684	48,85	3,8	0,24
1…2	5	0,036	0,18	0,43	0,1	0,215	25	0,438	15,661	2,8	0,06
2…3	10	0,036	0,36	0,58	0,1	0,29	25	0,591	27,925	2,8	0,10
3…4	15	0,036	0,54	0,704	0,1	0,352	25	0,717	40,695	2,8	0,15
4…5	20	0,036	0,72	0,815	0,1	0,4075	25	0,83	54,147	2,8	0,20
5…6	25	0,036	0,9	0,916	0,1	0,458	25	0,933	68,044	2,8	0,25
6…7	30	0,036	1,08	1,021	0,1	0,5105	25	1,04	84,166	2,8	0,31
7…8	35	0,036	1,26	1,096	0,1	0,548	25	1,116	96,727	2,8	0,35
8…9	40	0,036	1,44	1,191	0,1	0,5955	25	1,213	113,886	2,8	0,41
9…10	45	0,036	1,62	1,261	0,1	0,6305	25	1,284	127,424	2,8	0,46
10…11	50	0,036	1,8	1,35	0,1	0,675	25	1,375	145,732	2,8	0,53
11…12	55	0,036	1,98	1,437	0,1	0,7185	25	1,464	164,813	2,8	0,60
12…13	60	0,036	2,16	1,521	0,1	0,7605	25	1,549	184,347	2,8	0,67
13…14	65	0,036	2,34	1,604	0,1	0,802	25	1,634	204,722	2,8	0,75
14…15	70	0,036	2,52	1,644	0,1	0,822	25	1,675	214,922	2,8	0,78
15…16	70	0,036	2,52	1,644	0,1	0,822	32	1,022	60,104	30,8	2,41
16…17	140	0,036	5,04	2,558	0,1	1,279	32	1,59	143,414	0,55	0,10
17…18	210	0,036	7,56	3,4	0,1	1,7	50	0,866	25,13	24,26	0,79
18…19	280	0,036	10,08	4,126	0,1	2,063	50	1,051	36,71	1,6	0,08

ΣН = 9,24 м.

Количество тепла (тепловой поток) за период (сутки, смена) максимального водопотребления на нужды горячего водоснабжения с учетом теплопотерь определяется по формулам:

 кВт,

, кВт;

где и – максимальный и средний часовой расход горячей воды в м3/ч;

tс – расчетная температура холодной воды; при отсутствии данных в задании t принимается равной +5 С;

 –  коэффициент, учитывающий потери  тепла подающими и циркуляционными  трубопроводами, кВт, которые можно  принимать в размере 0.2 – 0.3 от  количества тепла, потребного для  приготовления горячей воды. Меньший  процент теплопотерь принимается для систем без циркуляции.

Подбор водонагревателей заключается в определении поверхности нагрева змеевиков по формуле

, м2    (2.13)

где  К – коэффициент теплопередачи водонагревателя, принимаем для скоростных водяных водонагревателей с латунными нагревательными трубками равным 2000 Вт/м2 °С;

µ – коэффициент снижения теплопередачи через теплообменную поверхность из-за отложений на стенках (µ = 0.7);

 – расчетная разность температур теплоносителя и нагреваемой воды; для противоточных скоростных водонагревателей определяется по формуле

, °С     (2.14)

где   и – большая и меньшая разность температур теплоносителя

и нагреваемой воды по концам водонагревателя.

Параметры теплоносителя в зимний расчетный период, когда работают отопительные сети зданий, принимаем: в подающем трубопроводе 120°С и в обратном – 70 °С; параметры нагреваемой воды в этот период tс = 5 °С и th = 70 °С. В летний период теплосеть работает только для приготовления горячей воды; параметры теплоносителя в этот период в подающем трубопроводе 80°С и в обратном 30°С, параметры нагреваемой воды tс = 10°С и th= 60°С.

°С

 

 м2

 

Определяется потребное число стандартных секций водонагревателя

, шт.      

где F – расчетная поверхность нагрева водонагревателя, м2;

f – поверхность нагрева одной секции водонагревателя, м2, принимается по прил. 8 [ 2 ].

 шт.  

 

Потери напора в скоростном водонагревателе можно определить по формуле

где n – коэффициент, учитывающий зарастание трубок, принимается по опытным данным; при их отсутствии при одной чистке водонагревателя в год n = 4;

m – коэффициент гидравлического сопротивления одной секции водонагревателя; при длине секции 2м m = 0,4;