Author: Кедров В.С. Ловцов Е.Н.
Tags: санитарно-техническое оборудование зданий и его монтаж отдельные виды строительства строительное проектирование гигиена труда
ISBN: 5-274-00586-1
Year: 1989
Text
В. С. Кедров, Е. Н. Ловцов
САНИТАРНОг
ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ
ЗДАНИЙ
Допущено Государственным комитетом СССР по
народному образованию в качестве учебника для
студентов высших учебных заведений, обучаю-
щихся по специальности «Водоснабжение, канализа-
ция, рациональное использование и охрана водных
ресурсов»
Москва
Стройиздат
1989
ББК 38.76
К 33
УДК 696(075.8)
Рецензенты — кафедра «Водоснабжение» ЛИСИ, зав. кафедрой
Ю. А. Феофанов, канд. техн, наук В, Н. Родии (ЦНИИЭП)
Редактор — Л. Д. Дутко
Кедров В. С., Ловцов Е. Н.
К 33 Санитарно-техническое оборудование зданий!
Учеб, для вузов. — М.: Стройиздат, 1989. — 495 с.1
ил.
ISBN 5-274-00586-1
Изложены основные сведения по проектированию, строи-
тельству и эксплуатации санитарно-технического оборудова-
нии, систем холодного и горячего водоснабжении, а также ка-
нализации и газоснабжения зданий различного назначении.
Приведены справочные и нормативные материалы для реше-
нии задач курсового и дипломного проектирования.
Дли студентов строительных вузов, обучающихси по спе-
циальности «Водоснабжение, канализации, рациональное ис-
пользование и охрана водных ресурсов».
3309000000—663
К---------------165—89
047(01)—89
ББК 38.76
ISBN 5-274-00586-1
© В. С. Кедров, Е. Н. Ловцов,
1989
ПРЕДИСЛОВИЕ
В Основных направлениях экономического и соци-
ального развития СССР на 1986—1990 годы и на пе-
риод до 2000 года большое внимание уделено исполь-
зованию научного потенциала высших учебных
‘заведений и подготовке высококвалифицированных ин-
женерных кадров для дальнейшего развития науки
и внедрения ее достижений в Практику строительства.
В этой связи особое значение приобретает создание
высококачественных учебников и учебных пособий для
студентов высших учебных заведений.
Санитарно-техническое оборудование зданий явля-
ется одной из основополагающих дисциплин при подго-
товке инженеров, работающих в области проектирова-
ния, строительства и эксплуатации систем водоснабже-
ния и канализации в городах и населенных пунктах.
Настоящий учебник написан в соответствии с учеб-
ной программой, утвержденной Главным учебно-методи-
ческим управлением высшего образования Государствен-
ного комитета СССР по народному образованию 14 мар-
та 1985 г. для обучения студентов высших строительных
учебных заведений по специальности 2908 «Водоснаб-
жение, канализация, рациональное использование и охра-
на водных ресурсов».
Учебник предназначен Для изучения санитарно-тех-
нических .систем, составляющих инженерное оборудова-
ние зданий различного назначения и отдельных объ-
ектов.
Учебник состоит из пяти основных разделов, содер-
жащих необходимые вопросы проектирования, строи-
тельства и эксплуатации внутренних систем холодного
и горячего водоснабжения, канализации, водостоков,
газоснабжения зданий и объектов.
В книге изложены теоретические и практические
рекомендации, необходимые для решения инженерных
задач по созданию этих систем и подбору необходимо-
го оборудования.
Уделено большое внимание взаимосвязи систем
и оборудования между собой и с конструктивными
элементами зданий, а также вопросам рационального
использования природных ресурсов и охраны окружаю-
щей среды.
Изложение учебного материала, его структура и со-
1*
—3—
держание имеют целью обучение студентов и подготов-
ку их к самостоятельной инженерной деятельности
в области внутренних санитарно-технических систем
жилых, общественных и производственных зданий.
Научно-методическое построение учебника характе-
ризуется последовательным изложением материала,
облегчающим студентам, наряду с детальным изучени-
ем теоретических и практических вопросов, выполнение
лабораторных работ и заданий по курсовому и диплом-
ному проектированию.
В книге рассмотрены прогрессивные схемы систем,
обусловленные повышением этажности застройки
и комплексной свободной планировкой жилых районов.
Изложены новые методы определения расчетных рас-
ходов, применяемые в современной практике проекти-
рования. Особое внимание уделено рациональному не-
доиспользованию, снижению непроизводительных рас-
ходов воды и энергии, сокращению утечек, что
обеспечит значительную экономию эксплуатационных
расходов и капиталовложений в строительство водопро-
водных сооружений города. Сформулирована концеп-
ция внутреннего водопровода зданий как составляюще-
го и неотъемлемого элемента системы водоснабжения
города или населенного пункта и их взаимовлияния.
Для предварительной подготовки к изучению от-
дельных разделов курса «Санитарно-техническое обо-
рудование зданий» студенты детально изучают такие
дисциплины, как гидравлика, водоснабжение, канали-
зация городов, насосы и насосные станции, организа-
ция и технология строительного производства и др. По-
этому в книге некоторые вопросы изложены в сокра-
щенном виде.
Для облегчения вариантного курсового и дипломно-
го проектирования дан необходимый справочный мате-
риал.
При написании учебника использован многолетний
опыт авторов по преподаванию дисциплины «Санитар-
но-техническое оборудование зданий» в МИСИ им.
В. В. Куйбышева. Предисловие, введение, главы 5, 15—
36, приложения написаны В. С. Кедровым, главы 1—4,
6—9, 11—13 — Е. Н. Ловцовым, главы 10, 14 — авто-
рами совместно.
Авторы выражают благодарность рецензентам кни-
ги: зав. лабораторией водоснабжения и канализации
ЦНИИЭП инженерного оборудования канд, техн, наук
В. Н. Родину и сотрудникам кафедр водоснабжения и
теплогазоснабжеиия ЛИСИ—д-ру техн, наук Ю. А. Фе-
офанову и кандидатам техн, наук А. К. Гефдингу,
-Г. Г. Рудзскому, В. Б. Гусаковскому и Г. П. Коминой за
их ценные замечания и советы, сделанные при просмот-
ре рукописи.
ВВЕДЕНИЕ
Санитарно-техническое устройство и оборудование
современных зданий представляет собой комплекс ин-
женерного оборудования холодного и горячего водо-
снабжения, канализации, водостоков, мусороудаления,
газоснабжения. Этот комплекс необходим для жизне-
обеспечения населения и определяет степень благоуст-
ройства и комфорта зданий, а также городов и населен-
ных пунктов в целом.
В нашей стране непрерывно осуществляется исклю-
чительное по своим масштабам промышленное, граж-
данское и жилищное строительство. Ежегодно строят
более 110 млн. м2 жилой площади, свыше 2 млн. от-
дельных квартир, десятки и сотни новых промышлен-
ных комплексов и общественных объектов. Огромные
масштабы строительства потребовали создания мощной
строительной и санитарно-технической индустрии со
специализированными производственными комбината-
ми, заводами и фабриками.
Техника индустриального строительства зданий
и оснащение их санитарно-техническими системами
и оборудованием в нашей стране за последние годы до-
стигла довольно высокого уровня. Особенно это ощути-
мо, если познакомиться кратко с историей развития
санитарной техники, которая берет начало еще в Древ-
нем Египте, Вавилоне, Риме, Греции, Ассирии. Внут-
ренний водопровод и канализация главным образом
встречались во дворцах фараонов, храмах, банях (тер-
мах). В храме Мемфиса (около 2,5 тыс. лет до н. э.)
был водопровод из кованой листовой меди толщиной
1,4 мм диаметром трубы 47 мм. В храме Захура, во
дворце Саргона были обнаружены лотковые системы
канализации с туалетами из каменных плит. В Риме
—5^
строились водопроводы с применением гончарных
и свинцовых труб, которые подавали воду в обществен-
ные резервуары, откуда в фонтаны и бассейны, для
терм, частных домов, отдельных потребителей, где име-
лись умывальные мраморные емкости, ванны, туалеты.
В эпоху Римской империи (VI век до н. э.) представля-
ют еще больший интерес обнаруженные постройки сис-
тем канализации и водостока, а также устройство об-
щественных туалетов, например, в Колизее (па 25 ка-
бин), подогрев воды в печах Помпея для горячего
водоснабжения и бассейна. Распространенным видом
водоснабжения в то время было устройство в отдель-
ных 'зданиях, церквах, мелких цистерн для воды с мно-
готочечной раздачей потребителям.
Греческие колонии в России, переселившиеся на бе-
рега Черного моря, являлись проводниками древней
римской и византийской культуры. Это видно на при-
мере. Херсонеса (V век до н. э.), где были построены
десятки цистерн, отдельные вводы в здания и системы
водостоков.
В России санитарная техника, включающая в себя
наружное1 и внутреннее водоснабжение и канализацию
для домов и отдельных объектов, развивалась чрезвы-
чайно медленно. При постройке кремлевских стен в
Москве в 1485 г. Петр Фрязин построил самотечный
водопровод через весь Кремль из колодца Арсенальной
башни, куда вода поступала из мощного подземного
родника. Водоснабжение жилых домов осуществлялось
в ту пору с помощью колодцев, цистерн, баков и бочек.
Только в 1631 г. русские мастера Антон Константи-
нов и Трофим Шарутин построили водоподъемную
машину для подъема воды из Москвы-реки в поварню
на царском Кормовом дворе. В Киеве в 1634 г. для по-
дачи воды из реки в баню или в крепость в г. Прилуке
применяли ворот, на который -наматывалась веревка,
тянущая бадью с водой наверх в желоб, соединенный
с местом водоразбора.
В XVII—XVIII вв. получили большое распростране-
ние каскады и фонтаны. Были изобретены и сконструи-
рованы разнообразные водоподъемники с использова-
нием энергии воды, ветра, животных и людей. Появи-
лись штанговые и центробежные водоподъемники
в виде вращающейся наклонной трубы. В 1721—1787 гг.
строили фонтаны в петербургских садах, в Ревельском
—6—
дворце и в домах богачей. Несмотря на такую роскошь
в отдельных зданиях, санитарное состояние русских
городов было очень плохим, часто вспыхивали эпиде-
мии. В 1771 г. только в Москве заболело чумой 700—
800 чел.
Промышленная революция XVIII в. привела не толь-
ко к развитию производства, но и к невольному загряз-
нению водоемов, расположенных в черте города. Приш-
лось искать источники водоснабжения за пределами
города.
Постепенно начали развиваться централизованные
водопроводы и создаваться различные конструкции са-
нитарных приборов. Так, был изобретен для канализа-
ции гидрозатвор, а в 1785 г. — клозет с промывкой. Это
было началом развития закрытой (трубной) системы
внутренней канализации зданий.-
Развитие внутренних устройств следовало за разви-
тием наружных централизованных водопроводов и ка-
нализации. Однако в начальном периоде строительство
городских водопроводов, например мытищинского во-
допровода (1804 г., Москва) и частнокапиталистических
водопроводов (1820 г., Лондон), могло обеспечить лишь
часть городского привилегированного населения. Устра-
ивались ответвления (вводы) в дома, где были соору-
жены баки (резервуары) для воды. Резервуарная си-
стема водоснабжения зданий стала основной и в Рос-
сии, так как воды было мало и для наполнения резер-
вуаров в домах ее подавали эпизодически. Вода состав-
ляла природное богатство, на котором наживались во-
допроводные монополии. Например, депутаты Лондон-
ского парламента (их называли «водяными лордами»)
устанавливали тариф на воду, который все время уве-
личивался. Грабили население не только водопровод-
ные компании, но и домовладельцы.
С 1824 г. в Англии появляются водомеры различно-
го принципа действия: порциальные—объемные, порш-
невые, а в 1850 г. — турбинные. В 1870 г. был изобретен
скоростной водомер в виде многоструйного сухохода.
С 1884 г. принимается закон о взимании платы за
воду по водомерам. В Москве в это время насчитыва-
• лось только 207 домовых вводов, из которых 44 % —
в казенные и промышленные здания, а население горо-
да обеспечивали 1200 конных водовозных бочек.
К 1913 г. в России из 1082 городов с населением
—7—
около 20 млн. чел. имели водопровод всего 15, причем
число домов, присоединенных к канализации, не превы-
шало 5 %.
Городское хозяйство царской России и так было
очень бедным, в основном существовавшим за счет им-
порта, а за годы первой империалистической войны
и вовсе пришло в полный упадок. Достаточно упомянуть
хотя бы один показатель благосостояния народа того
времени — недопотребление, которое составляло всего
12—20 л/сут на человека, чтобы представить себе в ка-
ких неблагоустроенных, а порой антисанитарных усло-
виях жил русский народ. После Октябрьской социали-
стической революции Советское правительство приняло
решение о создании собственной промышленности по
выпуску санитарно-технических изделий и оборудова-
ния, необходимого для восстановления городского хо-
зяйства. Уже в 20-е годы, когда был принят план элек-
трификации ГОЭЛРО и план индустриализации стра-
ны, началось коренное переустройство городского
хозяйства. Быстрыми темпами развивается промышлен-
ность, растут города, благоустраиваются дома, рабочие
поселки, населенные пункты. Водопроводы, канализа-
ция строятся в совхозах, колхозах, поселках, домах от-
дыха, больницах и др.
На Пленуме ЦК ВКП(б) в 1931 г. было принято ре-
шение о строительстве канала Москва — Волга и спе-
циальное постановление, в котором было отмечено, что
при устройстве домов необходимо учитывать новые по-
требности быта — общественные столовые, детские ясли,
сады, устройство прачечных, если не в каждом до-
ме, то для целой группы домов, а также постройку бань,
ванных, душей.
В 1935 г. партия и правительство принимают поста-
новление о реконструкции г. Москвы, о постройке зда-
ний высотой до 14 этажей и семи высотных уникаль-
ных зданий — МГУ, гостиниц «Украина», «Ленинград-
ская» и др.
Большой урон народному хозяйству принесла Вели-
кая Отечественная война, после которой возникли но-
ные проблемы по ускоренному восстановлению разру-
шенного войной хозяйства, восстановлению и строитель-
ству новых городов, населенных пунктов, промышлен-
ных предприятий. План 1946—1950 гг. — первой после-
военной пятилетки ежегодно выполнялся по одному
—8—
только жилищному строительству более чем на 442
млрд. руб.
Партия и правительство поставили перед трудящи-
мися задачи по всемерному развитию и внедрению пе-
редовой техники, по применению современных видов са-
нитарно-технического оборудования, по широкому раз-
витию механизации и индустриализации основных мон-
тажных процессов строительного производства, при
максимальной типизации и стандартизации. Только пе-
ревод отечественной строительной техники на индустри-
альные методы производства работ мог обеспечить ус-
пешное выполнение огромных масштабов строительства,
которые партия и правительство включали в пятилетние
планы развития народного хозяйства нашей страны.
Индустриальные методы производства работ преду-
сматривали: переход на заводское домостроение и ши-
рокое применение сборных конструкций и элементов
заводского изготовления на домостроительных комби-
натах, кабиностроительных заводах, трубозаготовитель-
ных предприятиях, строительство заводов по выпуску
санитарно-технического оборудования.
Индустриальное строительство осуществляется с при-
менением готовых заводских блоков, панелей, монтаж-
ных узлов, кабин, что значительно сократило сроки воз-
ведения зданий.
Рост городского и сельского строительства потребо-
вал увеличения расходов питьевой воды и объемов сто-
ков, сбрасываемых в водоемы, поэтому назрела необ-
ходимость решения проблемы рационального использо-
вания и охраны водных ресурсов от истощения
и загрязнения.
В 1970 г. Верховным Советом СССР были приняты
«Основы водного законодательства СССР и союзных
республик», в которых узаконена необходимость раци-
онального и экономного использования природных ре-
сурсов. Вопросы экономии, рационального использова-
ния и борьбы с утечкой воды в последние годы приоб-
рели особое значение, имеющее существенное влияние на
разработку новых конструкций санитарно-технического
оборудования (арматуры, приборов и т. д.), новых схем
и технологического режима.
Успехи нашей страны в выполнении грандиозных
. планов строительства и развития отечественной сани-
тарной техники во многом зависели от развития науки
—9—
и от качества подготовки инженерно-технических кад-
ров высокой квалификации. В эту область науки и в ре-
шение практических задач много труда вложили изве-
стнее русские ученые: Н. Н. Павловский, Н. Е. Жуков-
ский, С. Н. Строганов, В. Г. Лобачев, А. И. Жуков,
Н. И- Белов, П. Ф. Горбачев, А. Д. Сурин и др.
6 создание учебной дисциплины для подготовки спе-
циалистов высокой квалификации по санитарной тех-
нике большой вклад внесли советские ученые и специ-
алисты: Н. Н. Гениев, Н. Н. Абрамов, И. П. Свешни-
ков, Н. И. Фальковский, А. В. Хлудов, Ф. И. Экман,
А. И. Шнееров, П. А. Спышнов и многие другие.
Основными направлениями экономического и соци-
ального развития нашей страны па . 1986—1990 годы
и на период до 2000 года, принятыми XXVII съездом
КПСС, а также последними пленумами ЦК КПСС пре-
дусматривается дальнейшее развитие народного хозяй-
ства. Большие и ответственные задачи стоят перед со-
ветской наукой и строителями. Широкое развитие долж-
но получить производство и совершенствование сани-
тарно-технического оборудования: приборов, арматуры,
аппаратов, отдельных элементов санитарно-технических
систем. Ряд новых актуальных задач выдвигается в об-
ласти повышения надежности и экономичности внут-
ренних систем холодного и горячего водоснабжения,
канализации, особенно вопросы: гидравлической устой-
чивости, Стабилизации напоров, ликвидации непроизво-
дительных расходов, утечки, экономии воды, теплоты,
энергии и др.
Научный потенциал в стране огромен и нет сомне-
ния в том, что задачи, поставленные партией и прави-
тельством перед советским народом, будут выполнены.
Раздел I. ХОЛОДНОЕ И ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
ЗДАНИЙ
Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
§ 1. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ХОЛОДНОГО И ГОРЯЧЕГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ. ГРАНИЦЫ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА
Внутренний водопровод представляет собой систему
трубопроводов и устройств, предназначенных для пода-
чи воды от водопроводной сети города, населенного
пункта или промышленного предприятия к санитарно-
техническим приборам, технологическому оборудованию
и пожарным кранам. Для подачи потребителям подо-
гретой воды служит система горячего водоснабжения, ко-
торая имеет дополнительно водонагреватели и устройст-
ва для регулирования и контроля температуры.
Границы между городской сетью и системой внут-
реннего водопровода определяются их балансовой при-
надлежностью. Для зданий местных Советов граница
проходит по наружной стене здания (или центрального
теплового пункта ЦТП), для зданий ведомственного
жилищного фонда — по отключающей задвижке в ко-
лодце городской водопроводной сети.
Внутренние водопроводы зданий по своему назначе-
нию могут быть: хозяйственно-питьевыми, производст-
венными, противопожарными, поливочными. При совпа-
дении требований к каждому из них эти системы могут
быть объединены. Чаще всего объединяются хозяйст-
венно-питьевые и противопожарные системы.
Хозяйственно-питьевые водопроводы должны обес-
печивать подачу воды высокого питьевого качества; при
этом требования ГОСТа к качеству воды должны вы-
полняться вплоть до последнего водоразборного крана.
Для некоторых хозяйственных процедур (стирка белья,
смыв нечистот из санитарных приборов и т. п.) допуска-
ется подача воды непитьевого качества.'
Производственные водопроводы предназначаются
для технических целей и отличаются большим разно-
образием требований к ним. Обычно эти водопроводы
—11—
подают воду для охлаждения агрегатов, питания ко-
тельных установок и питания технологических аппара-
тов.
Противопожарный водопровод служит для ограни-
чения распространения и тушения пожаров в зданиях.
Естественно, что для противопожарных водопроводов
основными являются требования надежности системы
по подаче нормативного расхода воды и обеспечению
напоров у спрысков брандспойтов.
Поливочный водопровод используется, для полива
зеленых насаждений, мойки тротуаров и внутриквар-
тальных проездов. Кроме того, поливочный водопровод
предназначается для поддержания удовлетворительного
санитарного состояния в мусоросборных камерах, по в
этом случае к поливочным кранам этих камер подводит-
ся дополнительно горячая вода.
Выбор системы внутреннего водопровода зависит от
назначения, конструктивных особенностей, этажности
и объема зданий, а также учитываются санитарно-ги-
гиенические и противопожарные требования, возмож-
ность применения прогрессивных методов работ, мак-
симальной индустриализации строительно-монтажных
работ и сборных конструкций. Выбор в конечном итоге
влияет на снижение непроизводительных расходов во-
ды и электроэнергии.
§ 2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ (СОВМЕСТНАЯ) СХЕМА ХОЛОДНОГО
И ГОРЯЧЕГО ВОДОПРОВОДОВ
При подаче холодной и горячей воды к потребите-
лю возможны две принципиальные схемы '(рис. 1.1).
По первой из них (рис. 1.1, а) предусматривается
нагрев воды с помощью местных (газовых или электри-
ческих) нагревателей воды. Вода от ввода поступает
по трубопроводу холодной воды к нагревающим уст-
ройствам, установленным в каждой квартире.
По второй схеме (рис. 1.1,6) предполагается центра-
лизованный нагрев воды и только после него распре-
деление горячей воды по всему зданию по специальному
трубопроводу.
Преимущества первой схемы — высокая надежность,
меньшая протяженность трубопроводов и как следствие
этого малые теплопотери и отсутствие перерывов в ра-
боте; недостатки — опасность несчастных случаев при
—12—
Рис. 1.1. Принципиальные схемы снабжения горячей и холодной водой ада-*
вий при использовании местных водонагревателей (а) и централизованном
нагреве воды (б)
/ — водомерный узел; 2 — сеть холодной воды; 3 — сеть горячей воды; 4 —
водонагреватель;" 5 —местный водонагреватель; б — циркуляционная сеть
Рис. 1.2. Основные элементы внутреннего водопровода
/ — присоединение к городскому водопроводу; 2—ввод водопровода; 3— во-
досчетчик; 4— установки для повышения напора; 5 — устройство для вырав-
нивания давления в сети; 6—водонагреватели; 7 — устройства для регулиро-
вания температуры; 8 — магистральная и распределительная сети холодной
воды; .9 — подающие трубопроводы горячей воды; 10 — циркуляционные тру-
бопроводы горячей воды; 11— водоразборная н запорная арматура; 12— по-
жарные краны; /3 —пожарный стояк; 14 — циркуляционный насос; 15 — поли-
вочный водопровод
—13
использовании мощного газового прибора, каким явля-
ется газовый нагреватель.
Вторая схема обеспечивает хорошую эксплуатацию
водонагревательных установок и безопасность их рабо-
ты, но при этом увеличивается протяженность тру-
бопроводов '(в том числе из-за прокладки циркуляцион-
ного трубопровода) и увеличиваются теплопотери. По-
добная система зависима от работы теплосети, которой
присущи периоды летних профилактических ремонтов
и неприятных для населения перерывов в работе.
§ 3. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ ХОЛОДНОГО
И ГОРЯЧЕГО ВОДОПРОВОДОВ
Основными элементами внутреннего водопровода
являются следующие (рис. Г.2):
ввод водопровода, т. е. трубопровод, соединяющий
городской водопровод с внутренним;
водомер и водомерный узел;
установки для повышения напоров (напорно-запас-
ные баки, центробежные установки, или гидроппевма-
тические установки);
устройства для выравнивания напоров в системе;
водонагреватели; '
магистральная и распределительная сети трубопро-
водов холодной воды;
подающие трубопроводы горячей воды;
циркуляционные трубопроводы горячей воды;
циркуляционные насосы;
водоразборная и запорная арматура;
пожарные краны;
поливочный водопровод и поливочные краны.
Глава 2. СИСТЕМЫ И СХЕМЫ ХОЛОДНОГО ВОДОПРОВОДА
§ 4. КОНЦЕПЦИЯ ХОЛОДНОГО ВОДОПРОВОДА ЗДАНИЙ.
ТРАДИЦИИ И ПРОБЛЕМЫ
Правильный выбор системы и схемы при проекти-
ровании определяет хорошее, надежное и долговечное
функционирование всего оборудования водопровода
здания. В истории развития водоснабжения изменился
подход, менялись приоритеты отдельных задач. Основ-
—14—
Рве. 2.1 Эпюры напоров в водоразборном стояке прн одноэонной схеме (а}
и прн использовании напора наружной водопроводной сети (б)
Яу—нормированный свободный напор у санитарных приборов; Нг —поте*
рн напора: Я—гидростатический напор: Hg—наименьший гарантированный
напор в наружной водопроводной сети; Л — высота здания
ной задачей внутреннего водопровода считали подачу
достаточного количества воды к санитарно-техническо-
му прибору, расположенному в самых неблагоприят-
ных условиях, т. е. ставили цель обеспечить максималь-
ные расход воды и напор в системе в соответствии
с принципом «лучше больше, чем меньше». Этот прин-
цип соблюдался и в отношении качества воды. Так,
в систему хозяйственно-питьевого водоснабжения по-
давалась и подается до сих пор вода исключительно
питьевого качества несмотря на то, что ряд процедур
вовсе этого не требует.
По эпюре напоров в водоразборном стояке (рис. 2.1)
отчетливо видно, что соблюдение названных требова-
ний приводит к значительному перерасходу воды
и электроэнергии на нижних этажах. Если же при этом
учесть плохие регулирующие характеристики современ-
—15—
ной водоразборной арматуры (при наличии клапана
тарельчатого типа), то расход воды через арматуру
нижних этажей окажется в несколько раз больше
и уменьшение непроизводительных расходов воды мо-
жет быть достигнуто зонированием водопровода.
При формировании водоснабжения как дисциплины
на расходы воды отдельным водоразборным краном не
обращали внимания, а считали, что показателем хоро-
шего водообеспечения является наибольшее возможное
увеличение удельного водопотребления на одного жи-
теля города или населенного пункта; при этом упусти-
ли вопросы рационального водопотребления. Работа го-
родской сети и внутреннего водопровода подчинена
единой задаче—обеспечить нормальное водоснабжение
потребителей, т. е. подать в каждый данный момент
времени такое количество воды, какое требуется потре-
бителям. Население самостоятельно и незамедлительно
удовлетворяет свои потребности в воде без участия ра-
ботников водопроводных предприятий. Открывая кра-
ны, они представляют свои заявки на подачу воды
совершенного независимо один от другого в любые произ-
вольные моменты времени и в течение любых проме-
жутков времени. При этом не учитывали, что
суммарная площадь живых сечений (т. е. изменяющих-
ся) водоразборной арматуры превосходит в несколько
раз суммарную площадь всех водопроводящих трубо-
проводов городской сети. ,
Комфортный уровень водоснабжения города в це-
лом и отдельного водопотребителя может быть обеспе-
чен с помощью значительно меньшего количества воды,
чем расходуется сейчас, поэтому при изучении водо-
обеспечения в первую очередь необходимо изучить ра-
зумные потребности и рациональное водопотребление.
Таким образом, внутренний водопровод является
неотъемлемой частью сложного инженерного комплек-
са. Нормальное водоснабжение обеспечивается в том
случае, если подача и потребление воды динамично
уравновешены. Большая часть воды из системы ком-
мунального водоснабжения отпускается на хозяйствен-
но-питревые и коммунально-бытовые нужды. Задачей
внутреннего водопровода является обеспечение норма-
тивного (рационального) расхода воды. Очевидно, что
для этого необходимо, чтобы каждый водоразборный
кран независимо от высоты его расположения работал
—16—
Рис. 2.2. Система без дополнитель-
ных устройств для повышения на*
пора (а), с водонапорным баком
(б), с повысительными насосами
(в), с напорно-запасными баками
и дополнительными насосами (г) и
с гндропневматнческнми установи
ками (д)
1 — ввод водопорвода; 2-*водосчет*
чнк; 3 — магистральный трубопро*
вод; 4 — распределительный трубо*
провод; Ь — поквартирная сеть; б—
водоразборная арматура; 7—обрат*
иый клапан; 3 — подающий стояк;
Р — разводящий трубопровод нз ба-
ка; 10 — трубопровод переменного
направления; // — водонапорный
бак; /2—центробежный насос; /3—
гидропневматическая установка
2—349
17—
при возможно равных свободных напорах. В первую
очередь для этого должны правильно и обоснованно
выбираться принципиальные схемы внутреннего водо-
провода и режимы работы повысительных установок,
обеспечивающие наибольшую экономию воды и элект-
роэнергии. Наверное, следует использовать меньшие
диаметры поквартирных подводок к водоразборной ар-
матуре (8—10 мм).
Процесс водопотребления из водоразборной армату-
ры должен учитываться, контролироваться и управ-
ляться (ограничиваться), в том числе и за счет улучше-
ния гидравлических свойств всей единой водопроводной
системы от насосов — повысителей напора до водораз-
борной арматуры.
§ 5. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ
ХОЛОДНОГО ВОДОПРОВОДА ЗДАНИЙ
Выбор системы внутреннего водопровода прежде
всего зависит от соотношения величины требуемого на-
пора Нг для подачи воды к водоразборной арматуре
и избыточного Не в точке присоединения к городской
(наружной) водопроводной сети.
По принципу действия внутренние водопроводы мож-
но подразделить на системы: без повысительных уст-
ройств, с напорно-запасными баками, с повысительными
насосами, с комбинацией напорно-запасных баков и по-
высительных центробежных насосов, с гидропневмаТиче-
скими установками; зонные системы.
Системы без дополнительных устройств для повыше-
ния напора (рис. 2.2, а) наиболее желательны, так как
используется напор насосов городской водопроводной
сети. Применение систем возможно при соблюдении ус-
ловия Не>Нг. В связи с повышением этажности совре-
менных зданий подобная система встречается все реже
и реже.
Системы с водонапорными баками (рис. 2.2, б) при-
меняются при периодическом недостатке напора в город-
ской сети, т. е. #g=var, Не~>Нг и НВ<_НГ.
Когда напор достаточен для подачи воды потребите-
лям (т. е. при HgZ>Hr), вода подается и к водоразбор-
ным кранам и в напорно-запасный бак. Когда же напор
в городской сети снижается ниже расчетной величины
(т. е. Hg<ZHr), вода самотеком поступает к потребителю
—18—
из баков, расположенных в самой высокой точке здания.
' Эти системы рационально используют энергию насо-
сов городского водопровода, аккумулируя воду и избы-
ток напора при уменьшении водопотребления в ночные
часы. К недостаткам систем следует отнести возмож-
ность ухудшения качества воды при использовании от-
крытых баков и плохой эксплуатации и др.
Системы с повысительными насосами ’(рис. 2.2, в)
применяются в тех случаях, когда напор в городской во-
допроводной сети недостаточен (постоянно или периоди-
чески) для нормальной работы внутреннего водопровода.
Насосы устанавливают на обводнбй линии с таким рас-
четом, чтобы они включались в работу только при недо-
статке напора в городской сети. Эти системы повышения
напоров получили наибольшее распространение. Опыт
многолетней эксплуатации показал, что они обладают
чрезвычайно низким коэффициентом полезного использо-
вания электроэнергии, так как насос — повыситель напо-
ра работает постоянно независимо от того, есть ли по-
требность в воде в данный момент времени.
Комбинированные системы с напорно-запасными ба-
ками и дополнительными насосами (рис. 2.2, г) устраи-
ваются в случаях, когда напора в городской сети посто-
янно недостает для нормальной работы внутреннего во-
допровода и постоянная эксплуатация повысительных
насосов экономически нецелесообразна из-за большой
неравномерности водопотребления внутри здания. В по-
добных установках емкость бака находится в прямой за-
висимости от характера (ручной или автоматизирован-
ный) пуска насоса в действие. При автоматизации пуска
емкость стремится к наименьшему значению. В послед-
ние годы в связи с повышением стоимости энергии эти си-
стемы находят все большее число сторонников.
Системы с гидропневматическими установками (рис.
2.2, д) не имеют недостатков, присущих системам с ба-
ками. Они достаточно просты по конструкции, гигиенич-
ны и удобны в эксплуатации, не так дороги, как приня-
то считать. Эти системы позволяют регулировать давле-
ние по времени суток и в зависимости от требуемых
расчетных пределов. В СССР системы с гидропневмати-
ческими установками незаслуженно не получили распро-
странения.
Я*
—19—
§ 6. 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 от-
делении части системы по питанию или по величинам на-
поров.
Согласно СНиП 2.04.01—85, пп. 5.12 и 6.7, наибольшая
величина гидростатического давления в системе хозяйст-
венно-питьевого или хозяйственно-противопожарного во-
допровода на отметке наиболее низко расположенного
санитарно-технического прибора не должна превышать
60 м. В системе раздельного противопожарного водопро-
вода величина гидростатического напора допускается до
90 м. В противном случае необходимо разделить водо-
провод на вертикальные зоны. Как правило, в современ-
ном строительстве к двухзонной системе приходится пе-
реходить в зданиях высотой более 17 этажей. Обычно
первую (нижнюю) зону устраивают таким образом, что-
бы использовать гарантийный напор городского водопро-
вода. Размеры последующих зон, число которых может
быть различным, назначают в зависимости от величин
допустимого давления в сети внутреннего водопровода.
Схемы зонных водопроводов могут быть последователь-
ными и параллельными (рис. 2.3).
Последовательная схема (рис. 2.3, а) имеет меньшую
протяженность трубопроводов, но менее надежна в ра-
боте, требует установки насосных агрегатов на промежу-
точных этажах, что крайне нежелательно из-за вибра-
ции и шума. Кроме того, к числу крупных недостатков
подобной системы следует отнести неоднократное разме-
щение регулирующих объемов, т. е. нерациональное рас-
пределение и использование строительного объема зда-
ния под инженерное оборудование.
Параллельная схема (рис. 2.3, б) отличается некото-
рым перерасходом труб, но централизованное размеще-
ние насосных агрегатов упрощает автоматизацию их ра-
боты и эксплуатацию. Увеличение длины труб, прокла-
дываемых по этой системе, не сопровождается значитель-
ным перерасходом металла (в весовых единицах), так
как диаметры зонных стояков (так же, как и расходы
подаваемой воды) по отдельным зонам неравнозначны.
—20—
1 — центробежный насос 2-й зоны; 2 — напорпс-запасный бак 2-й эоны; $ —
насос 3-й зоны; 4 — напорно-запасный бак 3-й зоны
В нижних зонах, как правило, потребляется больше во-
ды и имеются стояки большего диаметра (qH~^>qB‘, dn^>
>>dB).
Вторая причина зонирования заключается в более
полном использовании гарантийного напора городского
водопровода, что позволяет эффективно использовать
энергию городских насосов и рационально подбирать на-
сосы-повысители только на расход и напор верхней зоны.
Верхняя зона работает под напором дополнительных на-
сосов.
Двухзонные системы внутренних водопроводов, вы-
полненные по обычной схеме (с отдельными хозяйствен-
но-противопожарными разводящими трубопроводами
для каждой зоны), значительно дороже однозонных си-
стем по сметной стоимости. Следует отметить, что пред-
—21—
7
Рнс. 2.4. Двухзонная схема водоснабжения зданий (М. Е. Соркин, МНИНТЭП)
1 — вводы водопровода: 2 — хозяйственный насос второй зоны: 5—противо-
пожарный насос; 4 — перемычка между подводящими магистральными тру-
бопроводами; 5 —пожарные стояки; 6 — хозяйственные водоразборные стоя-
ки; 7 —регулятор давления «после себя>; 5 — обратный клапан
лягаемая вниманию читателей новая система приемлема
в первую очередь для секционных жилых зданий повы-
шенной этажности (от 12 этажей и выше), так как в этих
зданиях роль подающего трубопровода второй зоны иг-
рает пожарный стояк. Автором этой схемы является
канд. техн, наук М. Е. Соркин (МНИИТЭП) (рис. 2.4).
Согласно этой схеме, имеется только два разводящих
трубопровода, причем каждый из них служит для пода-
чи воды в соответствующую зону. В трубопровод первой
зоны вода подается непосредственно из городского водо-
провода. Противопожарные насосы подключены к маги-
стральному трубопроводу первой зоны. К магистрали
второй зоны подключены насосы, обеспечивающие в ней
необходимое давление. Оба магистральных трубопрово-
да соединены между собой перемычками с установлен-
ными 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
~22^
if этим стоякам от магистрали первой зоны также уста-
новлен обратный клапан. Водоразборные стояки первой
Н второй зон подключены к соответствующим магистра-
лям, но с той лишь разницей, что у первой зоны она
нижней разводкой, а у второй — с верхней. На присое-
динениях этих разводящих магистралей размещены ре-
гуляторы давления «после себя».
Система работает следующим образом. При водораз-
боре давление в разводящей магистрали первой зоны
меньше, чем в магистрали второй зоны, поэтому обрат-
рые клапаны на перемычках, соединяющих эти магистра-
ли, закрыты. По этой же причине закрыты клапаны на
цодводках к пожарным стоякам от магистрали первой
Воны. Таким образом, магистрали и водоразборные сто-
яки первой и второй зон полностью изолированы друг от
друга. Пожарные стояки находятся под давлением насо-
сов второй зоны системы. Во время пожара при включе-
нии в работу насосов противопожарного назначения, соз-
дается 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 по-
жарным стоякам от магистрали первой зоны. Защита
водоразборных стояков первой и второй зон от повышен-
ного давления пожарных насосов обеспечивается регуля-
тором давления «после себя». Вода подается к пожарным
стоякам по двум трубопроводам, как и предписывается
действующими нормами. Подача хозяйственного и по-
жарного расходов в систему по двум магистралям первой
и второй зон обеспечивает снижение строительной стои-
мости системы по сравнению с такой же стоимостью двух-
зонных традиционных систем.
Двухзонная система М. Е. Соркина может быть ис-
пользована более широко не только в зданиях повышен-
ной этажности (высотой более 50 м), но и в зданиях мас-
сового строительства (высотой от 9 до 16 этажей).
§ 7. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ХОЛОДНОГО ВОДОПРОВОДА
ПРИ РАЗЛИЧНОМ ХАРАКТЕРЕ ЗАСТРОЙКИ ЖИЛЫХ КВАРТАЛОВ
Планировка жилых кварталов влияет на выбор систе-
мы внутреннего водопровода зданий. Ранее при плани-
ровке городов использовалась стройная (сплошная) за-
стройка, при которой здания располагались вдоль крас-
—23—
ной линии улиц и проездов. В настоящее время в качестве
основной планировки населенных мест принята сво-
бодная привязка жилых зданий на всей отведенной пло-
щади застройки квартала или микрорайона. При строи-
тельстве новых жилых зданий среди уже сложившейся
застройки особенно трудно привязывать систему к уже
действующим системам водоснабжения, если учесть, что
обычно для привязки используются одиосекционные зда-
ния повышенной этажности. Внутри микрорайона при
—24—
Рис. 2.5. Трассировка при строчной (а) и свободной планировке жилых квар-*
талов с прокладкой внутриквартальной сети отдельно в грунте (б) и в непро-
ходных каналах (в)
/—магистраль холодного водопровода; 2 — ввод водопровода; 3—водосчет-
чик; 4 — повысительный насос; 5 — колодец, присоединение ввода; 6 — цент-
ральный тепловой пункт (ЦТП); 7 — разделительная задвижка; 8 — теплофи-
кационный непроходной канал; $ —холодный водопровод
современной практике градостроительства размещают
1—3-этажные здания социального и бытового назначе-
ния. Как правило, жилые микрорайоны застраиваются
зданиями различной этажности, что необходимо для
формирования архитектурного силуэта города.
При сплошной планировке водопроводная сеть про-
ектировалась достаточно простой. Каждое здание имело
свой индивидуальный ввод водопровода, свой водомер-
ный узел и свое устройство для повышения напора (рис.
2.5,а). В известной мере подобные присоединения играли
некоторую положительную роль, с точки зрения более
точного соответствия с расчетными величинами рабочих
—26—
параметров насосов (для данного конкретного здания).
£ другой стороны, из-за разбросанности оборудования по
большому числу зданий в значительной мере осложни-
лась их эксплуатация.
При свободной планировке жилого микрорайона воз-
можны два основных способа трассировки: прокладка
водопровода в грунте независимо от прокладки трубо-
проводов другого назначения (рис. 2.5,6) и совместная
прокладка трубопроводов различного назначения в од-
ной траншее или канале из сборных элементов и транзи-
том в подвалах или технических подпольях зданий (рис.
2.5,в). При прокладке тем или иным способом общей
водопроводной сети на микрорайон все инженерное обо-
рудование (и в том числе системы водоснабжения) кон-
центрируется в одном месте в отдельно стоящем здании
центрального теплового пункта (ЦТП).
При прокладке общего водопровода микрорайона до-
стигается значительное снижение стоимости монтажа
и строительства водопроводной сети внутри квартала, но
имеются также свои отрицательные стороны. Микрорай-
он застраивается разноэтажыми зданиями, а при нали-
чии общей водопроводной сети и общего насоса-повыси-
теля напора выполняют расчет для наиболее высокого
здания. В системах водопровода зданий, имеющих более
низкую этажность, наблюдаются избыточные (сброс-
ные) напоры и, как следствие этого, значительные непро-
изводительные расходы и утечки воды. Следовательно,
необходимо использовать специальные мероприятия по
выравниванию давления в водопроводных системах ма-
лоэтажных зданий, группируя их по мере возможности.
Одним из способов борьбы с избыточными напорами
является параллельное зонирование холодного водопро-
вода микрорайонов. В этом случае также используется
напор городской водопроводной сети для малоэтажных
зданий и нижних этажей высоких зданий. Таким обра-
зом, при параллельном зонировании так же, как в двух-
зонной схеме внутреннего водопровода М. Е. Соркина,
используются указания п. 7.5 СНиП 2.04.01—85 о наи-
большем использовании гарантированного напора воды
в наружной водопроводной сети. Для верхних этажей
напор создается насосами, которые либо размещаются
в подвалах зданий, либо в ЦТП. Конечно, размещение
накосов в подвале зданий крайне нежелательно, потому
что их работа сопровождается шумом и вибрацией.
—26—
Параллельное зонирование внутреннего водопровода
Экономически выгодно и окупается в зависимости от про-
тяженности сети, этажности застройки, рельефа местно-
сти и величины напора в городском водопроводе за 2,5—
4,5 года.
глава 3. УСТРОЙСТВО И КОНСТРУКЦИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ
§ 8. ВВОДЫ ВОДОПРОВОДА
Вводом внутреннего водопровода называется ответв-
ление от городской водопроводной сети до водомерного
узла. Вводы водопровода выполняются из стойких к кор-
розии материалов. Чаще всего для этого используют чу-
гунные напорные трубы, соответствующие рабочему дав-
лению в наружной сети по ГОСТ 9583—75 и выпускае-
мые отечественной промышленностью диаметрами 50, 80,
100, 150, 200 мм и более.
Вводы водопровода прокладываются ниже глубины
промерзания данной местности. Минимальная глубина
укладки труб в местностях с положительной температу-
рой в зимнее время —1 м.
Два ввода и более следует предусматривать в следу-
ющих зданиях: в которых установлено 12 и более по-
жарных кранов; в жилых зданиях или группе зданий
с числом квартир свыше 400; в клубах с эстрадой; в ки-
нотеатрах с числом мест свыше 300; в театрах и клубах
&о сценой независимо от числа мест; в банях с числом
[мест более 200; в прачечных на 2 т сухого белья в смену.
* Кольцевые сети внутреннего водопровода должны
^быть присоединены к наружной кольцевой сети тоже не
-менее чем двумя вводами.
При устройстве двух вводов и более их следует при-
соединять, как правило, к различным участкам наруж-
ной кольцевой сети. В случае отбора воды из одного уча-
стка городской сети вводы должны быть разделены за-
движкой (рис. 3.1).
Трубопроводы ввода укладывают с уклоном в сторо-
ну городской сети, достаточным для опорожнения (/=
=0,003—0,005).
Приемку и испытания трубопроводов ввода водопро-
—27—
Рис. ЗЛ Схемы устройства вводов в здания
а — косой ввод; б — кольцевание двумя вводами; в —то же, с насосами; г,
д — два ввода в ЦТП
у—ввод; 2 — врезка ввода в наружную сеть; 3 —задвижка; 4— обратный
клапан; 5 —водомерный узел; 6 — разделительная задвижка; 7 — вводы в од-
ной траншее; 8 —пожарные насосы; Р —кольцевая сеть; 10— тупиковая сеть;
11 — городская водопроводная сеть
Рис. 3.2. Ввод водопровода через стену подвала при наличии грунтовых вод
—гильза стальная; 2 —диафрагма; 3 — просмоленная прядь (уплотнение);
4 — сальниковый стакан; 5 — стяжные болты
28—
вода проводят по правйлам для наружных сетей и соору-
жений водоснабжения и канализации (СНиП 3.05.04—
85).
' На вводах в местах поворотов в горизонтальной и вер-
тикальной плоскостях предусматривается установка упо-
ров, если возникающие усилия не воспринимаются соеди-
нениями труб.
Трассировку вводов водопровода рекомендуется про-
водить таким образом, чтобы они пересекали строитель-
ные конструкции перпендикулярно с целью уменьшения
общей длины отверстия.
При пересечении вводами стен подвалов или техниче-
ских подполий следует предохранять: а) трубопроводы
от возможной осадки здания; б) помещения подвала от
проникания атмосферных осадков и грунтовых вод. Для
этого в сухих грунтах трубу прокладывают с зазором
0,2 м с заделкой отверстия в стене водонепроницаемыми
.'эластичными материалами. Для этой цели достаточно ис-
пользовать просмоленную прядь и мятую жирную глину.
После прокладки трубопровода внутреннюю поверхность
стены подвала оштукатуривают цементным раствором.
При прокладке ввода под стеной (под сборными ленточ-
ными фундаментами) трубопроводы рекомендуется рас-
полагать под разгрузочной балкой или на расстоянии не
. менее 0,2 м от внутренней поверхности стены до наруж-
ного края бурта раструба.
В мокрых грунтах пересечение трубопроводом стены
подвала устраивается с помощью сальниковых уплотне-
ний (рис. 3.2).
Расстояния по горизонтали в свету между вводами
хозяйственно-питьевого водопровода и выпусками кана-
лизации должно быть не менее 1,5 м при диаметре ввода
до 200 мм включительно и не менее 3 м — при диаметре
свыше 200 мм. Допускается совместная прокладка вво-
дов трубопроводов различного назначения.
v § 9. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДОВ ВОДЫ.
ВОДОМЕРНЫЕ УЗЛЫ
Комфортные условия водопользования нельзя обес-
печить неограниченным увеличением подачи воды. Оче-
видно, что ^решить столь сложную задачу можно лишь
с помощью экономии и рационального использования во-
ды. Потери воды московского водопровода к 1987 г. до-
—29—
отигли 17 м3/с. Причем положение в Москве с утечками
и другими потерями не самое худшее по сравнению с дру-
гими городами Российской Федерации. В постановлении
ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О прекращении
работ по переброске части стока северных и сибирских
рек» Советам Министров союзных республик, министер-
ствам и ведомствам предложено обеспечить осуществле-
ние действенных мер по экономному использованию вод-
ных ресурсов с тем, чтобы уже в XII пятилетке добиться
сокращения расхода воды не менее чем на 15—20 %.
Прежде всего должен быть установлен строгий учет
потребления воды. Для этой цели используют водомеры.
Под этим названием подразумеваются два вида измери-
телей расхода воды: собственно расходомеры и водо-
счетчики. Первые из них измеряют значение мгновенно-
го расхода (синоним скорости потока), а водосчетчики
являются измерителями, суммирующими всю воду, про-
шедшую через них с разной скоростью за промежуток
времени между двумя отсчетами.
В системах водоснабжения в СССР и за рубежом наи-
более распространены скоростные счетчики воды, прин-
цип действия .которых состоит в суммировании (счете)
числа оборотов рабочего органа, установленного в по-
ток жидкости. В зависимости от конструкции рабочего
органа различают две группы счетчиков — турбинные
и крыльчатые.
Действие скоростных водосчетчиков основано на из-
мерении числа оборотов крыльчатки или турбинки, при-
водимых в движение струей, протекающей через счет-
чик воды. Число оборотов крыльчатки или турбинки
пропорционально количеству протекающей воды. Ось
крыльчатки или турбинки с помощью передаточного ме-
ханизма соединена с редуктором и счетным механизмом,
который передает значение количества воды на цифер-
блаты.
Таким образом, принцип действия турбинных
и крыльчатых водосчетчиков отображается уравнением:
v = а,- т,
где v — скорость движения воды на подводке к водостоку, м/с; т —
число оборотов рабочего органа; а/ — коэффициент счетчика.
В общем виде коэффициент водосчетчика функцио-
нально зависит от коэффициента механических потерь
редуктора и счетного механизма, от коэффициента, за-
—30—
висящего от гидравлических причин и от коэффициента
Погрешностей шкалы. Отношение зависимостей меха-
нических потерь, гидравлических погрешностей и по-
грешностей шкалы неоднозначны, неравноценны и непо-
стоянны для различных конструкций водосчетчиков.
Так, для «судоходных» водосчетчиков наибольшую роль
в общей погрешности играют механические потери. По-
грешности шкалы связаны с тем, что и крыльчатые, и
турбинные водосчетчики по своей сути являются гидро-
метрическими вертушками и зависимости Q=f(m) для
них нелинейны и могут быть найдены только экспери-
ментально по тарировочной кривой. С другой стороны,
•цена отсчета ролика или цена деления циферблата рав-
нозначны и поэтому, регулируя (а точнее, намеренно
искажая) тарировочную кривую, мы вносим еще один
вид погрешности.
Таким образом, коэффициент водосчетчика может
быть определен следующим образом:
а = ШМУШ>
где kr, kM, кш — коэффициенты гидравлических погрешностей, меха-
нических потерь, погрешности шкалы.
Для водосчетчиков с тангенциальной турбинкой ши-
роко распространено наименование крыльчатые, а счет-
яики с аксиальной турбинкой называются турбинными.
'Крыльчатые водосчетчики, как правило, имеют верти-
кальную ось вращения. Они выпускаются небольших
размеров условного прохода (от 15 до 50 мм). Турбин-
Дые водосчетчики имеют горизонтальную ось и выпуска-
ется диаметрами от 50 до 250 мм.
Метрологические характеристики водосчетчиков. Ос-
новными показателями водосчетчика, как и всякого из-
мерительного прибора, являются пределы допускаемой
Относительной погрешности в различных диапазонах из-
меряемых расходов и класс счетчика. На рис. 3.3 пока-
заны обезличенные гидрометрические показатели ско-
ростных водосчетчиков. По оси абсцисс графика отложе-
ны значения расхода (скорости) воды, движущейся
Через водосчетчик, а по оси ординат — соответствующие
им относительные погрешности.
L Относительная погрешность определяется на специ-
альной водомерной установке, где показания водосчет-
чиков сопоставляются с показаниями водомерного ба-
ка — мерника более высокого класса точности.
—31—
6
5
4
3
2
1
О
1
•2
3
4
J
б
Рис. 3.3. Обезличенная гидрометрическая харак-
теристика скоростных водосчетчиков
1 — фактическая погрешность; 2 — пределы допу-
стимой погрешности; 3 — порог чувствительности;
4 — наименьший расход, для которого нормиру-
ется погрешность; 5 — переходный расход; 6 —
эксплуатационный расход; 7 — максимальный
кратковремеинный расход
1
3
| Относительная погрешность водосчетчика, %, вы-
Висляется по формуле
[ А = (Qm — QbI/Qm’IOOi
где Qu и QB — показания по мерному баку и испытуемого водосчет-
чика.
Важнейшими характеристиками водосчетчиков яв-
ляются следующие фиксируемые значения измеряемых
расходов: Qmax—максимальный расход, при котором
водосчетчик может работать кратковременно без ухуд-
шения своих характеристик, для крыльчатых водосчет-
чиков потери напора при этих расходах должны быть не
более 10 м; QHOm — номинальный расход, при котором
водосчетчик может работать в течение; всего срока слу-
жбы; Q3— эксплуатационный расход, при котором водо-
счетчик может работать непрерывно; Q„ — переходный
расход, разделяющий рабочий диапазон измерений на
два поддиапазона с различными значениями допустимой
погрешности; QmIn — наименьший расход, для которого
нормируется погрешность; Qn.4. — порог чувствитель-
ности, т. е. наименьший расход, при котором начинается
устойчивое вращение рабочего органа водосчетчика.
Для большинства конструкций водосчетчиков пре-
делы допускаемой погрешности составляют в диапазо-
не расходов Qmin—Qn—h5%, а в диапазоне Qn...
•••Qmax +2 %.
Метрологический класс водосчетчиков ' определяется
соотношением величин Qmin/QnoM и Qn/Сиом. Крыльчатые
и турбинные водосчетчики относятся, как правило,
к классам А и В, а к наиболее высокому классу С отно-
сятся в основном камерные водосчетчики. Стандарт
стран СЭВ ИСО существенно повысил требования к ме-
трологическим характеристикам водосчетчиков. Так,
оказалось, что крыльчатые водомеры, выпускавшиеся
в СССР по ГОСТ 6019—73*, не соответствуют нормати-
вам НИЗШеГО Класса А ПО ОТНОШеНИЮ Qn/Сном.
? Важной характеристикой водосчетчиков является
^гарантируемая заводами-изготовителя ми наработка
^(т.е. количество измеренной воды) за длительный срок.
^Наработка определяется произведением эксплуатацион-
|ного расхода и нормируемой продолжительности рабо-
ты водосчетчика. Однако для крыльчатки и турбинных
иводосчетчикой по ГОСТ 6019—73* и ГОСТ 14167—76*
й»го требование не соблюдается, что приводит к ощибкам
I?—349 —33—
при подборе водосчетчиков и перегрузкам во время экс-
плуатации.
В настоящее время в СССР созданы новые конструк-
ции водосчетчиков: крыльчатые типа ВСКМ (водосчет-
чик — «сухоход» крыльчатый многоструйный) и турбин-
ные СТВ (счетчик турбинный для воды). Эти водо-
счетчики в ближайшие годы полностью должны заме-
нить водосчетчики устаревших конструкций (УВД
и ВТ).
Немаловажной гидрометрологической характерис-
тикой и показателем качества водосчетчиков является
старое понятие — область учета. Под этим подразуме-
вается отношение Qmin/Qa. Чем выше эта область, тем
большие колебания недопотребления водосчетчик может
зафиксировать.
Крыльчатые водосчетчики выполняются одноструй-
ными и многострунными. Они имеют вертикальную ось
вращения. Одноструйный водосчетчик, поток измеряе-
мой воды которого воздействует на лопатки крыльчат-
ки с одной.стороны ее оси (рис. 3.4,а), имеет простую
конструкцию, но при этом в нем происходит довольно
быстрый износ подшипниковой опоры из-за односторон-
ней нагрузки.
В многострунном водосчетчике поток воды, прежде
чем попасть на лопатки крыльчатки, разделяется в на-
правляющем аппарате на несколько отдельных струй
(рис. 3.4,6). Таким образом, подвод и отвод воды (па-
трубки) многоструйного водосчетчика как бы находятся
на разных этажах (в двух отдельных горизонтальных
плоскостях).
Метрологические характеристики многострунных во-
досчетчиков лучше. Они имеют меньшую относительную
погрешность, более долговечны, но при этом отличаются
большей сложностью изготовления и большей металло-
емкостью. До сих пор отечественная промышленность
выпускала в больших количествах одноструйные водо-
счетчики.
В зависимости от того, погружен счетный механизм
в воду или нет, крыльчатые водосчетчики подразделя-
ются на «мокроходы» и «сухоходы». «Мокро ходы» имеют
меньшую погрешность (так как в них отсутствует саль-
никовое устройство для передачи вращения крыльчатки
из мокрой зоны), но в них в процессе эксплуатации
с внутренней поверхности стекла отлагаются соли же"-
—34—
еткости и стекло мутнеет, затрудняя снятие показаний.
Й связи с переходом на магнитные муфты надобность
в сальниковых устройствах отпала и точность показа-
ний «сухоходов» ни в чем ие уступает точности показа-
ний «мокроходов».
Крыльчатые водосчетчики присоединяются к трубо-
проводам с помощью резьбовых соединений.
Допускаемая температура воды, измеряемая водо-
счетчиками: холодноводными — до 40°С, горячеводны-
ми— до 90°C.
Основные данные водосчетчиков новых выпусков ти-
па ВСКМ (по ГОСТ 6019—83) приведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Расход воды. м*/ч Основные расходы крыльчатых водосчетчиков ВСКМ
15 20 25 ' 32 40 50
Минимальный 0,03 0,05 0,07 0,1 0,16 0,3
Переходный 0,15 0,25 0,35 0,5 0,8 1,5
Эксплуатационный 1,2 2 2,8 4 6,4 12
Номинальный 1,5 2,5 3,5 5 8 15
Максимальный 3 5 7 10 16 30
Многоструйные, крыльчатые водосчетчики нового ти-
па ВСКМ состоят из трех основных блоков: корпуса с
фильтром, измерительной камеры и счетного механиз-
ма. (рис. 3.5). В корпусе, изготовленном из чугуна, на-
ходится регулировочный винт для пропуска части пото-
ка воды в обход измерительной камеры. Диапазон регу-
лирования по погрешности достигает 6 %. Фильтр
может быть снят для очистки без разборки водосчетчика
из водомерного узла.
Поток воды, пройдя фильтр, попадает к нижней час-
ти измерительной камеры, через косые тангенциально
направленные отверстия проходят внутрь камеры и при-
водят во вращение крыльчатку с закрепленной на ней
ведущей половиной магнитной муфты. Опоры оси
крыльчатки изготовлены из корунда, что обеспечивает
их высокую износоустойчивость. После зоны вращения
крыльчатки вода по винтовой траектории попадает
В верхнюю часть измерительной камеры и через выходные
Отверстия -> в выходной патрубок водосчетчика.
"3* . —35—
Рис. 3.5. Схематический разрез
многоструйиого скоростного воден
счетчика типа ВСКМ
/ — корпус; 2 — разделительный
диск; 3 —счетный механизм; 4 и
б — ведомый и ведущий магниты;
6 — крыльчатка; 7 — фильтр-сетка
Рис. 3.6. Расположение магнитов в
муфте крыльчатых водосчетчиков
/ — магнит; 2 — ведущая муфта;
3 — ведомая муфта
Фиксация вращения в водосчетчиках ВСКМ осу-
ществляется с помощью магнитной муфты. Нижняя
стенка разделительного стакана изготовлена из латуни
(немагнитного материала), поэтому можно для этой
цели использовать магниты (рис. 3.6). Магниты ведущей
и ведомой полумуфт (по два магнита в каждой) рас-
полагают так, чтобы они были направлены друг к другу
одноименными полюсами. Магниты отталкиваются,
-36-
Рис. 3.7. Схематический разрез турбинного водосчетчика
I —корпус; 2 — измерительная камера; 3 — струевыпрямитель; 4 —регулятор;
5 — блок счетного механизма; б — чаша; 7 — турбинка
а закрепленные на осях полумуфты в рабочих условиях
занимают крестообразное положение.
Редуктор счетного механизма с роликами, стрелками
и сигнальной звездочкой помещены в вакуумированный
стакан, закрытый стеклом. Счетные механизмы в на-
стоящее время изготовляют на часовом заводе и в соб-
ранном виде поставляют заводам — изготовителям
водосчетчиков.
$ Водосчетчики турбинного типа в качестве рабочего
'Органа используют турбинку. Измерительная камера
'расположена горизонтально (рис. 3.7) в корпусе водо-
счетчика, где встроены также блок счетного механизма
.« регулятор. Турбинные водосчетчики больших диамет-
ров (более 100 мм) выполнены так, что позволяют про-
изводить демонтаж счетного механизма без разборки
водомерного узла. Турбинные водосчетчики соединяются
с трубопроводом с помощью фланцев. В измерительной
камере турбинного водосчетчика типа СТВ находится
струевыпрямитель, обеспечивающий равномерное рас-
37—
пределение потока к турбинке. В струевыпрямителе рас-
положена передняя опора турбинки. В торце камеры на
четырех радиальных ребрах расположена вторая (ци-
линдрическая) опора турбинки. Опоры (подшипники
скольжения) в водосчетчиках СТВ выполнены из гра-
фитофторопластового материала, имеющего в паре со
сталью низкий коэффициент трения и высокую износо-
устойчивость. Для настройки водосчетчика, т. е. для
изменения кривой погрешности измерений расхода,
в корпус встроен регулятор, который отклоняет часть по-
тока так, чтобы ускорять или тормозить скорость вра-
щения турбинки. Регулятор потока закрыт заглушкой
и после поверки водосчетчика должен быть запломбиро-
ван. Водосчетчики СТВ имеют стрелочно-роликовый ме-
ханизм и снабжены сигнальной звездочкой, являющей-
ся индикатором вращения турбинки.
Основные характеристики турбинных водосчетчиков
по ГОСТ 14167—83 приведены в табл. 3.2. Преимущест-
Таблица 3.2
Расход воды, м’/ч Основные расходы турбинных водосчетчиков СТВ прн диаметре условного прохода, мм
65 80 100 1Б0 200 2Б0
Минимальный 1,5 2 3 4 6 15
Переходный 6 8 12 20 50 ЙО
Эксплуатационный 17 36 65 140 210 380
Номинальный 35 55 90 175 300 500
Максимальный 70 НО 180 350 600 1000
во счетчиков СТВ по сравнению с водосчетчиками по
ГОСТ 14107—76* заключается в значительно (почти
в 3 раза) увеличенных значениях эксплуатационного
расхода. Метрологический класс счетчиков СТВ блинке
к классу В, чем класс водосчетчиков по ГОСТ 14167—•
76*.
Турбинные водосчетчики воды по ГОСТ 14167—76*
и счетчики СТВ используются для измерения холодной
воды, температура которой до 40°C. Для измерения
расхода горячей воды предназначены водосчетчики типа
СТГВ-1, конструкция которых отличается лишь тем, что
при изготовлении горячеводных водосчетчиков использу*
—38—
ются специальные термостойкие пластмассы, позволя-
ющие измерять воду, температура которой до 90 °C.
Потребительские качества водосчетчиков можно
оценить, если учесть одновременно основные гидромет-
рологические и эксплуатационные свойства, в частности
наработку объема пропускаемой воды, т. е. можно ус-
ловно оценить коэффициентом, представляющим произ-
ведение кратности диапазона измерений на относитель-
ный эксплуатационный расход. Этот показатель было
решено назвать коэффициентом режима использования
водосчетчика
д. — Qmax Qa
Qmln Qmin
Для упрощенной оценки режима водопотребления
обычно используют коэффициент неравномерности Qmax/
/Qm и кратности диапазона изменения расхода Qmax/
/ Qmln.
Для сопоставления режима водопотребления с гид-
равлическими характеристиками водосчетчиков можно
ввести понятие кратности нижнего диапазона изменения
расхода Qm/Qmin, подразумевая под Qm средний часо-
вой расход воды на объекте водопотребления. Тогда ко-
эффициент режима водопотребления
д. Стах _ Ст -
₽ Qmin Qmln
Для того, чтобы водосчетчик соответствовал режиму
водопотребления, необходимо соблюдать условия:
Кч > Кр.в-
Для жилых зданий значение Кр.» составляет обычно
500—1000 (при этом большие значения для малых
объектов), а для водосчетчиков по ГОСТ 6019—73 со-
ставляет лишь 200—600. В этом случае большие значе-
ния тоже соответствуют малым объектам. Зарубежные
.-фирмы выпускают крыльчатые водосчетчики с Кн до
2000—2500 и для всего ассортимента типоразмеров. Ха-
рактеристики водосчетчиков ВСКМ отечественного про-
изводетва также соответствуют высоким значениям ко-
эффициента режима использования Кя, который дости-
гает 2000, что обеспечивает учет расходования воды при
,-неравномерных реи&шах водопотребления.
>.; Для учета расходов воды раньше в СССР использо-
вали и теперь продолжают использовать объемные во-
—39-
Рис. 3.8. Поршневой с поступательным движением (а), дисковый (б) и пла-
нетарный (в) объемные водосчетчики
Рис. 3.9. Принципиальная схема
электромагнитного расходомера
1 — трубопровод; 2 — электромаг-
нит; 3 — электроды; 4 — источник
электропитания
досчетчики различной конструкции (рис. 3.8). Харак-
терными элементами объемных счетчиков являются
камера постоянного объема Ук и циклично перемещаю-
щийся в ней под действием разности давлений измеряе-
мой среды рабочий орган (поршень, диск, шестерня).
За каждый цикл своего перемещения рабочий орган вы-
тесняет объем жидкости, равный объему камеры. Вто-
ричная аппаратура водосчетчика суммирует число цик-
лов т, а уравнение измерения расхода воды имеет про-
стой вид V=~Vvm.
Как правило, объемные водосчетчики отличаются
высокой точностью измерений, очень большим диапазо-
ном измеряемых расходов и большой областью учета.
С другой стороны, они обладают рядом недостатков, и
в том числе большой металлоемкостью, высокими тре-
бованиями к качеству воды, так как погрешность изме-
рений зависит в основном от неучитываемых протечек
жидкости через зазоры между внутренними стенками
рабочей камеры и рабочим органом.
Перспективным является использование в качестве
водосчетчиков электромагнитных расходомеров, особенно
при централизации учета воды, так как импульсный си-
гнал преобразуется вторичным прибором и может после
•40—
усиления передаваться на значительные расстояния.
Подобные водомеры универсальны потому, что одновре-
менно могут служить расходомером и с помощью вто-
ричных приборов суммировать расходы воды, т. е. быть
водосчетчиками.
Принцип действия электромагнитных расходомеров
основан на измерении ЭДС, индуцируемой в потоке
электропроводной жидкости, пересекающей магнитное
поле. Индуцируемая ЭДС пропорциональна скорости
пересечения магнитного поля, т. е. скорости движения
воды. Принципиальная схема электромагнитного расхо-
домера приведена на рис. 3.9. Отрезок трубы, по кото-
рому протекает вода, расположен между полюсами маг-
нита. Силовые линии магнитного поля перпендикулярны
направлению потока. Протекая по трубе,-вода пересека-
ет силовые линии магнитного поля, при этом в воде,
как в движущемся проводнике, индуцируется ЭДС, ко-
торая снимается двумя электродами, расположенными
в одном поперечном сечении с полюсами магнита, но под
углом 90° к направлению магнитных силовых линий.
Непременным условием нормальной работы расходоме-
ра должна быть надежная изоляция электродов от сте-
нок трубы, а внутренней поверхности трубы — от воды
’(на расстоянии 0,5—3 диаметра трубы по обе стороны
от электрода).
Основными преимуществами электромагнитных рас-
ходомеров являются: большой диапазон измерений (до
1 : 100), отсутствие сужения или искажения потока, ма-
лая инерционность, малые потери напора. К недостат-
кам следует отнести необходимость подводки электро-
энергии. Отечественная промышленность выпускает эле-
ктромагнитные расходомеры серий ИР, РИ, «Индукция».
Значения верхних пределов измерения расходомеров
ИР-51 и ИР-61 приведены в табл.3.3.
Подбор водомеров (водосчетчиков). При подборе
водосчетчиков приходится определять соответствие ка-
либра водосчетчика режиму водопотребления данного
объекта и определять потери напора, которые он может
вызвать при расчетных расходах воды. Диаметр услов-
ного прохода водосчетчика выбирается согласно п. 11.2
СНиП 2.04.01—85, ^сходя из среднечасового расхода
воды (который не должен превышать эксплуатационный,
принимаемый по табл. 3.1 и 3.2) и проверяется на допу-
'Стимые потери напора.
—41—
Таблица 3.3
Диаметр условно- го прохода, мм Верхний предел измерений, м*/ч Диаметр условно- го прохоДа, мм Верхний предел измерений, м*/ч
10 0,32—2,5 100 32—250
15 0,8—6 150 80—600
25 2—16 200 125—1000
50 8—60 250 320—2500
80 20—160
Водосчетчики с принятым диаметром условного про-
хода проверяются:
а) на пропуск максимального (расчетного)’ секунд-
ного расхода воды на хозяйственно-питьевые, производ-
ственные и другие постоянные нужды, при котором по-
тери напора для крыльчатых водосчетчиков холодной
воды не должны превышать 2,5 м, а для турбинных —
1 м;
б) на пропуск пожарного расхода на внутреннее по-
жаротушение, при котором потери напора не должны
превышать 10 м.
Потерн напора в водосчетчиках определяются по
формуле:
h = SBq\
где SB — гидравлическое сопротивление скоростного крыльчатого во-
досчетчика, принимаемое по данным табл. 3.4; q — расчетный рас-
ход воды йа вводе, л/с.
Подбор новых типов скоростных водосчетчиков об-
легчается при использовании графика (рис. 3.10). Од-
новременно по нему можно вычислить (определить) по-
тери напора. На логарифмической сетке по оси абсцисс
Таблица 3.4
Диаметр услрвного прохода, мм Расход воды при потере напора 2,5 м, ы»/ч Значение SB для расхода воды Коэффициент местного сопротивления
м’/ч 1 л/с
15 1,5 1,11 14,4 8,8
20 2,5 0,4 5,18 10
25 3,5 0,2 2,6 14
32 5 0,1 1,3 12,7
40 8 0,039 0,5 15,7
50 15 0,011 0,143 10,9
—42—
Таблица 3.5
Диаметр условного прохода» мм Расход воды прн потере напора 1 м< м’/ч Значение для расхода воды Коэффициент местного сопротивления
м’/ч л/с
65 40 62,5 810 0,75
80 70 20,4. 264 1,3
100 130 5,9 76,6 IЛ
150 315 1,01 13 0,8
200 (00 0,27 3,5 0,7
250 850 0,14 1.8 0,85
отложены расходы воды в л/с и м3/ч, а по оси орди-
нат — потери напора, возникающие при пропуске рас-
четного расхода и нанесены линии Лв для водосчетчиков
каждого условного прохода. Значения гидравлических
сопротивлений скоростных турбинных водосчетчиков
приняты по табл. 3.4 и 3.5. На линиях потерь напора
отложены точки, соответствующие значениям нормируе-
мых расходов, точки соединены линиями. Графики поз-
воляют с помощью линии 3—3 выбирать наряду с табл.
3.6 калибр водосчетчиков и потери напора, возникаю-
щие в них. Если условия по диапазону расходов воды,
наработки объемов воды по часам и по суткам не выпол-
.нены, и если не выполнены пределы допустимых потерь
напора, то необходимо принять к установке водосчетчик
с ближайшим большим диаметром условного прохода.
Таблица 3.6
Объем воды, потребляемой за месяц, тыс. м* Рекомендуемые диаметры условных проходов водосчетчиков по ГОСТ 6019—83 с изм. н 14167—83 с нзм. при переменном расходе воды в течение суток, мм
0,2—0,5 0,51—0,7 0,71—1 1,01—1,4 1,41—2,3 2,31—4,8 4,81—12,3 12,31—26 16,1—47 « 47,1—100 101—151 152—274 15 20 25 32 40 50 65 80 100 150 200 250
—43—
Рис. 3.19. График для подбора скоростных водосчетчиков ВСКМ и СТВ, по
ГОСТ 6019—83 и ГОСТ 14167—83
/—/ — линия допустимых потерь напора; 2—2— линия, соответствующая но*
минальиому расходу; 8—3 ~ линия, соответствующая средним часовым рас*
ходам; 4—4 — линия наименьших расходов
Установленный порядок подбора водосчетчиков осно-
ван на определении расчетных расходов, с которыми
сопоставляются основные паспортные данные водосчет-
чиков. Между тем, этот порядок не совсем правильный,
так как при таком сопротивлении не проводится про-
верка возможностей водосчетчика регистрировать пре-
жде всего минимальные значения ночных расходов во-
ды. Наиболее правильно подбирать водосчетчики,
совокупно учитывая не только расчетный период (рас-
четный расход), но и другие прогнозируемые значения
расходов воды, численность проживающего в здании
населения и особенно фактический ночной расход воды.
Такой метод подбора и оценки работы водосчетчиков
предложен И. В. Кожиновым в 1982 г. (ВНИИ КВОВ
АКХ им. К. Д. Памфилова) представляет большой ин-
терес не для проектировщика, а для эксплуатационника.
Для каждого типоразмера водосчетчика можно гра-
фически представить функцию, которая характеризует
зависимость ночного расхода qK (который он может за-
г—44—
регистрировать по своим характеристикам) от числен-
ности населения:
9н f (^) = Q
где <?min — наименьший расход, который регистрируется водосчетчи-
ком в пределах допустимых погрешностей (+5 0/0).
По этой графической зависимости можно определить
минимальные ночные расходы, которые будут регистри-
роваться водосчетчиком при определенной численности
населения в здании. Задаваясь значениями максималь-
ных и средних расходов в расчете на одного жителя и с
учетом наибольшей эксплуатационной нагрузки для дан-
ного типоразмера водосчетчика, определяется макси-
мальная численность населения в здании, при которой
водосчетчик будет нормально эксплуатироваться в со-
ответствии с гарантийными условиями завода-изготови-
теля.
Таким образом, может быть установлена верхняя
граница рекомендуемого использования водосчетчика
в зависимости от численности населения. Нижняя гра-
ница области применения водосчетчика устанавливается
в зависимости от нормирования значения допустимых
утечек (или ночных расходов). Интервал функций f(U)
между верхней и нижней границами является рекомен-
дуемым диапазоном применения для зданий.
На рис. 3.11 приведены зависимости вида qa=f(U)
для типоразмеров водосчетчиков, выпускавшихся про-
мышленностью по старым ГОСТ 6019—73 с изм. и ГОСТ
14167—76 с изм. На рис. 3.11, а видно, что выпускавши-
еся водосчетчики по допустимым диапазонам измере-
ний в основном соответствовали фактическим расходам
воды в жилых зданиях, за исключением интервала чис-
ленности населения от 280 до 2250 чел., для которого во-
досчетчики с требуемыми диапазонами измерений не
выпускались. Неудовлетворительную характеристику
имел водосчетчик калибром 50 мм, который при подборе
по наибольшей эксплуатационной суточной нагрузке не
обеспечивает заданной точности измерений минималь-
ных ночных расходов воды.
Если выпускавшиеся до последних лет водосчетчики
^рассматривать с точки зрения номинальной области их
"применения в зданиях в зависимости от численности
проживающего в них населения, то основные разрывы
по показателю численности населения наблюдаются для
—45—
Рйс. ЗП. Зависимость qn=f(U) для типоразмеров крыльчатых водосчетчиков
ПО ГОСТ 6019—73 с мзм. (а) я для типоразмеров турбинных по ГОСТ 14167—76
с изм. (б)
I область номинального использования; 2 *- область допустимого исполь-
зования
водосчетчиков/имеющих калибры более 50 мм в интер-
вале 280—3000, 3860—4500, 5760—7000 чел. Особенно
'быЛо неблагополучное положение между водосчетчика-
ми калибрами 40—50 мм. Таким образом, графический
метод И. В. Кожинова позволяет не только правильно
<—46—
подбирать водосчетчики, но и обоснованно разрабаты-
вать необходимые для жилищно-коммунального хозяй-
ства номенклатуры и типоразмеры водосчетчиков.
Водомерные измерительные узлы. Водосчетчики ус-
танавливают и эксплуатируют с соблюдением правил
СНиП 2. 04.01—85.
Водосчетчики устанавливают на вводах у наружной
стены здания в удобном и легкодоступном помещении
с искусственным или естественным освещением и темпе-
ратурой воздуха не ниже +5 °C.
В тепловых пунктах для учета потребления горячей
воды водосчетчики (холодноводные) рекомендуется уста-
навливать на трубопроводах перед водонагревателями.
Не допускается установка водосчетчиков в затапливае-
мых помещениях, поэтому размещение водосчетчиков
В приямках нежелательно. В крайнем случае, допуска-
ется установка водосчетчиков в специальных колодцах
или камерах.
Водосчетчики устанавливают в водомерных узлах.
Существует два вида водомерных узлов: простые и с об-
водной линией. В состав водомерных узлов входят: вен-
тили (или задвижки), контрольно-спускной кран, мано-
метр, фильтры.
Устройство обводной линии на водомерном (измери-
тельном) узле обязательно в тех случаях, когда не до-
пускается перерыв в подаче воды или же водосчетчики
не рассчитаны на пропуск противопожарного расхода
воды. На обводной линии устанавливают задвижку, за-
пломбированную в обычное время в закрытом положе-
нии. Если водосчетчики не рассчитаны на максималь-
ный расход на пожаротушение, то на обводной линии
следует предусмотреть установку задвижек с электро-
приводом, открывающихся автоматически одновременно
с пуском пожарных насосов от кнопок пожарных кранов.
Водосчетчики устанавливают на горизонтальных уча-
стках трубопроводов циферблатом вверх. Они должны
быть постоянно заполнены водой и поэтому их следует
устанавливать так, чтобы в них не «мог накапливаться
воздух.
Для того, чтобы не происходило увеличения погреш-
ности из-за искажения потока, перед турбинными водо-
счетчиками рекомендуется выполнить прямой участон
трубопровода длиной не менее 5dy, а после — не мё»
нее dy.
—47—
§ 10. ВОДОПРОВОДНЫЕ СЕТИ. СПОСОБЫ ТРАССИРОВКИ
И ПРОКЛАДКИ. ТРУБЫ
Водопроводные сети зданий состоят из магистраль-
ных труб, стояков и поквартирных (поэтажных) раз-
водок.
В зависимости от расположения магистральных труб
различаются схемы сетей с верхней и нижней разводкой
(рис. 3.12). При нижней разводке трубопроводы монти-
руют в подвале или в техническом подполье. Нижняя
разводка широко применяется в практике строительст-
ва жилых и гражданских зданий. При верхней разводке
трубопровод прокладывается в верхней части здания —
на чердаке илй под потолком верхнего этажа. Такая
разводка характерна для зонных водопроводов, и тогда
магистраль укладывают в техническом этаже нижеле-
жащей зоны. Обычно верхние разводки применяются
для систем, имеющих напорно-запасные баки, например
в банях и прачечных. Нижние разводки водопроводной
сети предпочтительнее из-за удобства эксплуатации, на-
дежности работы, отсутствия подающего стояка и мень-
ших экономических потерь при протечке сетей.
Прокладка магистральных и разводящих сетей осу-
ществляется открыто и скрыто. Прокладка магистраль-
ных тоуб рекомендуется по поверхностям внутренних
стен, Скрытая прокладка в штробах и каналах наруж-
ных стен нежелательна во избежание замерзания. Про-
кладку стояков и разводок внутреннего водопровода сле-
дует предусматривать в шахтах, открыто по стенам ду-
шевых, кухонь и других помещений.
Скрытую прокладку рекомендуется производить
лишь в помещениях, к отделке которых предъявляются
повышенные требования. Кроме того, скрытая проклад-
ка обязательна для всех систем из пластмассовых труб
(кроме располагаемых в санитарных узлах). Не допу-
скается скрытая прокладка стальных трубопроводов,
соединяемых на резьбе. В крайнем случае, скрытую
прокладку стальных труб на резьбе можно допустить
нри условии обеспечения доступа к местам стыковых
соединений.
Горизонтальные трубопроводы внутреннего водопро-
вода прокладывают с уклоном 0,002—0,005 в сторону
вводов, стояков, водоразборных кранов или'других по-
—48—
Рис. 3.12. Схемы сетей внутреннего водопровода зданий с нижней (а) и верх-1
ней разводкой (б)
1 — магистральный трубопровод; 2 — стояк; 3 — главный стояк
ниженных точек. В точках схода уклонов устраивают
“Тройники с заглушками для спуска воды.
В жилых зданиях допускается применение коллек-
торной системы с присоединением водоразборной арма-
туры гибкими пластмассовыми автономными подвод-
ками.
Сеть холодного водопровода при совместной про-
кладке в каналах с трубопроводами, транспортирующи-
ми горячую воду, необходимо размещать ниже этих
Трубопроводов и изолировать от потерь теплоты.
Трубопроводы, кроме стояков, прокладываемых в ка-
налах, шахтах, кабинах и т. п., а также в помещениях
С повышенной влажностью, следует изолировать от кон-
денсации влаги.
Как правило, трассировка водопроводной сети начи-
нается с выбора места ввода, далее проектировщиц раз-
бирает планы верхних этажей, на которых выбирает
местоположение водопроводных стояков; их стараются
расположить в центре водоразбора, в местах установки
однотипных санитарных приборов, при этом учитывают
требования удобства и простоты монтажа. После реше-
ния основной схемы водопроводной сети здания строят
аксонометрическую схему трубопроводов холодного во-
допровода здания, которая является основным монтаж-
ным документом, и поэтому на ней в ясной, достаточно
подробной и четкой форме должна быть отображена вся
система трубопроводов со всеми данными для монтажа
(диаметры, переходы диаметров, особые указания о мон-
4—349
—49—
таже и т.п.). Схема строится под углом 45° без иска»
жения масштабов по осям. Аксонометрические схемы
рекомендуется выполнять в масштабе 1 : 100. Для упро-
щения размещения чертежей на листе допускается рас-
членение схемы с помощью сносок мелким пунктиром
на отдельные части. На схеме в масштабе откладывают-
ся строительные размеры (а не монтажные).
Для монтажа внутренних водопроводов применяют
стальные, чугунные, асбестоцементные и пластмассовые
трубы. При выборе материала труб необходимо, чтобы
они могли пропустить заданный расчетный расход, не
влияли на качество воды, были достаточно долговечны-
ми, имели незначительную массу и стоимость, были
простыми в монтаже, стойкими по отношению к корро-
зии.
Стальные трубы получили распространение из-за
большой прочности, небольшой стоимости, значительной
длины (до 6 м), прочности монтажа, возможности
гнутья, сварки и т. д. Для прокладки водопроводных се-
тей в зданиях чаще используются стальные водогазо-
проводные трубы (ГОСТ 3262—75*), обыкновенные
и легкие диаметрами условного прохода от 10 мм до
150 мм. Номенклатура диаметров труб следующая: 10,
15, 20, 25, 32, 40, 50 и т. д. Трубы диаметром 10 мм по-
ставляются по специальным заказам, так как промыш-
ленность в настоящее время еще не начала выпуск ар-
матуры (запорной и водоразборной) такого диаметра.
Рабочее давление водогазопроводных труб равно 1 МПа.
Водогазопроводные трубы выпускаются с цинковым
покрытием внутренней поверхности (оцинкованными)
и без него (черными). Для холодного и горячего водо-
снабжения применяют только оцинкованные трубы.
Соединения стальных труб подразделяются на не-
разъемные и разъемные. Разъемные соединения преду-
сматриваются на резьбе и устраиваются таким образом,
чтобы можно было демонтировать участки, наиболее
часто выходящие из строя (например, подводки к водо-
разборной арматуре).
Применение резьбовых соединений ведет к перерас-
ходу металла, поэтому желательно использовать тонко-
стенные трубы с накатанной резьбой. К сожалению, тех-
нология производства накатки резьбы до сих пор полно-
стью не отработана.
Стальные трубы соединяют в помощью соединитель-
—50—
Рис. 3 11. Сгон — разъемное соеди-
нение стальных труб на резьбе
Рис. 3.13. Фасонные части для соединений стальных труб на резьбе
д —прямая короткая муфта; б —прямая длинная муфта; в — компенсирую'
щая муфта; г —прямой тройник; д — крестовина; е — прямой угольник
Условный проход °У L 1 Масса, кг
10 90 /8 40 0,062
15 ПО 9 40 0,094
20 по 10,5 45 0,134
25 130 11 50 0,243
32 130 13 55 0,336
40 150 15 60 0,463
50 150 17 65 0.609
ных частей (рис. 3.13), которые обладают целым рядом
особенностей. Например, в подавляющем числе случаев
они выполняются в одной плоскости. К числу соедини-
тельных частей относятся угольники (т. е. повороты на
90°), крестовины, тройники, переходные и соединитель-
ные муфты. В крестовинах и тройниках переход диамет-
4* —51—
ра производится с «главного» направления движения
воды. В качестве разъемных соединений часто исполь-
зуются сгоны (рис. 3.14).
В резьбовых соединениях используют специальную
трубную цилиндрическую (ГОСТ 3262—75*) и коничес-
кую (ГОСТ 5211—81) резьбу.
В цилиндрической резьбе герметичность стыка обес-
печивается льняной прядью, пропитанной свинцовым су-
риком или густотертыми белилами. Для этой же цели
используют фторопластовый уплотнительный материал
(ФУМ.) в виде ленты.
При использовании конической резьбы герметичность
стыка создается за счет заклинивания витков резьбы
без дополнительного уплотнения. Соединения на кони-
ческой резьбе сложнее соединений на цилиндрической,
так как приходится подбирать отдельные экземпляры
соединительных частей. Ввиду сложности нарезания ко-
нической резьбы и самого процесса соединения коничес-
кую резьбу применяют очень ограниченно.
Для получения разъемных соединений малых диамет-
ров (dy=15...5O мм) используют также накидные гайки.
Пластмассовые трубы обладают целым рядом поло-
жительных свойств: большая коррозионная стойкость,
небольшие гидравлические потери, малый вес (легче
стальных труб в 7—8 раз), просто соединяются. Главное
их свойство — заменяют сталь. В то же время при ис-
пользовании пластмассовых труб нельзя не считаться
с их недостатками: они обладают меньшей прочностью,
имеют большие коэффициенты температурного удлине-
ния (иногда их определяют как коэффициенты радиаль-
ного расширения); обладают «холодной текучестью» ма-
териала, не термостойки. Кроме того, они теряют свои
свойства с течением времени (подвержены «старению»).
В настоящее время для холодного водоснабжения
зданий Главным сайитарно-эпидемиологическим управ-
лением СССР разрешено применение труб из полиэти-
лена высокой плотности (ПВП), полиэтилена низкой
плотности (ПНП) и полипропилена (ПП). Данные
о физических свойствах пластмассовых материалов для
труб, влияющих на эксплуатационные показатели, при-
ведены в табл. 3.7.
Промышленностью освоен выпуск труб из ПВП (по
ГОСТ 18599—83*) и ПНП с диаметрами условного про-
хода от 10 до 150 мм, условным давлением Ру=0,6 МПа
—52—
Таблица 3.7
Показатели Значение показателей для труб нз
пвп пнп | пп пвх
Плотность, г/см3 0,95—0,96 0,92—0,93 0,91 1,4
Предел текучести, МПа 20—25 10—12 26—30 50—55
Удлинение при разры- ве, %, не менее Модуль упругости, МПа, не меиее 400 600 351) 20
800 200 1200 2600
Теплостойкость, °C 65 30 100 83
Коэффициент линейного расширения, °C 2 2 1,5 0
Показатель длительной прочности труб, МПа, не меиее 5 2,5 5 10
’(тип С) и Ру=1 МПа (тип Т). Трубы из ПП выпуска-
ют по ТУ 38-102-100-76 с диаметрами условного прохо-
да от 20 до 300 мм на давление Ру=0,6 МПа (тип С).
Применение пластмассовых труб для объединенных
и раздельных систем внутреннего противопожарного во-
допровода не допускается.
В системах внутреннего водопровода пластмассовые
трубы разрешается использовать при монтаже подводок
к санитарно-техническим приборам. -
Пластмассовые трубы соединяют сваркой, склеивают
с помощью раструбов или муфт, соединяют с помощью
фланцев и накидных гаек (табл. 3.8). Очевидно, что два
первых вида соединений относятся к неразъемным,
а два других — к разъемным и устанавливаются на под-
водках к арматуре, поэтому должен быть обеспечен до-
пуск для осмотра и ремонта.
Учитывая что пластмассовые трубы обладают высо-
ким температурным удлинением, необходимо предусмат-
ривать возможность его компенсации даже при темпе-
ратурных перепадах, присущих системам холодного во-
допровода. Особое внимание приходится обращать на
узлы присоединения пластмассовых труб к водоразбор-
ной арматуре, которая неподвижно (намертво) крепится
к стене.
Учитывая «холодную текучесть» (т. е. без нагрузки)
пластмассовых труб, уменьшают шаг опор и креплений
и увеличивают площадь опирания на них трубопроводов.
г-53—
Таблица 3.8
Способ соединения Схема соединения Материал труб и фасонных частей
С помощью резинового уплот- ПВП, пвх, пп
иительиого кольца
Склеивание zzz^^^fezzzz пвх
Контактная раструбйо-стыко- toss ПВП, ПНП, пп
вая сварка
С помощью накидной гайки и ГТП ПВП, ПНП, ПП
резиновой прокладки
С помощью муфты с вкладной ПВП, ПНП, ПП
электроспиралью 90.5 \
Контактная стыковая сварка пппт^тт ПВП
Асбестоцементные и чугунные напорные трубы чаще
применяют для устройства вводов или внутрикварталь-
ных сетей.
§ 11. АРМАТУРА СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ.
НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП РАБОТЫ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Управление трубопроводной системой, каковой явля-
ется внутренний водопровод, и распределение воды по-
требителям осуществляются с помощью запорной, регу-
лирующей и предохранительной арматуры самого раз-
личного назначения, типа и принципа действия.
Установка запорной арматуры на внутренних сетях
предусматривается: на каждом вводе; на кольцевой раз-
водящей сети для обеспечения выключения на ремонт
ее отдельных участков (не более чем полукольцо); у ос-
нования пожарных стояков с числом пожарных кранов
5 и более; у основания стояков хозяйственно-питьевой
и производственной сети в зданиях высотой 3 этажа
и более; на ответвлениях, питающих более 5 водораз-
борных точек; на ответвлениях в каждую квартиру или
номер гостиницы, на подводках к смывным бачкам,
смывным кранам и водонагревательным колонкам; на
ответвлениях к групповым душам и умывальникам.
В сетях горячего водопровода запорная арматура
устанавливается: у основания подающих и циркуляци-
онных стояков в зданиях и сооружениях высотой 3 эта-
жа; на ответвлениях трубопровода к секционным уз-
лам.
Кроме того, запорная арматура устанавливается пе-
ред наружными поливочными кранами.
В качестве запорной арматуры используют вентили
dy=15—50 мм и задвижки dy^50 мм. Задачей запорной
арматуры является перекрытие потока жидкости и от-
ключение для ремонта отдельных участков трубопро-
водов.
Регулирующая арматура предназначается для под-
держания в водопроводной сети здания более или менее
постоянного давления и расхода несмотря на изменение
внешних .условий системы (например, колебаний давле-
ния в городской водопроводной сети и т. п.).
В качестве регулирующей арматуры используют эле-
менты с постоянными местными сопротивлениями (диа-
фрагмы, насадочные втулки) и гидравлическое оборудо-
—55—
вание, у которого изменяется живое сечение проходного
отверстия (регулирующие муфты, регуляторы давления
и т. п.).
Регулятор давления (см. рис. 3.16) относится к кате-
гории двухседельных регуляторов с разгруженным
плунжером. Он регулирует давление после себя за счет
изменения площади проходного отверстия. Регулятор
работает по известной гидравлической зависимости, по
которой определяются гидравлические потери на мест-
ные сопротивления:
= ? 2g -
Здесь £=^const, т. е. регулятор в зависимости от измене-
ния давления после себя пропорционально по опреде-
ленному закону изменяет площадь проходного отвер-
стия и, следовательно, изменяет и коэффициент сопро-
тивления £.
Регулятор давления работает следующим образом.
Рабочим органом служит двухседельный клапан, шток
которого при среднем значении давления находится
в уравновешенном состоянии из-за разгрузки плунжеров
системой «рычаг + грузы». В случае увеличения разбо-
ра воды из водопроводной сети увеличиваются потери
давления. Если к этому моменту давление в сети до ре-
гулятора не изменится, то в сети после регулятора оно
окажется меньше заданного. В этом случае уменьшается
давление в надмембранной полости, мембрана переме-
щается вверх и соответственно перемещаются шток
и плунжеры-клапаны. В результате увеличивается про-
ходное отверстие, уменьшаются потери напора в отвер-
стиях седла и увеличивается давление в системе до
заданной величины. Следует отметить, что регуляторы
давления подобного типа обладают некоторой инерцион-
ностью. Кривая регулирования во времени этого регуля-
тора показана на рис. 3.15.
Регуляторы давления выпускаются отечественной
промышленностью в очень большом ассортименте типов
и размеров. Наиболее распространен для целей водо-
снабжения регулятор давления типа 21ч10нж (рис.3.16),
выпускаемый Бугульминским механическим заводом.
Регулятор давления представляет собой автоматиче-
ское устройство, в котором гидравлические рабочие
органы могут комплектоваться с электрическими, пневма-
—56—
Рис. 3 15. Изменение во времени
давления в водопроводе, ооорудо-
ванном регулятором давления
«после себя»
/ — давление в водопроводе после
регулятора; 2— расчетная величи-
на давления; 3 — допустимые пре-
делы отклонения
Рис. 3 В. Регулятор давления прямого действия двухседельный с разгружен-
ным плунжером типа 21ч10нж
/— трубопровод; 2—верхнее седло клапана; 3— нижнее седло; 4— двухсе-
дельный клапан с разгруженными золотинками; 5—шток; 6 — рычаг разгруз-
ки; 7—мембранная головка регулятора; в —мембрана; 9— импульсная труб-
ка; 10— передвижной груз тонкой настройки; 11 — съемный груз грубой на-
стройки
тическими и гидравлическими исполнительными меха-
низмами, которые перемещают и устанавливают в не-
обходимом положении затвор регулирующего органа.
Однако этот регулятор давления не может обеспечить
стопроцентную герметичность, но она и не требуется
в месте его установки, — на вводе водопровода в здание.
Другим примером регуляторов давления является
поэтажный регулятор — стабилизатор давления (рис.
3.17), разработанный в НИИ санитарной техники целе-
—57—
Рис. 3.17. Схемы поэтажных регуляторов давления:
ам пружинный с двумя плавающими золотниками типа <GR» (Англия); б —
мембранного типа А-326 (НИИсантехннкн, СССР); / — пружина; 2 — поршень
со штоком; 3 —основной золотник с уплотнителем; 4 — подпружиненный зо-
лотяик; 5 —сильфоя; б — шток с золотником; 7 —мембрана
Рис. 3.1). Регулятор расхода ленинградского тина РРЛТ-1
7 —корпус; 2 — подвижной золотник; 3— пружина; 4—фиксирующее кольцо
вым назначением для систем водоснабжения зданий.
С его помощью можно снижать избыточное давление
и поддерживать необходимые напоры в поквартирных
подводках к арматуре. Регулятор имеет разгруженный
дроссельный орган и вентильную головку с клапаном из
упругого материала, что позволяет использовать его не
только в качестве регулятора, но и как аапорное устрой-
ство. Для разгрузки клапана используется металличес-
кий сильфон. Необходимая величина задается пружи-
—58—'
ной. Стабилизатор давления dy=15 мм при напоре в си-
стеме перед стабилизатором 10—100 м поддерживает
после себя напор 10—12 м.
В качестве регулирующей арматуры используются
насадки с подвижным золотником, относительное поло-
жение которого (относительное открытие) регулируется
пружиной. В частности, представляет интерес регулятор
расхода РРЛТ-1, разработанный в Ленинградском НИИ
АКХ им. К. Д. Памфилова совместно с заводом «Лен-
водоприбор». Регулятор расхода ленинградского типа
устанавливается на трубных подводках холодной и го-
рячей воды к смесительной арматуре. Регулятор РРЛТ-1
состоит из корпуса с входным и выходным отверстиями,
пружины, полого подвижного золотника с центральным
и боковым отверстиями и фиксирующего кольца (рис.
3.18). Регуляторы расхода широко распространены за
рубежом.
Некоторые регулирующие насадки надеваются на
излив, ограничивая расход воды из арматуры. Недостат-
ком пружинных регуляторов является трудность подбо-
ра пружин со стабильными упругими качествами.
К предохранительной арматуре относятся предохра-
нительные клапаны, обратные клапаны, воздухоотвод-
чики. Предохранительная арматура защищает оборудо-
вание и трубопроводы от повышенных и недопустимых
давлений жидкости, газа и пара. При превышении до-
пустимого рабочего давления в трубопроводной системе
предохранительный клапан открывается автоматически
и сбрасывает избыток рабочей среды, предотвращая
возможность аварии. Клапаны бывают открытого и за-
крытого типа. В предохранительном клапане закрытого
типа рабочая среда сбрасывается в трубопровод. В этом
случае клапан герметичен и работает с противодавле-
нием.
К предохранительному клапану предъявляются сле-
дующие основные требования:
должен безотказно срабатывать при установлении
в системе предельного давления полного открытия;
в открытом состоянии должен пропускать рабочую
среду в количестве не менее оговоренного расчетом с тем,
чтобы давление в системе не могло повыситься сверх
допустимого;
при снижении давления в трубопроводной системе
должен закрыться и сохранить герметичность.
—59—
Конструктивно предохранительные клапаны отлича-
ются принципиальными схемами. Они бывают рычажно-
грузовыми и пружинными. Для подъема пружинных
предохранительных клапанов необходимо давление
большее, чем у грузовых, причем оно растет с увеличе-
нием жесткости пружины.
Обратные клапаны предотвращают движение воды
в обратном направлении.
Водоразборная арматура является одним из самых
важных элементов внутреннего водопровода. Она во
многом определяет успешное его функционирование
в целом. Водоразборная арматура — основной источник
утечек и непроизводительных расходов воды.
По своему назначению водоразборная арматура под-
разделяется на собственно водоразборную (туалетные
краны умывальников, смесители умывальников, моек
и ванн) и наполнительную (поплавковые клапаны смыв-
ных бачков).
Конструктивно водоразборная арматура отличается
очень большим разнообразием. По принципу работы за-
порных органов водоразборная арматура может быть
следующих типов (рис. 3.19): вентильного (рис. 3.19, а,
б, в); золотникового (рис. 3.19, д, е, з, и); шайбового
(рис. 3.19, г, ж); клапанного.
Не все перечисленные запорные органы используются
в равной степени.
Кроме того, водоразборная арматура делится на:
туалетные краны, подающие воду одной температуры
(либо только холодной, либо только горячей), поплав-
ковые клапаны для наполнения смывных бачков; смеси-
тели, имеющие две подводки воды (холодную и горя-
чую) и позволяющие регулировать температуру и рас-
ход подаваемой воды.
Одним из первых и простейших видов водоразборной
арматуры является пробочный кран. В принципе его ра-
бочий орган близок к золотниковым, показанным на
рис. 3.19, д, е, з, и. Внутри его корпуса имеется тщатель-
но притертая пробка (малой конусности) с отверстием
для пропуска воды. При повороте рукоятки крана на
90° кран полностью и быстро открывается, причем от-
крытие и закрытие его происходит настолько быстро
и резко, что при этом может возникнуть гидравлический
удар. Чтобы избежать удара, в системах внутреннего во-
допровода пробочные краны применяются только тогда,
—60—
Рис. 3.19. Схемы рабочих органов смесительной водоразборной арматуры
в закрытом и открытом положениях
а, б, в — вентильные; д, з, е, и — золотниковые; г, ос-** шайбовые
когда рабочее давление в системе будет не больше
0,1 МПа. Пробочный кран фактически не обладает фун-
кцией регулирования и используется исключительно как
запорное устройство для наполнения какой-либо емко-
сти (в банях, например).
Наибольшее распространение в качестве водоразбор-
ной арматуры получила смесительная арматура вентиль-
ного типа. Запорно-регулирующим устройством подоб-
ного рода является клапан, закрывающийся «против
давления». Краны вентильного типа достаточно медлен-
-61—
но закрываются и достаточно медленно открываются,
чтобы при этом не вызывать гидравлических ударов.
Уплотнение клапана осуществляется парой «рези-
на — металл», что позволяет обеспечить надежную гер-
метичность при незначительном усилии на маховичок
управления. В подавляющем большинстве случаев кла-
пан изготовляют в виде плоской тарелки (тарельчатый
клапан). Клапан в виде тарелки является самым про-
стым и поэтому наиболее технологичным. Клапаны та-
рельчатого типа относятся к регулирующим органам
«внезапного открытия», которые обычно используются
как затворы для работы либо в полностью открытом,
либо в полностью закрытом виде.
Для облегчения ремонта арматуры клапан с махо-
вичком и сальником изготовляют отдельным узлом —
вентильной головкой (рис. 3.20) ввиду того, что водо-
разборная арматура состоит из неравнопрочных деталей,
срок службы которых из-за несовершенства конструкции
и низкой износостойкости материала значительно ниже,
чем срок службы самого крана (его корпуса, излива).
Различие в конструкциях вентильных головок за-
ключается в способе крепления клапана на шпинделе
вентильной головки. К клапану предъявляется требова-
ние, чтобы из вращательно-поступательного движения
клапана при закрытии было исключено вращательное
для сохранения прокладки. В первом случае стержень
клапана ввальцован в центральное торцевое отверстие
шпинделя, а во втором случае используется составной
шпиндель, который передает клапану только поступа-
тельное движение.
Для обеспечения долговечности водоразборную ар-
матуру изготовляют из цветных металлов и покрывают
декоративным покрытием. Для обеспечения рациональ-
ной работы водоразборной арматуры важен выбор типа
и шага резьбы. В шпинделях вентильных головок ис-
пользовалась резьба с шагом 2, 2,5 и 3 мм (резьба дюй-
мовая, трапецеидальная, круглая), так что полное от-
крытие седла производится достаточно медленно (за
1,5...2,5 оборота маховичка).
Смесительная водоразборная арматура предназнача-
ется для подачи и смешения холодной и горячей воды.
В зависимости от назначения она подразделяется на
смесители для моек, умывальников, ванн и душевых. По
способу регулирования температуры и расхода воды они
-62—
рмс. 8.20, Вентильная головка с
вращательно-поступательным дви-
жением
/ — махоЪик; 2 — сальниковая
гайка; 8 — клапан с прокладкой;
4 — шток с цилиндрическим отвер-
стием; б “ подвижной стержень
клапана
Рис. 8.21. Схема термостатического смесителя ТСВБ
/ — рукоятка настройки; 2— биметаллическая пружина термопатрона; 5 —
корпус; 4 —трубчатый золотник; 5—смесительная втулка; 6 — фильтр; 7«—
обратный клапан
делятся на вентильные (точнее, на двухвентильные),
шайбовые (с одной рукояткой управления), термостати-
ческие и пр.
Смесители двухвентильного типа получили самое
Широкое распространение из-за простоты изготовления
и ремонта. Но вместе с тем им свойственны плохие ре-
гулирующие показатели. Смесители с одной рукояткой
позволяют экономно расходовать воду и теплоту, так
как отрегулированная температура при пользовании
смесителем сохраняется и при его повторном открытии
(с небольшой поправкой на остывание в трубах при
длительном перерыве водозабора).
Смесители с одной рукояткой имеют разнообразное
конструктивное исполнение — с цилиндрической блок-
гильзой, в которой расположены керамические шайбы
с лабиринтными ходами, или с регулирующей плоской
шайбой. Рабочие поверхности шайб отшлифованы, что
исключает просачивание даже незначительного количе-
—63—
ства воды. Преимуществами подобных смесителей явля-
ются не только отсутствие резиновых уплотнительных
деталей в подвижных узлах, но и высокая герметичность
затвора. Однако технология производства смесителей
с одной рукояткой требует высокой точности обработки
деталей и совсем другого уровня культуры производст-
ва на отечественных арматуростроительных заводах.
Термостатические смесители удобны в пользовании,
позволяют экономить воду и автоматически обеспечива-
ют постоянство температуры.
В качестве рабочего органа используется золотник
с щелевыми отверстиями, а в качестве термочувствитель-
ного элемента — биметаллическая спираль, один конец
которой закреплен с золотником.
В СССР термостатические смесители выпускаются
Казанским механическим заводом «Сантехприбор»
в ограниченном количестве. Термостатические смесители
применяют для поддержания заданных пределов темпе-
ратуры смешанной воды независимо от колебаний темпе-
ратуры и давления в подводящих трубопроводах. При
прекращении подачи только холодной или только горя-
чей воды прекращается также подача воды из смесителя.
Термостатический смеситель устанавливают на сте-
нах в физиотерапевтических кабинетах лечебных учреж-
дений, в детских садах, а также в бытовых помещениях
производственных зданий, где за счет применения тер-
мостатических смесителей увеличивается пропускная
способность душевых установок.
Рабочее давление перед термосмесителем должно
быть равным 0,06 МПа. Разница колебаний давлений
в трубопроводах горячего и холодного водоснабжения
допускается не более 0,25 МПа. Точность регулировки
достигает ±2 °C.
На рис. 3.21 приведена схема термостатического сме-
сителя ТСВБ. Температура смешанной воды поддержи-
вается до 50 °C. Необходимая температура устанавлива-
ется рукояткой настройки. Биметаллическая пружина
термопатрона, являющаяся чувствительным элементом,
связана одним концом с вращающимся трубчатым зо-
лотником. Горячая и холодная вода поступает через
фильтры в распределительные кольцевые камеры кор-
пуса и далее через зазор смесительной втулки проходит
через окно золотника, попадает внутрь него, где смеши-
вается. Золотник изменяет степень открытия окон и обес-
—64—
печивает подачу холодной и горячей воды необходимой
температуры смешения. Для предотвращения перетока
горячей или холодной воды служат обратные клапаны
пружинного типа.
Конструкция смесительной арматуры в известной сте-
пени зависит от характера и условий ее установки. Сме-
сители, устанавливаемые открыто на стенах помещений
непосредственно над чашей санитарных приборов, на-
зываются настенными; смесители, устанавливаемые на
панели санитарного прибора, — настольными. Кроме то-
го, существуют смесители скрытого типа, размещаемые
в нишах или бороздах, они лучше других удовлетворяют
гигиеническим требованиям.
В зависимости от места установки изменяются неко-
торые конструктивные особенности смесительной арма-
туры. Так смеситель центральный с нижней камерой
смешения (рис. 3.22, а, б) выглядит точно так же, как
и смеситель центральный' для моек, но с единственной
разницей в размере вылета изливного патрубка (не
L = 120 мм и 77=70 мм — для умывальника, a L =
= 190 мм и 77=130 мм — для однокамерных моек, по
ГОСТ 25809—83 и стандарту СЭВ 230—73). Такие цен-
тральные смесители получили в нашей стране очень ши-
рокое распространение под названием «елочка».
На рис. 3.22, в показан смеситель настенный с ниж-
ним изливом (См-М-НН).
Для ванн и умывальников используют смесители об-
щие с душевой сеткой на гибком шланге типа См-Ву-Шл
(рис. 3.22, г), у которых имеется удлиненный поворот-
ный излив. Отдельно стоит водоразборная арматура
специального назначения, такая, как смеситель для хи-
рургического умывальника, настенный локтевого управ-
ления См-Ум-НЛ (рис. 3.22, д).
Смесители для водогрейных колонок па твердом топ-
ливе часто называются трехходовыми смесителями.
К верхней части корпуса смесителя подходит трубопро-
вод с душевой сеткой, который присоединен к верхней
части резервуара колонки. Внизу смесителя имеется
кран для наполнения ванны и устройство для переклю-
чения подачи воды на душевую сетку или на наполне-
ние ванны. Корпус имеет трехходовой штуцер с отвер-
стиями диаметром по 15 мм — снизу и сверху — для
присоединения к водопроводу и для подачи воды к ду-
шевой и одно d=20 мм — сбоку, с помощью которого
5—349
—65—
корпус смесителя крепится к нижней части резервуара
водогрейной колонки.
Работа смесителя для водогрейной колонки происхо-
дит следующим образом. Вода, поступая из водопровода,
проходит через колонку (под напором внутреннего во-
допровода) к верхнему отверстию в резервуаре, откуда
подается нагретой либо через нижний излив в ванну,
либо через душ (в зависимости от положения крана
переключателя). Холодная вода поступает через вентиль
либо непосредственно в ванну, либо по вертикальному
—66—
Рис. 3.22. Смесителя
а — центральный для умывальни-
ка См-УМ.Ц; б — центральный для
мойки типа См-М-Ц; в — для мой-
ки настенный с нижним изливом
типа См’М-НН; е — общий для
ванны и умывальника с душевой
сеткой на гибком шланге типа
См-Ву-Шл; д —для хирургического
умывальника настенный локтевой
типа См-УМ-НЛ
трубопроводу (минуя резервуар) непосредственно к ду-
шевой сетке. Давление водопровода не передается ре-
зервуару колонки, так как вентиль смесителя, через ко-
торый поступает в колонку вода, установлен перед ре-
зервуаром и поэтому верх колонки через душ всегда
сообщается с атмосферой.
Смеситель для биде устанавливается на полочке. Он
5*
-67—
имеет рукоятку переключения подачи воды на излив
или на обогрев борта.
Для удобства пользования водоразборной арматурой
в последние 10—15 лет она комплектуется дополнитель-
ными насадками на изливе. Для этой цели используют-
ся либо струевыпрямители, либо аэраторы. Конструкция
насадок отличается большим разнообразием. Наиболее
эффективны насадки, имеющие отверстия на боковой
цилиндрической поверхности, через которые воздух
эжектируется в воду, в результате образуется мягкая,
насыщенная воздухом струя. Примерами неаэрирующих
насадков являются регуляторы струи, состоящие из на-
бора сеток и струенаправляющих пластин, которые кре-
пятся в едином корпусе на излнве водоразборной арма-
туры.
Аэраторы подразделяются на .насадки с постоянными
и переменными гидравлическими сопротивлениями. Пер-
вые из них, в свою очередь, отличаются друг от друга
конструкцией рабочего (струенаправляющего) органа.
Они бывают сетчатые, дисковые, шариковые и др. Аэра-
торы с переменным гидравлическим сопротивлением
имеют перемещающиеся под действием подпружиненно-
го клапанного элемента сетки или диски, которые прн
увеличении потока воды уменьшают живое сечение про-
ходных каналов.
Установка аэраторов и дополнительных насадков
приводит к снижению расходов воды. Очевидна связь
между насадками н регуляторами расходов, аналогич-
ных показанным на рис. 3.17.
Наполнительная арматура служит для подачи воды
в смывные бачки, напорно-запасные баки и другие ем-
кости, которые могут быть заполнены водой до опреде-
ленного уровня. По достижении расчетного уровня по-
дача воды должна быть надежно перекрыта.
Существуют два основных типа поплавковых клапа-
нов для смывных бачков: работающих и закрывающих-
ся против давления в подводке и клапанов попутного
давления.
Наибольшее распространение получили поплавковые
клапаны противодавления (рис. 3.23, а). Клапан этого
типа работает следующим образом: в процессе наполне-
ния бачка поплавок с рычагом поднимается, и рычаг,
вращаясь вокруг зафиксированной оси, воздействует на
поршень, перемещая его по горизонтальному направле-
—68—
корпус;
резиновая
поршень;
чаг;
3.23. Схемы поплавко*
клапана поршневого
противодавления
‘ ' двухрычажиого
давления (б) н
давления типа
«Тбилиси» (в)
2 — седло; 3 —
прокладка; 4 —
5ось; 6 — ры-
7 — поплавок; 8 —
шток; 9 — скоба
Рнс.
вого
типа
Кл-17г (о),
попутного
попутного
нию к седлу в корпусе клапана; при заданном уровне
воды в бачке поршень герметично закрывает седло. Ког-
да бачок опорожняется, поплавок с рычагом опускается,
поршень отодвигается от седла и бачок начинает напол-
няться водой вновь.
Недостатком поплавковых клапанов являются боль-
шие колебания уровня воды в бачке при изменении дав-
ления на подводке и связанные с этим утечки воды.
В действительности поплавковые клапаны работают в тя-
желых условиях из-за большого диапазона величин дав-
—69—
ления в водопроводной системе. Так, наименьший напор
на подводке к поплавковому клапану, согласно прил. 2
СНиП 2.04.01—85, должен быть равен 2 м, в то время
как максимальный допустимый напор во внутреннем во-
допроводе не должен превышать 60 м. Таким образом,
диапазон значений давления, в котором должен рабо-
тать поплавковый клапан, достигает отношения 1 :30.
Естественно, что для таких условий очень трудно соз-
дать надежную и работоспособную конструкцию.
Этот недостаток устранен в поплавковых клапанах
попутного давления (рис. 3.23, б). Давление воды, на
клапан прижимает его к прокладке. При опорожнении
бачка клапан отодвигается от седла под действием мас-
сы поплавка и рычага, и вода по кольцевому зазрру
поступает в бачок. Промежуточные звенья увеличивают
усилие открытия.
Поплавковые клапаны попутного давления отлича-
ются тем, что при увеличении давления на подводке
возрастает усилие закрытия, т. е. этот клапан закры-
вается крепче ночью, в то самое время, когда в клапанах
противодавления происходят утечки.
В последние годы в южных городах СССР широко
применяют поплавковые клапаны оригинальной конст-
рукции типа «Тбилиси», созданные на кафедре «Водо-
снабжение и канализация» Грузинского политехничес-
кого института им. В. И. Ленина под руководством
д-ра техн, наук проф. А. С. Зедгинидзе. Эта конструк-
ция относится к клапанам попутного давления, так как
отводной канал в нем закрывается под действием дав-
ления воды, непосредственно воздействующего па за-
порный орган (рис. 3.23, в). Поплавковые клапаны типа
«Тбилиси» имеют простую конструкцию и надежны
в работе. Они работают следующим образом. В запол-
ненном водой смывном бачке поплавок клапана нахо-
дится в крайнем верхнем положении, его рычаг не каса-
ется скобы и штока, поэтому шток располагается строго
вертикально. Отверстие втулки под давлением в подво-
дящей водопроводной трубе плотно закрывается клапа-
ном. В поплавковом клапане отсутствуют жесткие кине-
матические связи между рабочим органом и системой
«рычаг + поплавок», причем герметичность клапана уве-
личивается по мере повышения давления в водопроводе.
При сбросе воды поплавок опускается на дно бачка
и при этом нажимает на скобу рычага, которая в свою
—70—
Очередь отклоняет шток клапана от вертикального по-
ложения. В результате перекоса штока (до 22°) образу-
ется сегментный зазор, через который вода изливается
в бачок. Сегментный зазор мал, так как разница между
диаметром отверстия напорной втулки и диаметром што-
ка составляет 1,6—1 мм. Поперечное сечение сегментно-
го отверстия по радиальным направлениям неравнознач-
но, что приводит к большой разнице в скоростях истече-
ния воды и сопровождается кавитационными явлениями
и как следствие этого сопровождается кавитационным
шумом. Пожалуй этот недостаток единственный для
конструкции поплавкового клапана типа «Тбилиси».
§ 12. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДОРАЗБОРНОЙ
АРМАТУРЫ
Гидравлическими показателями водоразборной арма-
туры являются:
зависимость расхода воды от напора на подводке
при различных значениях относительного открытия q=
=f(H) при p=var (расходная характеристика);
зависимость относительного расхода от относитель-
ного открытия арматуры p=f(n)—регулирующая ха-
рактеристика; гидравлические показатели арматуры оп-
ределяются при полном открытии, что не соответствует
условиям ее действительной работы;
нормативные расходы воды арматурой сапитарно-
технического назначения (табл. 3.9).
Для определения соответствия гидравлических харак-
теристик водоразборной арматуры нормативным на ка-
федре водоснабжения МИСИ им. В. В. Куйбышева бы-
ли проведены экспериментальные исследования. Для
этого было отобрано 5 образцов кранов, как выпускае-
мых в настоящее время, так и уже снятых с производст-
ва, во установленных в больших количествах в жилых
зданиях (рис. 3.24). Были исследованы следующие об-
разцы:
№ 1 — кран водоразборный туалетный;
№ 2 — кран туалетный с нижней подачей воды и с
изливом, соединенным с корпусом на резьбе;
№ 3 — кран водоразборный Кр-86 со смещенным из-
ливом для уменьшения габаритных размеров;
№ 4 — кран туалетный КР-147А с декоративным по-
крытием;
—71—
1
2
<7
Рнс. 3.24. Схемы исследованных водоразборных кранов
1 — Л=15 мм никелированный; 2 —с нижней подводкой; 3 —Кр-86; 4 — кран
туалетный с аэрирующим насадком Кр-147А; 5 — с поворотным изливом; б —
пластмассовый производства СССР
№ 5 — кран туалетный настенный поворотный для
установки над умывальником, большая модель (по
ГОСТ 9457—83).
Таблица 3.9
Санитарные приборы н арматура Расчетный секундный расход воды, л/с Свободный напор, м
общий ХОЛОДНОЙ ВОДЫ
Умывальник, рукомойник с водораз- борным краном 0,1 0,1 2
То же, со смесителем 0,12 0,09 2
Раковина, мойка с водоразборным краном 0,15 0,15 2
Мойка со смесители 0,12 0,09 2
Ванна со смесителем (в том числе с общим для ванн н умывальника) 0,25 0,18 3
Душевая кабина с мелким и глубоким душевыми поддонами 0,12 0,009 3
Душ в групповой установке со сме- сителем 0,2 0,14 3
Унитаз со смывным бачком (с поп- лавковым клапаном) 0,1 0,1 2
—72—
U
0,9
0,1
Л/с
О* 0,5
0,3
0,1
О -
О
ОБРАЗЕЦ 1 ОБРАЗЕЦ? НАСТОЛЬНЫЙ ТУАЛЕТНЫЙ ОБРАЗЕЦ 3 ОБРАЗЕЦ 4 Кр- МА (БЕЗ АЭРАТОРА) ОБРАЗЕЦ 5 ТУАЛЕТНЫЙ НАСТЕН НЫЙ с ПОВОРОТНЫМ ИЗЛИВОМ
50"
и
50М' 'шЛ ш Ж
Ш'. ш !Ж1 HOPI 1АТИВНЫЕ Р АСХОДЫ oi Л т /7 УШ ^5м
•if*— .
0,5 1 0,5
ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ОТКРЫТИЕ
Рис. 3.25. Совмещенные зависимости q-(Hf) для водоразборных кранов различных типов
0,5
0,5
1
0,5
Все образцы имели один и тот же диаметр подводки
d=15 мм. Результаты экспериментальных исследований
приведены на рис. 3.25. При анализе результатов уста-
новлен, во-первых, очень большой разброс величин рас-
ходов воды, но ведь испытанию были подвергнуты об-
разцы, однозначные по своему назначению, и, следова-
тельно, они должны были обеспечивать единые или
близкие к этой величине расходы. Во-вторых, все испы-
танные образцы подавали расход воды, значительно
превышающий нормативную величину.
Регулирующие характеристики p,=f(n) всех кранов
далеки от наиболее рациональной для этих случаев (ли-
нейной, или, как еще говорят, равнопроцентной). Неко-
торые образцы исследованных кранов имели такие низ-
кие регулирующие характеристики, что при открытии
с 20 до 60 % наблюдалось не увеличение, как должно
быть, а уменьшение относительного расхода (с 0,883 до
0,782 л/с — для образца № 2). Очевидно, что неудачные
регулирующие характеристики обусловливались оши-
бочными расчетами основных размеров гидравлического
тракта водоразборного крана (выбора соотношения раз-
меров рабочей камеры, отверстия в седле и живого се-
чения излива), что привело к дросселированию не толь-
ко отверстия седла, но и входного сечения излива.
Качество санитарно-технической арматуры в первую
очередь должно определяться степенью ^соответствия
функциональному назначению и требованиям потреби-
телей. Основное функциональное назначение водораз-
борной арматуры заключается в подаче из системы во-
доснабжения здания определенного количества воды,
необходимого для санитарных, хозяйственных и других
процедур. Смесительная арматура, кроме того, должна
обеспечить регулирование температуры в определяемом
нормами или потребностями диапазоне от 5 до 75 °C.
Устранение причин непроизводительных расходов
из-за несоответствия гидравлических характеристик
функциональному назначению осложняется тем, что
четко не определены величины расходов воды, необхо-
димой для различных процедур.
При пользовании смесительной арматурой (водораз-
борной в меньшей степени) общий расход воды опреде-
лится по формуле (рис. 3.26)»
Q = Qu + Qotkp + Он.р + Quae + Q*i
где Qn — полезный расход па процедуру; Qotkp — расход воды во
—74—
Q
Рис. 3.26. Функциональный график работы водоразборной арматуры
1 — полезный расход воды на процедуру; 2 — нерациональный расход во вре-
мя процедуры; 3, 4 —расход воды при открытии, регулировании и закрытии;
5 —расход воды при превышении нормативного давления; Т'ВЕЛ —продол-
жительность подачи полезного расхода воды на процедуру; Тн р — продол-
жительность нерационального расхода; 7’в1;т1, ^вапр—продолжительность
включения и закрытия арматуры; Т — продолжительность регулирования
время открытия, регулирования расхода и температуры и закрытия
арматуры; Qn3e — непроизводительный (избыточный) расход из-за
превышения давлений на подводке нормативных величин; QB.p — не-
рациональный расход во время процедуры; Q* — расход, обуслов-
ленный неудачными регулирующими характеристиками.
Сокращение непроизводительных расходов может
быть достигнуто за счет сокращения величин последних
четырех составляющих в данной формуле.
Арматура с прерывистым пуском используется также
на железнодорожном транспорте для вагонных систем
водоснабжения. Вагонные водоразборные краны снаб-
жены пружинным клапанным устройством. В последние
годы появились аналогичные конструкции для санитар-
но-технической арматуры.
Улучшение гидравлических показателей водоразбор-
ной арматуры возможно путем улучшения регулирую-
щих характеристик.
Регулирующие характеристики арматуры представ-
ляют собой зависимость относительного расхода воды
от степени открытия арматуры,
И = /(«)>
где ц— относительный расход; п — относительное открытие,
' И = ^iNmaxi
—75—
где ^ — расход воды, л/с, при текущем открытии; ?т«'—макси-
мальный расход воды, л/с.
Степень открытия арматуры определяется следующим
соотношением:
н ~ hilhmax = tPi/(Priiaxi
где hi—текущее вертикальное перемещение нижней плоскости кла-
пана; /iniax — наибольшее вертикальное перемещение; <[i и (ртах —
текущий и наибольший углы поворота управляющего маховичка вен-
тильной головки.
Наиболее рациональными для регулирования расхо-
дов являются линейная или близкая к ней характеристи-
ки (рис. 3.27).
Водоразборная арматура работает в единой гидрав-
лической системе и на ее регулирующую характеристи-
ку влияют колебания напоров в точке присоединения по-
этажных разводок к стоякам. Эти колебания будут
ощущаться тем резче, чем меньше отношение сопротив-
ления арматуры к сопротивлению регулируемой систе-
мы в целом. Таким образом различают внутреннюю (кон-
структивную) характеристику и внешнюю (рабочую,
с учетом сопротивления всей трубопроводной системы).
Изменение внешней характеристики при изменении со-
отношения перепада давления в регулируемой системе
показано на рис. 3.28, где
Sp == ДРар/2ДРс.
Уравнение внешней регулирующей характеристики
при известной линейной характеристике может иметь
следующий вид:
Г (1-S)/1002 + $p/n 5
гДе г] — изменение полного напора в зависимости от открытия ар-
матуры; S — сопротивление.
Таким образом, регулирующие качества также зави-
сят от гидравлической устойчивости водопроводной си-
стемы здания в целом.
На кафедре водоснабжения МИСИ им. В. В. Куйбы-
шева были проведены эксперименты по определению
влияния конструкции дроссельных органов арматуры на
их гидравлические показатели. Для этого было изготов-
лено 42 образца клапанов различных размеров и формы
применительно к стандартному водоразборному крану
(настенному поворотному КТ-15Д по ГОСТ 20275—74,
—76—
Рис. 3.27. Регулирующие характеристики водоразборных кранов
7 — равнопроцентная линейная; 2— с тарельчатым клапаном; 3 — с коииче*
ским клапаном
Рис. 3.28. Изменение внешней регу*
лирующей характеристики арма-
туры в зависимости от соотноше-
ний перепадов напора
изготовленному производственным объединением «Рос-
товсаптехпика»). Сменные клапаны изготовляли из по-
ливинилхлорида и применяли без уплотнительных про-
кладок. Для практических целей клапан должен иметь
другую конфигурацию. Он должен состоять как бы из
двух элементов: из узла, обеспечивающего заданный за-
кон изменения расхода во времени его открытия, и из
узла, обеспечивающего герметичность закрытия. Стан-
дартные вентильные головки имеют плоскую резиновую
прокладку, закрепленную винтом.
После конструктивной проработки и дополнительных
гидравлических испытаний совместно с институтом «Мос-
НИИжилпроект» была выявлена конструкция, позво-
лившая использовать дополнительную конусную насад-
ку для крепления к уже существующим вентильным го-
ловкам водоразборной и смесительной арматуры, а так-
же определен наилучший угол конусности и длина ци-
линдрической части и предложена ее упрощенная кон-
струкция.
Дополнительная коническая насадка была изготов-
лена из полиэтилена и крепится винтом совместно
с уплотнительной прокладкой. Ее регулирующая харак-
теристика— при малых открытиях (до 0,5) близка
к оптимальной. Подобные конические насадки были
установлены в количестве 442 шт. в односекционном
16-этажном доме в Москве, в 109 квартирах которо-
го проживают 281 чел. Измерения расхода воды и на-
поров производились в течение месяца до установки
и столько же — после. В результате установки насадок
общее среднесуточное потребление холодной и горячей
воды уменьшилось на 8 %. Удельное водопотребление
снизилось с 201,7 до 185,6 л/сут, или на 16,0 л/сут на од-
ного жителя.
Суммарный экономический эффект от применения
дополнительного конической насадки по приведенным
затратам (за счет снижения расходов воды и энергети-
ческих затрат) — 2,6 руб. в год на одного человека; срок
окупаемости установки одной насадки —1,3 мес.
—78—
Глава 4. ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЙ
§ 13. СИСТЕМЫ ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
ЗДАНИЙ
По способу тушения пожаров системы водоснабже-
ния города в целом и зданий в отдельности подразделя-
ются на две категории: системы низкого давления, в ко-
торых вода через гидранты наружной водопроводной
сети подается автонасосами пожарных команд (соглас-
но СНиП 2.04.02—84, напор в наружной водопроводной
сети у любого пожарного гидранта должен быть не ме-
нее 10 м над поверхностью земли); системы высокого
давления должны обеспечить не только подачу увели-
ченного нормативного пожарного расхода воды, но по-
высить давления до значений, достаточных для создания
пожарных струй при питании непосредственно из гид-
ранта.
Системы пожаротушения постоянного высокого дав-
ления могут вызвать значительный перерасход элек-
троэнергии и поэтому в водоснабжении не применяются.
Системы пожаротушения временного высокого давления
применяются на некоторых промышленных предприяти-
ях и в жилых и гражданских зданиях повышенной этаж-
ности.
Если сопоставить современные требования по подаче
воды на пожаротушение, то можно по способу борьбы
с пожарами с использованием воды выделить три груп-
пы зданий:
с локализацией огня и пожаротушения, в которых
осуществляется подача воды непосредственно из гид-
рантов наружной водопроводной сети автонасосами по-
жарных команд;
с локализацией огня, в которых осуществляется по-
дача воды из пожарных кранов внутреннего водопровод
да, а пожаротушение (окончательное) — из гидрантов
наружной сети; для локализации огня достаточно струи
с расходом 2,5—5,0 л/с;
высотой больше величины напора, развиваемого на-
сосами пожарных команд (//>50 м), поэтому полное
пожаротушение в них осуществляется из системы внут-
реннего водопровода, и расходы воды пожарных кранов
должны быть увеличены до нескольких струй по 5 л/с.
—79—
Таким образом, подобная система становится системой
высокого давления.
По использованию технических средств подачи воды
к очагу пожара противопожарные водопроводы подраз-
деляются на:
простые (оборудованные пожарными кранами руч-
ного действия);
полуавтоматические (дренчерные, или водяные за-
весы) ;
автоматические (спринклерные).
§ 14. УСТРОЙСТВО ПРОСТЫХ СИСТЕМ
ПРОТИВОПОЖАРНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
В СНиП 2.04.01—85, пп. 6.1—6.4 указаны категории
зданий, в которых должны быть предусмотрены системы
внутреннего противопожарного водоснабжения. В табл.
4.1 приведены требования по устройству, расчетным рас-
ходам воды и количеству одновременно действующих
пожарных кранов в жилых и общественных зданиях.
Внутренний противопожарный водопровод не преду-
сматривается: в жилых зданиях квартирного типа высо-
той до 11 этажей и меньше; в зданиях общеобразова-
тельных школ, в том числе школ, имеющих актовые за-
лы, оборудованные стационарной киноаппаратурой;
в банях; в зданиях кинотеатров сезонного действия;
в Производственных зданиях, в которых применение во-
-Ды может вызвать взрыв, пожар, распространение огня;
в производственных зданиях I и II степени огнестойко-
сти из несгораемых материалов категорий Г и Д незави-
симо от их объема и в производственных зданиях III—V
степени огнестойкости объемом не более 5 тыс. м3 кате-
горий Г и Д; в помещениях для хранения овощей и фрук-
тов и в холодильниках, оборудованных хозяйственно-
питьевым или производственным водопроводом.
Впервые в отечественной практике (см. примеч.
к табл. 4.1) допускается снижение расхода воды для
пожаротушения до 1,5 л/с на одну струю.
Расход воды и число струй на внутреннее пожароту-
шение в общественных и производственных зданиях (не-
зависимо от категории) высотой свыше 50 м и объемом
до 50 тыс. м3 следует принимать 4 струи по 5 л/с каж-
дая, при большем объеме зданий — 8 струй по 5 л/с каж-
дая.
—80—
Таблица 4.1
№ п.п. Здания Число струй Минимальный расход воды, на одну струю, л/с
1 Жилые: при числе этажей от 12 до 16 1 2,5
то же, при общей длине коридора св. 2 2,5
10 м при числе этажей св. 16 до 25 2 2,5
то же, при общей длине коридора св. 3 2,5
2 10 м Управленческие: высотой от 6 до 10 этажей и объемом 1 2,5
до 25 тыс. м3 то же, объемом св. 25 тыс. м3 2 2,5
при числе этажей св. 10 и объемом до 2 2,5
25 тыс. м3 то же, объемом св. 25 тыс. м3 3 2,5
3 Клубы с эстрадой, театры, кинотеатры, Согласно ВСН
актовые и конфереиц-залы, оборудо- Г осграждапстроя
ваииые киноаппаратурой «Культурио-зре-
4 Общежития и общественные здания, не указанные в поз. 2: при числе этажей до 10 и объемом от лищнь ния. F тиров 1 ie учрежде- 1ормы проек- анпя» 2,5
5 до 25 тыс. м3 то же, объемом св. 25 тыс. м3 2 2,5
при числе этажей св. 10 и объемом до 2 2,5
25 тыс. м3 то же, объемом св. 25 тыс. м3 3 2,5
5 Вспомогательные промышленные пред- приятия объемом, м3: от 5 до 25 тыс. 1 2,5
св. 25 тыс. 2 2,5
Примечание. Минимальный расход воды в жилых зданиях допуска-
ется принимать равным 1,5 л/с при наличии пожарных стволов, рукавов и дру-
гого оборудования диаметром 38 (40) мм.
Таким образом, при высоте здания выше значения
предельного напора, который могут развить автонасосы
пожарных команд, внутренний водопровод должен обес-
печить такой же расход, как в наружной сети.
В новых нормативных документах на противопожар-
6—349
-81—
Рис. 4.1. Одиночный (а) и спаренный (б) пожарные краны
/ — шкаф деревянный 814X894X192; 2 —пожарный вентиль; 3 — кронштейн
с корзинкой; 4 — быстросмыкающаяся гайка; 6 —ствол пожарный ручной; 7 —
пожарный стояк
ное водоснабжение ужесточились требования по подаче
воды в зависимости от огнестойкости строительных ма-
териалов, в том числе из полимеров. Так, в зданиях
и сооружениях из деревоклееных конструкций или не-
защищенных несущих металлических конструкций рас-
ход воды на внутреннее пожаротушение следует увели-
чивать на 5 л/с (одна струя); при применении огражда-
ющих конструкций с полимерными утеплителями — на
10 л/с (две струи по 5 л/с каждая). Кроме того, в этих
зданиях увеличиваются расходы на 5 л/с при возраста-
нии объема здания на каждые полные или неполные
100 тыс. м3.
Для частей зданий различной этажности или поме-
щений различного назначения необходимость устройст-
ва внутреннего противопожарного водопровода опреде-
ляется для каждой части отдельно в зависимости от раз-
деления здания противопожарными стенами. Расчетные
расходы в водопроводной системе принимаются по наи-
-82—
большей норме части здания, а если помещения не вы-
делены, — по общему объему здания и более опасной
категории по пожарной опасности. Пожар распространя-
ется, как правило, по горизонтали в пределах этажа
и по вертикали с этажа на этаж, поэтому противопожар-
ный водопровод должен охватывать помещения, распо-
ложенные выше и ниже по одному этажу, а в соседстве
с залами различного назначения — на 2—3 этажа.
Системы противопожарного водопровода с пожарны-
ми кранами состоят из таких же элементов, что и си-
стемы хозяйственно-питьевого водопровода, но из-за
повышенных требований к надежности работы, быстро-
действию системы и повышенному давлению в трубо-
проводах имеют свои особенности:
для раздельных противопожарных трубопроводов,
применяются стальные неоцинкованные трубы (приме-
нение пластмассовых труб запрещено);
для объединенных с хозяйственно-питьевым водо-
проводом допускается применять стальные оцинкованные
трубы;
в зданиях высотой 6 этажей и более при объединен-
ной системе хозяйственно-питьевого противопожарного
водопровода пожарные стояки следует закольцовывать
поверху;
для обеспечения сменности воды в трубопроводах по-
жарных систем необходимо предусматривать кольцева-
ние пожарных систем с одним или несколькими водораз-
борными стояками, что предусматривается ранее рас-
смотренной схемой М. Е. Соркина;
стояки раздельной системы противопожарного водо-
провода рекомендуется соединять перемычками с други-
ми системами водопровода, если это возможно.
Внутренние пожарные краны следует устанавливать
в отапливаемых помещениях, в вестибюлях, коридорах,
проходах и других наиболее доступных местах так, что-
бы не мешать эвакуации людей.
При определении мест размещения и числа стояков
и пожарных кранов в зданиях необходимо учитывать
следующее:
в производственных и общественных зданиях при рас-
четном числе струй не менее трех, а в жилых зданиях —
не менее двух на стояках допускается устанавливать спа-
ренные пожарные краны;
в жилых зданиях с коридорами длиной до 10 м при
6»
—83—
расчетном числе струй, равном двум, каждую точку по-
мещения допускается орошать двумя струями из одного
пожарного стояка;
в жилых зданиях с коридорами длиной более 10 м,
а также в производственных и общественных зданиях при
расчетном числе струй две или более каждую точку по-
мещения следует орошать двумя струями из двух сосед-
них стояков (из разных пожарных шкафов).
Пожарный кран следует устанавливать на высоте
1,35 м над уровнем чистого пола помещения и размещать
в шкафчиках, которые должны иметь вентиляционные
отверстия. Спаренные краны устанавливают один над
другим в одном шкафчике, нижний край — на высоте не
менее 1 м от пола. В комплект пожарного крана (рис.
4.1) входят: ответвление от стояка с запорным устройст-
вом в виде обыкновенного проходного вентиля или спе-
циального пожарного вентиля, быстросмыкающиеся сое-
динительные полугайки, пожарный рукав (шланг) и
пожарный ствол (брандспойт). Пожарные рукава уклады-
вают внутри шкафчика на поворотную корзинку из поло-
совой стали или наматывают на катушку, которая долж-
на разворачиваться на 90° и поэтому крепится на соот-
ветствующие кронштейны с осью поворота. Все оборудо-
вание пожарного крана должно храниться в собранном
виде и быть постоянно готово к действию.
В зданиях или частях здания, разделенных противопо-
жарными стенами, следует применять насадки, стволы
и пожарные краны одинакового диаметра и пожарные ру-
кава одинаковой длины.
Противопожарные водопроводы зданий должны иметь
запасные баки, рассчитанные на работу расчетного чис-
ла струй в течение 10 мин. Число струй при этом следует
принимать: две производительностью по 2,5 л/с каж-
дая— при общем расчетном числе струй две и более и од-
ну — при прочих случаях.
Если на пожарных кранах имеются датчики положе-
ния пожарных кранов для автоматического пуска пожар-
ных насосов, то водонапорные баки не требуются.
Внутренние сети противопожарного водопровода каж-
дой зоны здания высотой 17 этажей и более должны иметь
по два вывода наружных патрубков с соединительной го-
ловкой диаметром 80 мм для присоединения рукавов по-
жарных автомашин с установкой в здании обратного
клапана и задвижки, управляемой снаружи.
—84—
§ 15. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Автоматические спринклерные и дренчерные противо-
пожарные системы тушат огонь без участия человека
и одновременно включают насосы, повышающие давле-
ние, и также одновременно включают систему пожарной
тревоги.
Полуавтоматические дренчерные системы включают-
ся в действие людьми при возникновении опасности по-
жара, а дренчерная сеть распределяет воду по защищае-
мому объекту. Дренчерные системы служат для защиты
зданий от огня путем создания водяных завес.
Спринклерные установки бывают водяными и воздуш-
ными. Первые из них применяют в помещениях с темпе-
ратурой выше О °C. Водяная система полностью заполне-
на водой. Воздушные же системы применяют в неотапли-
ваемых помещениях, и после контрольно-сигнального
клапана давление в трубопроводах поддерживается сжа-
тым воздухом (рис. 4.2). Побудителями к действию
в спринклерных системах являются спринклерные го-
ловки (рис. 4.3). В настоящее время применяют спринк-
лерные головки со стеклянным и металлическим замка-
ми. Спринклерные головки изготовляют для различных
температурных режимов. Например, для помещений
с максимальной температурой окружающего воздуха до
50 °C применяются оросители (спринклерные головки)
с температурой разрушения теплового замка 72 °C, а для
помещения с температурой воздуха от 51 до 70 °C ис-
пользуют оросители с температурой разрушения теплово-
го замка 93 °C и т. д.
Ороситель спринклерной системы (спринклерная го-
ловка, по старой терминологии) состоит из корпуса со
штуцером, который с помощью резьбы ввинчивается в ра-
спределительную сеть системы; кольца с рамкой; собст-
венно оросителя (спринклера); диафрагмы с отверстием;
замка, состоящего из трех частей и соединенного плав-
ким сплавом и стеклянным клапаном с опорной шайбой.
Диафрагма в корпусе кольцом рамки зажата, а отвер-
стие в ней закрыто клапаном. При повышении темпера-
туры выше расчетных пределов сплав размягчается, теря-
ет прочность, под давлением в трубопроводе замок рас-
падается на отдельные части, струя воды устремляется
из отверстия диафрагмы, ударяясь о розетку, орошает
определенную площадь пола помещения. Расчетная тем-
—85—
Рис. 4.2. Схема спринклерной автоматической системы пожаротушения
1 — водомерный узел; 2 — насосы — повысители давления основного водопн-
тателя; 3 — резервный водопнтатель (гндропиевматнчсскнй бак); 4 — главный
стояк; 5 — контрольно-сигнальный клапан; 6 — распределительная сеть; 7 —
спринклерная головка (разбрызгиватель); 3 —компрессор и воздушный бак;
9 — секция системы; 10— присоединение автонасосов
пература плавления замка выбита на пластинах замка.
Спринклерные оросители устанавливают в водяных си-
стемах розеткой вверх или вниз, в воздушных или сме-
шанных системах — розетками вверх.
Спринклерные оросители размещают в зависимости
от интенсивности орошения, предусмотренной нормами,’
и от площади орошения. Площадь пола, защищенная од-
ним оросителем, в помещениях повышенной пожарной
опасности при наличии горючих материалов более 200 кг
на 1 м2 не должна превышать 9 м2, а в остальных случа-
ях— 12 м2. Таким образом, расстояние между оросите-
лями принимают не более Зм, между оросителями и не-
сгораемыми стенками и перегородками — не более 1,5 м,
а между оросителями и сгораемыми и трудносгораемыми
—86—
Рис. 4.3. Спринклер (разбрызгиватель)
0 —розетка; 2—кольцо с опорной рамкой; 3 — части замка; 4 —стеклянный
клапан; б —диафрагма; 6 —корпус; 7 — опорная шайба
стенами — не более 1 м. Во всех остальных случаях в ме-
нее пожароопасных помещениях расстояние между оро-
сителями принимают не более 4 м.
Сеть трубопроводов спринклерной системы для удоб-
ства ремонта и повышения надежности работы системы
в целом разделяется на отдельные секции. В каждой обо-
собленной секции может быть установлено не более 800
оросителей. Каждая секция состоит из магистрального
трубопровода, подводящего воду от водопитателя, кон-
трольно-сигнального клапана, питательных и распредели-
тельных трубопроводов, на которых устанавливаются
оросители. Каждая ветвь распределительного трубопро-
вода подает воду не более чем к 6 оросителям.
На питательных и распределительных трубопроводах
спринклерной системы запорную арматуру не устанав-
ливают. На магистральных трубопроводах перед конт-
рольно-сигнальными клапанами устанавливают запор-
ную арматуру таким образом, чтобы одновременно от-
ключалось не более 3 контрольно-сигнальных клапанов.
Все трубопроводы спринклерных и дренчерных си-
стем монтируют из стальных неоцинкованных труб. Наи-
.меньший диаметр распределительных трубопроводов
принимают равным 20 мм.
—87—
В каждой секции спринклерной системы устанавлива-
ют контрольно-сигнальный клапан, который предназначен
для пропуска воды от водопитателей при срабатывании
оросителя и подачи сигнала о пожаре. Контрольно-сиг-
нальные клапаны располагают в отапливаемых помеще-
ниях в легкодоступных местах.
Дренчерные системы изолируют от огня отдельные по-
мещения, образуя водяные завесы в дверных проемах, на
границе сцепы и зрительного зала в театре и т. п.
Различают заливные (водяные) и сухотрубные (воз-
душные) дренчерные установки. Заливные установки
применяют в помещениях взрывоопасных производств.
Каждая секция или завеса обслуживается отдельными
клапанами группового действия, задвижкой или венти-
лем управления.
Площадь пола, защищаемая одним дренчером (оро-
сителем),— 9 м. Расстояние между дренчерами состав-
ляет 3 м, между дренчерами и степами—1,5 м. Расстоя-
ние между дренчерами, орошающими вертикальные пло-
скости или предназначенными для создания водяных
завес, определяют из условий расхода воды 0,5 л/с на 1 м
ширины орошаемой плоскости или проема.
Дренчерные оросители бывают лопаточными с вы-
ходным отверстием диаметром 12 мм (в диафрагме) или
розеточными (для создания водяной завесы) с отвер-
стиями 10, 12 и 16 мм.
Автоматическое включение дренчерных установок
обеспечивается следующими побудительными устройст-
вами:
при наличии клапанов группового действия — побу-
дительными трубопроводами с тросовой системой, име-
ющей легкоплавкие замки, а также гидравлическими
и пневматическими системами;
при наличии задвижек и вентилей с электроприво-
дом— электрическими датчиками.
Все побудители (спринклеры, легкоплавкие замки
и электрические датчики) устанавливаются на расстоя-
нии не более 0,4 м от перекрытия. Расстояние по гори-
зонтали между легкоплавкими замками побудительной
тросовой системы не должно превышать во взрывоопас-
ных производствах 2,5 м, а в невзрывоопасных — 3 м.
Дренчерные системы так же как и спринклерные,
питаются от двух водопитателей.
—88—
§ 16. РАСЧЕТ ПРОСТЫХ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ СИСТЕМ
Задачи расчета простых противопожарных систем
водопровода зданий заключаются так же, как и при рас-
чете хозяйственно-питьевого водопровода, в определении
требуемого напора для подачи воды к наиболее высоко
расположенному и наиболее удаленному пожарному
крану. Принцип и последовательность расчета противо-
пожарного водопровода схожи с расчетом хозяйственно-
питьевого водопровода.
Для расчета любой гидравлической системы необхо-
димо знать расчетные расходы и напоры (соблюдение йх
или вычисление их потерь).
Расходы воды для противопожарных целей, подавае-
мой по внутреннему водопроводу, нормируются СНиП
2.04.01—85. Для определения числа действующих по-
жарных кранов и соблюдения условий п. 6.12 рекомен-
дуется пользоваться схемами (рис. 4.4).
Для раздельной системы противопожарного водопро-
вода никакие дополнительные расходы, кроме пожарно-
го, естественно, не учитываются.
Объединенные хозяйственно-противопожарные и про-
изводственно-противопожарные системы рассчитывают
на пропуск расчетного расхода воды па пожаротушение
при наибольшем расходе ее на хозяйственно-питьевые
и производственные нужды, но при этом расход воды на
пользование душами, мытье полов и поливку прилегаю-
щей территории не учитываются.
Свободные напоры у внутренних пожарных кранов
должны обеспечивать компактную пожарную струю вы-
сотой, необходимой для тушения пожара в любое время
суток в самой высокой и удаленной части здания. Наи-
меньшую высоту и радиус действия компактной части
пожарной струи следует принимать равным высоте по-
мещения, считая от пола до наивысшей точки перекры-
тия (покрытия), но пе менее:
в жилых, общественных, Производственных и вспомо-
гательных зданиях промышленных предприятий высо-
той до 50 м —6 м ;
в жилых зданиях высотой свыше 50 м —8 м;
в общественных, производственных и вспомогатель-
ных зданиях промышленных предприятий высотой свы-
ше 50 м—16 м.
Компактная струя — струя, которая не теряет своей
—89—
Рис. 4.4. Расчетные схемы действия пожарных кранов в жилых зданиях с ко-
ридорами менее 10 м (а), коридорами более 1) м (б) и при числе расчетных
струй 4 и более (в)
1 — возможное место очага пожара; 2—пожарные краны; 3 — пожарные,
стояки
сплошности и не превращается целиком в «дождь» ка-
пель. Считается, что эта струя должна нести не менее
®/ю всего количества воды в сечении в виде круга диа-
метром 0,38 м.
При тушении пожаров используют именно компакт-
ную струю. Для расчета противопожарных струй необхо-
димо знать огибающую кривую компактной струи для
того, чтобы знать радиус действия не вертикальной, а на-
клонной компактной струи (рис. 4.5). В первую очередь
это надо знать для того, чтобы выбрать остальные дан-
ные для проекта системы (диаметр насадка ствола, на-
пор и действительный расход воды).
Напор у пожарного крана следует определять с уче-
том потерь напора в пожарных рукавах стандартной
длины 10, 15 и 20 м.
Скорость движения воды в трубопроводах внутрен-
них водопроводных сетей, в том числе и при пожароту-
шении, не должна превышать 3, в спринклерных и дрен-
черных системах—10 м/с.
Расчетный рабочий напор перед пожарным краном
определится суммой величины напора у спрыска (нако-
нечника) для обеспечения компактной струи и потерями
напора в рукаве:
Н/.гк = ^/-спр 4* #/р.
где Ht.p — потери напора в пожарном рукаве; —напор у иа-
—90—
1
Рис. 4.5. Схема огибающих кривых
пожарных струй
/ — раздробленная струя; 2 — ком-
пактная струя; I — область раз-
дробленных струй; II — область
компактных струй
Рис. 4.6. Схема компактной струи
Н — напор у насадка; AS —потерн
высоты струи; S — высота верти-
кальной раздробленной струи,
SK — высота компактной части
струн
*—
1
конечннка спрыска, необходимый для создания компактной струи
требуемой высоты.
Потери напора в рукаве определяют по формуле!
где Дт₽ — удельное сопротивление рукава; /р — стандартная длина
рукава; qnK— расход воды пожарным краном, л/с.
Для пеньковых рукавов диаметром 50 мм Лтр=0,012,
а диаметром 65 мм—Лтр=0,00385. Для прорезиненных
рукавов значения Лтр соответственно равны 0,0075
и 0,00177.
—91—
Напор у спрыска зависит от требуемой компактной
струи и диаметра наконечника. Напор всегда больше вы-
соты струи и определяется из формулы Люгера (рис.
4.6):
где — требуемая высота компактной струи, м; а — коэффициент,
зависящий от отношения полной (раздробленной) высоты к высоте
компактной струи, т.е. а,=ЦН<р — коэффициент, зависящий
от диаметра наконечника спрыска, который принимается равным 13,
16 либо 19 мм.
Таблица 4.2
гота компакт- । части уи, м Пожарные краны
d=50 мм ^=65 мм
Произво- дитель- ность по- Напор у пожарного крана с рукавами длиной, м Произво- дитель- ность по- Напор у пожарного крана с рукавами длиной» м
СО к и жаркой струи, л/с 10 | 15 | 20 жаркой струн, л/с 10 | 15 | 20
<Т„=13 мм
12 2,6 20,2 20,6 21 2,6 19,8 19,9 20,1
14 2,8 23,6 24,1 24,5 2,8 23 23,1 23,3
16 3,2 31,6 32,2 32,8 3,2 31 31,3 31,5
18 3,6 39 39,8 40,6 3,6 38 38,3 38,5
20 — — — — 4 46,4 46,7 47
d„ = 16 мм
6 2,6 9,2 9,6 10 2,6 8,8 8,9 9
8 2,9 12 12,5 13 2,9 11 11,2 П,4
10 3,3 15,1 15,7 16,4 3,3 14 14,3 14,6
12 3,7 19,2 19,6 21 3,7 18 18,3 18,6
14 4,2 24,8 25,5 26,3 4,2 23 23,3 23,5
16 4,6 29,3 30 31,8 4,6 27,6 28 28,4
18 5,1 36 38 40 5,1 33,8 34,2 34,6
20 — —• — —• 5,6 41,2 41,8 42,4
(?„=19 мм
6 3,4 8,8 9,6 10,4 3,4 7,8 8 8,3
8 4,1 12,9 13,8 14,8 4,1 11,4 11,7 12,1
10 4,6 16 17,3 18,5 4,6 14,3 14,7 15,1
12 5,2 20,6 22,3 24 5,2 18,2 19 19,9
14 — —- 5,7 21,8 22,4 23
16 — —. — * 6,3 26,6 27,3 28
18 — — — 7 32,9 33,8 34,8
—92—
Для определения значения коэффициента а исполь-
зуются эмпирические зависимости:
а = 1,19 + 80 (0,01//к)4,
где Нк— высота компактной части струп,
а для вычисления коэффициента <р:
ф ~ 0,25/[ dспр + (0, Wcnp)s] >
где dcnp — принятый диаметр спрыска, мм.
Для удобства подбора параметров и размеров эле-
ментов пожарных кранов и требуемых компактных струй
можно воспользоваться табл. 4.2.
В связи с тем, что напоры у пожарных кранов отли-
чаются друг от друга, полезно провести поверочный рас-
чет и определить расходы у пожарных крапов, располо-
женных в верхнем и нижнем этажах, по формуле!
4гк = г ^спр 7//.спр >
где Вспр — коэффициент пропускной способности ствола с наконеч-
ником, зависящий от диаметра спрыска, который принимается рав-
ным Вспр — 0,346; 0,793; 1,577 для dcm = 13, 16 и 19 мм соответст-
венно.
Если в результате расчетов будет обнаружено, что
напоры у пожарных кранов больше 40 м, то между по-
жарным краном и соединительной головкой необходимо
установить диафрагмы, снижающие избыточный напор;
при этом допускается устанавливать диафрагмы с от-
верстиями одинаковых диаметров на 3—4 этажа. Опре-
деление диаметров, отверстий лучше осуществлять, ис-
пользуя номограмму, приведенную в прил. 1.
§ 17. ОСНОВЫ РАСЧЕТА АВТОМАТИЧЕСКИХ ПРОТИВОПОЖАРНЫХ
СИСТЕМ
Гидравлический расчет спринклерных и дренчерных
установок должен производиться на случ'ай питания се-
ти только от основного водопитателя (согласно п. 5 прил.
6 СНиП 2.04.09—84).
Исходными параметрами, определяющими данные
для расчета автоматических установок пожаротушения,
являются: интенсивность орошения, площадь, защищае-
мая одним оросителем, и т. п. и приведены в табл. 4.3
и 4.4.
Давление у узла управления должно быть не более
—93—
Таблица 4.3
Группа помеще- ний Интенсивность орошения водой, л/см8, не меиее Площадь, защищаемая одним ороси- телем, м8 Площадь для расходов воды» м8 Расстояния между ороси- телями, м
1 0,08 12 120 4
2 0,12 12 240 4
3 0,24 12 240 4
4 0,3 12 360 4
5 По табл. 2 СНиП 9 180
2.04.09—85 3
6 То же 9 180 3
7 - » 9 180 3
Таблица 4.4
Высота помеще- ния, м Интенсивность орошения, /см8, не менее
Группа помещений
1 1 2 з 4
От 10 до 12 0,09 0,13 0,26 0,33
Св. 12 » 14 0,1 0,14 0,29 0,36
» 14 » 16 0,11 0,16 0,31 0,39
» 16 » 18 0,12 0,17 0,34 0,42
» 18 » 20 0,13 0,18 0,36 0,45
] МПа (т. е. напор в системе не может быть больше
100 м).
Расчетный расход воды автоматических установок
Таблица 4.5
Тип оросителя Коэффициент производи- тельности, К Мини- мальный свободный напор, м Максимальный свободный напор, м
Водяной спринклерный и дрен- черный с диаметром выходного отверстия, мм: 8 0,20 5 100
10 0,31 5 100
12 0,45 5 100
15 0,71 10 100
20 1,25 15 80
Эвольвентиый ОЭ-16 0,27 15 80
ОЭ-25 0,66 15 80
03-50 2,73 15 80
—94—
Таблица 46
Трубы Диаметр условного прохода, мм Диаметр наружный, мм Толщина стенки, мм Коэффициент» Ki
Стальные элект- 15 18 2,0 0,0755
росварные (ГОСТ 20 25 2,0 0,75
10704—76)* 25 32 2,2 3,44
32 40 2,2 13,97
40 45 2,2 28,7
50 57 2,5 ПО
65 76 2,8 572
80 89 2,8 1429
100 108 2,8 4322
100 108 3,0 4231
100 114 2,8 5872
100 114* 3,0* 5757
125 133 3,2 13530
125 133* 3,5* 13190
125 140 3,2 18070
150 152 3,2 28690
150 159 3,2 36920
150 159* 4,0* 34880
200 219* 4,0* 209900
250 273* 4,0* 711300
300 325* 4,0* 1856000
350 377* 5,0* 4062000
Стальные водо- 15 21,3 2,6 0,18
газопроводные 20 26,8 2,5 0,926
(ГОСТ 3262—75)* 25 33,5 2,8 3,65
32 42,3 2,8 16,5
40 48 3,0 34,5
50 60 3,0 135
65 75,5 3,2 517
80 88,5 3,5 1262
90 101 3,5 2725
100 114 4,0 5205
* Трубы применяются в сетях наружного водоснабжения.
Таблица 4.7
Вид уала управления Тип клапана Диаметр клапана, мм Коэффициент потерь напо- ра, е
Спринклерной уста- новки водозаполнен- ный ВС (клапан водяной сигнальный) 100 150 3,02-10-» 8,68-10—4
То же, водовоздуш- ный ВС, ГД (клапан груп- пового действия) 100 150 9,36-10-з 2,27-10-3
—95—
Продолжение табл. 4.7
Вид узла управления Тип клапана Диаметр клапана, мм Коэффициент потерь напо- ра, е
Спринклерной и дрен- БКМ (клапан быст- 100 2,35-10—3
черной установок ро действующий мем- 150 7,7 -10—4
бранный), КМ (кла- 200 1.96-10—4
паи мембранный)
Дренчерной установ- ГД 65 4,8 -10-?
ки 100 6,34-10—3
150 1,4 «10—3
То же КТПА (клапан тро- 25 2,47-10—1
совый побудитель- 32 8,65-10—2
ный) 40 5,04.10—2
50 1,83.10-2
65 5,34-10—3
> КЗС (клапан запор- 65 1,78-10—2
ный сигнальный) 100 3,11-ю-3
150 7,83-10—4
пожаротушения, л/с, через ороситель следует опреде-
лять по формуле:
где К — коэффициент производительности оросителя (табл. 4.5); Н—
свободный напор перед оросителем, м.
Расход воды определяют как произведение норма-
тивной интенсивности орошения на площади Q, а поте-
ри напора, м, — по формуле
Wi = Q4/B,
где Q — расход воды на расчетном участке трубопровода; В — ха-
рактеристика трубопровода.
В = Кт//,
где Ki — коэффициент гидравлических потерь напора в трубопро-
водах; / — длина расчетного участка трубопровода, м.
Потери напора в узлах управления установок, м, оп-
ределяют по формуле
В2 = £<22,
где | — коэффициент потерь напора в узле управления;- Q — расчет-
ный расход воды, проходящий через узел управления.
—96—
Главе 5. ПОЛИВОЧНЫЕ ВОДОПРОВОДЫ И ФОНТАНЫ
§ 18. ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА ПОЛИВОЧНЫХ
ВОДОПРОВОДОВ
Поливочные водопроводы предназначены для уборки
внутренних помещений зданий, поливки в летнее время
.тротуаров и территорий, зеленых насаждений вокруг
зданий и территорий в садах, парках, скверах, домах от-
дыха, стадионах и других объектах.
_ Основными элементами являются: водоразборные
устройства, запорная арматура, трубопроводы и распре-
делительная сеть, устройства автоматизации.
Распределительная сеть и трубопроводы поливочных
водопроводов, подающие воду к водоразборным устрой-
ствам, присоединяют к сети внутреннего водопровода
здания или непосредственно к сети наружного водопро-
вода. В отдельных случаях подача воды в сеть поливоч-
ного водопровода может быть из источника водоснабже-
ния— реки, водоема с применением насосной установки.
Поливочный водопровод подключают к сети техническо-
го водоснабжения, если по технико-экономическим сооб-
ражениям это целесообразно.
В жилых и общественных зданиях нет необходимости
устраивать специальный поливочный водопровод, а для
выполнения его функций на сети хозяйственно-питьевогд
водопровода устанавливают поливочные краны для при-
соединения к ним резиновых шлангов.
Поливочный кран состоит из вентиля диаметром 19—
32 мм и быстросмыкающейся полугайки для присоедине-
ния шланга (рукава) длиной 20—30 м, оборудованного
наконечником и быстросмыкающейся полугайкой.
Для поливки территории и зеленых насаждений во-
круг зданий достаточно поливочных кранов, присоеди-
ненных к внутренним водопроводам этих зданий. Краны
размещают в нишах наружных стен здания через каж-
дые 60—70 м по его периметру на высоте 0,30—0,35 см
от поверхности земли. На подводках труб диаметром
25—32 мм устанавливают запорные вентили и спускные
краны.
Кран для спуска воды устанавливают в самой ниж-
ней точке подводки для опорожнения труб на зимний
период.
Внутри помещений зданий для мытья оборудования
7—349 —97—
или полов (в душевых помещениях с числом сеток три
и более, в умывальных помещениях с числом умывальни-
ков пять и более, в туалетных комнатах, с числом унита-
зов три и более, в камерах мусоропроводов и других по-
мещениях) устанавливают поливочные краны на высоте
1,25 м от уровня пола с подводкой труб холодной и горя-
чей воды диаметром 19—32 мм.
Трубопроводы распределительной сети поливочного
водопровода для поливки зеленых насаждений и терри-
торий прокладывают в земле или на опорах по поверх-
ности земли с уклоном не менее 0,005 к спускным кранам
для полного опорожнения сети. В системах пересе-
чений проезжих участков дорог и тротуаров трубопро-
воды укладывают в металлических гильзах на глубине
не менее 50 см с устройством колодца, в котором разме-
щают спускной кран для опорожнения трубопровода.
При трассировке сети по поверхности земли трубопро-
воды целесообразно укладывать на Н-образные опоры,
возвышающиеся над землей на 10—20 см.
На распределительной сети монтируют поливочные
краны для присоединения гибких шлангов. Краны уста-
навливают открыто или в чугунных мелких колодцах —
коверах.
Поливочные водопроводы могут быть оборудованы
стационарными или подвижными разбрызгивателями,
реактивными оросительными головками с централизо-
ванным включением или отключением воды.
Поливочные краны или разбрызгиватели обеспечива-
ют расход воды от 0,2 до 1,5 л/с. При расчете поливоч-
ного водопровода расход воды принимают по нормам
СНиП 2.04.01—85 от 0,4 до 1,5 л на 1 м2 поливаемой по-
верхности.
Гидравлический расчет поливочных водопроводов
выполняют аналогично расчету наружного водопровода.
При расчете внутреннего водопровода зданий расхо-
ды воды через поливочные краны не учитывают, так как
эти расходы не совпадают по времени с максимальным
водопотреблением в здании. Для устройства поливочно-
го водопровода применяют стальные и пластмассовые
трубы. При прокладке в земле стальные трубы покрыва-
ют противокоррозионной изоляцией.
Трубы, уложенные на опорах, ежегодно окрашивают
масляной атмосфероустойчивой краской.
Расходы воды на поливку газонов, цветников, зеле-
-—98—*
Kjx насаждений составляют от 3 до 6 л/м2, для усовер-
шенствования покрытий, площадей, проездов — 0,4—
Kg л/м2, а на поливку и мытье полов — 0,3 л/с.
§ 19. ОБОРУДОВАНИЕ Й ВОДОСНАБЖЕНИЕ ФОНТАНОВ.
ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА
> фонтаны наряду с декоративными архитектурными
качествами имеют большое оздоровительное значение,
'^создавая благоприятный для здоровья микроклимат.
’ . “Для фонтанов применяют проточную или оборотную
’Схемы водоснабжения. Проточную схему водоснабжения
применяют главным образом для малых фонтанов про-
изводительностью до 1 м3/ч при наличии надежных и де-
шевых источников водоснабжения.
?'• • Наибольшее распространение получила оборотная
система водоснабжения фонтанов, как наиболее эконо-
мичная, расходующая воду лишь для восполнения по-
терь, образующихся вследствие испарения и разбрызги-
вания. Оборотная система водоснабжения применяется
также для повышения напора, если гарантийный напор
не обеспечивает создания необходимого художественно-
го рисунка фонтанных струй. При выборе системы водо-
снабжения фонтанов следует учитывать изменение (в те-
чение дня) напора в наружной водопроводной сети, к ко-
торой фонтаны присоединяются как к источнику
водоснабжения. Принципиальные схемы водоснабжения,
фонтанов приведены па рис. 5.1.
Основными элементами схем водоснабжения явля-
ются: распределительная сеть с наконечниками (насад-
ками) для создания струй, подающий напорный трубо-
провод; приемная чаша (резервуар); отводной или цир-
куляционный трубопровод; сбросная труба; напорная
насосная установка. При проектировании системы водо-
снабжения фонтанов наиболее сложной является задача
распределения воды и создания струй, имеющих опреде-
ленные художественные формы. Для решения этой зада-
чи составляют аксонометрическую схему распредели-
тельной сети, группируя наконечники с одинаковыми
конструктивными и гидравлическими характеристиками;
диаметрами, формой струй, рабочими напорами. Для по-
лучения одинаковых струй по длине и высоте выполня-
ют кольцевание распределительных трубопроводов, ус-
7*
—99—
Рис. 5.1. Водоснабжение фонтанов
а — прямоточная схема водоснаб*
жсння; б — оборотная схема водо-
снабжения; в — каскадная схема;
г — схема струн (к расчету); д —•
аксонометрическая схема водопро*
водной сети фонтана; / — распре*
делительная сеть с насадками;
2— главный трубопровод; 3 —ча-
ша фонтана; 4 —спускной трубо-
провод; 5 — обратный циркуляци-
онный трубопровод; 6 — наруж-
ный водосток; 7 — перелив; 8 — от
городского водопровода
танавливают регулировочную арматуру, подбирают на-
конечники с одинаковым сопротивлением.
Гидравлический расчет распределительной сети фон-
танов выполняют с использованием известных водопро-
водных формул.
Параметры траектории струи задают при составлении
архитектурного проекта. Зная высоту полета струи, угол
наклона и дальность действия, определяют рабочий на-
пор, м, у наконечника (насадки) по формулам:
Hj = L/BB или Hf = H!Blt
L — длина струи, м; Н—высота струи, м; Вв и В]— коэффици-
енты, зависящие от угла наклона струи:
а........................ 15 30 45 60 70
Во...................... 0,98 1,62 1,74 1,36 0,94
Вх...................... 0,07 0,23 0,43 0,58 0,64
Основные параметры струй легко определить по гра-
фику (рис. 5.2).
—100—
Рис. 5.2. График определения дальности действия фонтанных струй
Расчетный расход воды q, л/с, через сопла (наконеч-
ники) фонтанных цилиндрических насадок определяют
по формуле
где Hf рабочий иапор у иасадки, м; К—коэффициент сопротив-
ления, зависящий от конструкций и диаметра наконечника насадки;
d, мм . . . 10 12 15 20 25 32 40 50
К.... . 0,12 0,25 0,61 1,94 4,73 12,7 31,0 65,6
—101—
Расчет распределительной сети фонтана выполняют
в следующей последовательности.
По аксонометрической схеме распределительную сеть
разбивают на расчетные участки с определением длин.
Определяют потери напоров по расчетным участкам
(с учетом местных сопротивлений).
Насосы подбирают по суммарному расчетному расхо-
ду воды и требуемому напору. Требуемый напор опреде-
ляют как сумму геодезической разности отметок оси на-
соса и диктующего наконечника, потерь напора по дли»
не и на местные сопротивления и рабочего напора у на-
конечника.
Проектирование водопроводной сети фонтана долж-
но предусматривать симметричное расположение нако-
нечников с одинаковыми диаметрами и конструктивным
выполнением, а также кольцевание отдельных распреде-
лительных ветвей. Распределительные сети монтируют
из стальных, чугунных или пластмассовых трубопрово-
дов. В зависимости от технологической схемы работы
фонтана распределительная сеть может быть с одним
или несколькими точками питания.
Трубопроводы целесообразно прокладывать в кана-
лах с обратным уклоном 0,005—0,002 для опорожнения
на зимний период.
Оборотную схему водоснабжения фонтана применя-
ют при его производительности 10 м3/ч и более.
Принятая схема водоснабжения фонтана может быть
экономичной, если соблюдается неравенство
Л/С2 < qCj ,
где q — расход воды фонтаном, м3/ч; Ci, С2 — стоимость 1 м3 воды
н электрической энергии; N — мощность, потребляемая насосной ус-
тановкой.
В оборотной схеме водоснабжения предусматривают
подпитку водой на восполнение потерь, для этого про-
кладывают трубы диаметром 15—20 мм к чаше, устраи-
вают перелив и устанавливают реле уровня воды.
Сброс воды из чаши фонтана предусматривают в сеть
водостока.
Цилиндрические и конические насадки имеют наиболь-
шее распространение. Если применяют кольцевые насад-
ки с подсветом струи, то расход воды определяют по фор-
муле ___
<7=13,9( ,
где Hf — рабочий напор, м; и и г2 — наружный и внутренний радиу-
сы кольцевой насадки, м.
—102—
tjlBBB 6. УСТРОЙСТВО И РАСЧЕТ УСТАНОВОК ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
L НАПОРА В СЕТИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ
И'
20. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПОВЫСИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
Существуют три способа повышения напора в сетях
|юдоснабжения зданий: с помощью напорно-запасных ба-
^ов; используя центробежные насосы; применяя гидро-
дневматические установки.
Для повышения напора самыми первыми стали ис-
пользовать напорно-запасные баки. Дело в том, что пер-
вые водопроводы зданий работали в переменном режи-
ме. Днем вода подавалась в наружную водопроводную
сеть и ее водораздаточные устройства, а в ночное время
йапор в сети города возрастал за счет снижения недопо-
требления, и тогда вода поднималась до уровня баков,
Наполняя их, т. е. вода запасалась (аккумулировалась)
для дневного недопотребления в системе внутреннего
водопровода. Таким образом, напорно-запасные баки
в первую очередь выполняли регулирующую роль, возме-
щая разницу в подаче и потреблении воды. С этой зада-
чей напорно-запасные баки справлялись потому, что жи-
' лые здания были малоэтажными и ночного напора в го-
"родской сети было достаточно для подачи воды в баки,
которые обычно располагались на чердаках. Но как
только здания стали увеличиваться по высоте и превы-
сили величину напора городского водопровода, подобная
схема внутреннего водопровода оказалась неработоспо-
собной, и поэтому стали применять схему с дополнитель-
ными центробежными насосами.
Достоинствами напорно-запасных баков являются:
рациональное использование энергии насосов город-
ской водопроводной сети;
осреднение расчетных секундных расходов воды до
величины среднечасовых, что влечет за собой снижение
нерационального расхода электроэнергии.
Недостатками же применения напорно-запасных ба-
ков являются:
возможность ухудшения высокого качества воды го-
родского водопровода из-за попадания пыли через не-
плотно. закрытые крышки баков, скопления окиси желе-
за и пр.;
необходимость усиления перекрытия, на котором при-
ходится устанавливать баки, так как они с запасом воды
—103—
представляют собой- значительную сосредоточенную на*
грузку;
большие материальные потери при переливе воды и
др.
Центробежные насосы не имеют недостатков, харак-
терных для напорно-запасных баков. Во-первых, при ис-
пользовании центробежных насосов не нарушается гер-
метичность подачи воды, что гарантирует ее высокое
качество. Во-вторых, они удобны в эксплуатации и доста-
точно-просты при монтаже, и, кроме того, привычны, не-
смотря на то, что не лишены недостатков:
являются источниками шума и вибрации, поэтому их
не рекомендуется устанавливать в помещениях, располо-
женных под спальными комнатами или помещениями,
в которых может находиться ^50 чел.; лучше всего цх
размещать в отдельно стоящем здании (например, ЦТП);
нерационально расходуют электроэнергию, так как
до сих пор (а точнее, до выхода СНиП 2.04.01—85) под-
бор насосов для внутренних водопроводов производил-
ся как функция произведения расчетного расхода воды
на вводе (т. е. на все здание) на величину недостающе-
го напора для подачи к самому верхнему водоразборно-
му крану и днем и ночью, т. е. еще в проекте заклады-
вается весьма значительный перерасход электроэнергии.
Гидропневматические установки компенсируют недо-
статки и положительные стороны напорно-запасных ба-
ков и центробежных насосов, но они гораздо сложнее уст-
роены. Самым большим недостатком их применения
является то, что их монтаж и эксплуатация предусматри-
вают более высокую техническую культуру обслуживаю-
щего персонала. Кроме того, гидропневматические уста-
новки относятся к категории оборудования высокого дав-
ления и поэтому они подлежат контролю инспекции
Госгортехнадзора, что также ограничивает распростра-
нение гидропневмэтических установок. Авторы же счита-
ют, что гидропневматические установки относятся к наи-
более прогрессивному водоподъемному оборудованию
и их применение для целей водоснабжения зданий оправ:
дано как в экономическом, так и в техническом отноше-
нии.
—104—
§ 21. НАПОРНО-ЗАПАСНЫЕ БАКИ. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ
БАКОВ И ОБОРУДОВАНИЕ ИХ ТРУБОПРОВОДАМИ
Напорно-запасные баки применяются для создания
запаса напора воды, необходимого в случае снижения
нйпора в наружной водопроводной сети, в часы отклю-
чения насосов при постоянном недостатке напора, при
повышенных залповых расходах воды, а также при необ-
ходимости создания строго определенных напоров во
внутренних водопроводных сетях.
В коммунальных прачечных и банях для создания за-
пасов воды и возможности применения водоразборных
кранов пробочного типа устанавливают баки для холод-
ной и горячей воды.
Напорно-запасные баки, а также гидропневматичес-
кие установки изготавливают из металла (в подавляю-
щем большинстве — из стали). Снаружи и внутри их по-
крывают антикоррозийной защитой, при этом для внут-
ренней защиты допускается применять материалы,
разрешенные Главным санитарно-эпидемиологическим
управлением Минздрава СССР.
' Естественно, что напорно-запасные емкости (водона-
порные баки, баки-аккумуляторы, гидропневматические
установки) должны устанавливаться в вентилируемом
помещении с положительной температурой. Наименьшая
высота помещения допускается равной 2,2 м.
Расстояния между напорно-запасными баками и стро-
ительными конструкциями должны быть не менее 0,7 м;
между баками и строительными конструкциями, но со
стороны расположения поплавковых клапанов на пода-
ющем трубопроводе — не менее 1,0 м; от верха бака до
перекрытия — не менее 0,6 м; от поддона до дна бака —
не менее 0,5 м.
При выборе конструкции бака в плане руководству-
ются следующими соображениями: круглые в плане ба-
ки имеют более тонкие стенки, не требуют ребер жест-
кости, т. е. они более рациональны, с точки зрения сопро-
тивления материалов,’ но прямоугольные более полно
используют объем выделенных для размещения помеще-
ний.
Исходя из этого круглые в плане баки применяют
• в случае специального строительства помещения для них
и когда ограждающие конструкции имеют форму в пла-
ве, приближенную к кругу. Так поступают, когда проек-
-105-
A—A
Рис. 6.L Оборудование водонапорных баков
f —подающий трубопровод; 2 —отводящий трубопровод; 3 —сигнальная тру-
ба; 4 — спускная труба; 5 —переливная труба; 6 — водоотводящий трубопро-
вод с поддона; 7 —поддон из оцинкованного листового железа
тируют отдельно стоящую водонапорную башню. В зда-
ниях какого-либо иного назначения помещение для ба-
ков чаще имеет прямоугольную форму, и баки,
естественно, должны повторять ее.
Под баками необходимо устанавливать поддоны из
листовой стали с пропайкой швов по сплошному дере-
вянному настилу. Поддон должен выступать за контуры
—106—
бака не менее чем на 100 мм. Деревянные бруски, на ко-
торые устанавливают бак и поддон, пропитывают анти»
септирующим составом и дважды окрашивают масля-
ной краской.
Напорно-запасные открытые баки должны быть обо-
рудованы следующими трубопроводами (рис. 6.1):
подающей трубой с запорным устройством на ней
и двумя поплавковыми клапанами; подающая труба при-
соединяется к баку не менее чем на 100 мм ниже борта
бака;
отводящей трубой с вентилем, которая присоединяет-
ся к баку выше днища на 100 мм;
переливной трубой, присоединяемой на высоте наи-
высшего допустимого уровня воды в баке (на переливной
трубе устанавливать запорную арматуру запрещено);
спускной трубой, присоединяемой к днищу бака и к
переливной трубе с вентилем или задвижкой на присое-
диняемом участке трубопровода;
водоотводной трубой для отвода стоков из поддона;
воздушной трубой диаметром 25 мм, соединяющей бак
с атмосферой.
Подающие и отводящие трубы могут быть объедине-
ны в одну, в этом случае па ответвлении подающей тру-
бы к днищу бака следует предусматривать установку об-
ратного клапана и запорной арматуры.
Кроме того, баки снабжаются датчиками уровня воды
для включения и выключения насосных установок. В слу-
чае отсутствия указателей уровня воды в баке и уст-
ройств для передачи их показаний на пульт управления
необходимо предусмотреть сигнальную трубку диамет-
ром 15 мм, присоединенную на 50 мм ниже переливной
трубки. Сигнальная труба должна иметь вывод к рако-
вине в помещении с постоянным пребыванием обслужи-
вающего персонала; установка запорного вентиля на сиг-
нальной трубе не допускается.
Отвод переливной воды в канализацию должен про-
изводиться с разрывом струи, для чего устанавливае!ся
слитная воронка или промежуточный бачок.
Сливная воронка (рис. 6.2) должна иметь диаметр
не менее 300 мм и высоту (от верха канализационной
трубы) не менее 300 мм. В случае установки промежу-
точного бачка переливная труба обрывается вад ним на
высоте 25 мм, что вызвано необходимостью сохранений
пропускной способности переливной системы при пере-
—107—
I-I
Рнс. 6.2. Устройство разрыва струн
0 — водонапорный бак; 5 —поддон;
fi—спускная труба; 4—перелив-
ная труба; 5 — воронка
Рис. 6.3. Установка промежуточно-
го бачка
/ — бачок для разрыва струн; 2—
переливная труба; 3 — разрыв
струн
ходе от напорного режима (до воздушного разрыва)
к безнапорному (после воздушного разрыва). Как слив-
ная воронка, так и промежуточный бачок присоединя-
ются к канализационной сети с установкой гидравличес-
кого затвора (рис. 6.3).
В водонапорных баках, предназначенных для хране-
ния воды питьевого качества, необходимо устанавливать
устройства, обеспечивающие циркуляцию воды. Для этой
цели применяют подвод воды и отвод воды с противопо-
ложных сторон бака. В резервуарах, предназначенных
для хранения воды питьевого качества, необходимо обес-
печивать обмен воды в течение не более 5 сут при тем-
пературе воздуха >18 °C и не более 10 сут при темпе*-
ратуре <18 °C.
Водонапорные баки, устанавливаемые в системах
производственного водопровода, можно располагать в це-
хе у стены на консольных креплениях. В этом случае обо-
—108—
рудование баков может быть упрощено, так как при
этом не применяются поддоны. Могут отсутствовать
спускные трубы, но оборудование переливной трубой ос-
тается обязательным.
§ 22. РАСЧЕТ НАПОРНО-ЗАПАСНЫХ БАКОВ
Полная вместимость напорно-запасных баков в жи-
лых и общественных зданиях состоит из суммы регули-
рующего объема емкости и противопожарного запаса во-
ды и определяется по формуле
V = вг + гП1
где W — регулирующий объем емкости, м3; Wп — противопожарный
запас воды, м3; В — коэффициент запаса вместимости бака, прини-
маемый равным: 1,2—1,3 — при использовании насосных установок,
работающих в повторно-кратковременном режиме, 1,1 — при произ-
водительности насосных установок менее максимального часового
расхода воды.
Противопожарный запас воды принимается из расче-
та работы двух пожарных струй производительностью
2,5 л/с каждая в течение 10 мин при общем расчетном
числе струй две и более и одной — в остальных случаях
(п. 6.9 СНиП 2.04.01—85). Таким образом, пожарный за-
пас равен 2.5Х2Х60Х 10=3000 л или же 1500 л.
Определение расчетной величины регулирующего
объема напорно-запасных баков может быть легко про-
ведено путем сопоставления графиков суточного водопо-
требления и водоподачи. Реальные графики водопотреб-
ления получить трудно. Здания одного и того же назна-
чения могут иметь весьма различные графики
водопотребления. Очевидно, что рассчитывать систему
внутреннего водопровода со всем оборудованием на наи-
большие значения расходов воды означает, с одной сто-
роны, ее удорожание, а с другой — повышение надежно-
сти ее функционирования. Второй фактор наверно будет
приоритетным для зданий, не допускающих перерывов
подачи воды (больницы, бани и т. п.).
С другой стороны, регулирующий объем зависит и от
режима подачи воды: чем ближе график водоподачи
к графику водопотребления, тем она меньше.
Определение регулирующего объема баков в здани-
ях без установки насосов-повысителей. В то время, когда
напор воды в городской сети достаточен для подачи ее в
—109—
баки, .вода поступает в водопроводную систему и одно-
временно наполняет баки.
Возможны два случая (рис. 6.4). На рисунке показан
график водопотребления (линия 1). Линиями 2 и 3 по-
казаны колебания условных уровней подачи воды в раз-
личное время суток и соответствующие различным вели-
чинам напора в городской сети. Объем определяется по
расходу воды, который требуется возместить из баков за
период времени, когда напор в городской сети недоста-
точный.
В том случае, когда этот период в течение суток всег-
да один (например, в дневное время) и его продолжи-
тельность известна, объем бака можно вычислить по фор-
муле
«7 = 7’^,га.
где —среднечасовой расход холодной воды, м3; Т — период не-
достатка напора в течение суток, ч.
При длительных периодах недостатка напора объем
бака может достигать значительных величин (до 0,50...
...0,75 Ед). Если же периоды недостатка будут в течение
суток наблюдаться неоднократно, чаще всего во время
утренних и вечерних часов (см. рис. 6.4, линия 3), то рас-
четный объем бака будет уменьшен за счет частичного
заполнения бака в промежутки достатка напора.
Определение емкости напорно-запасных баков при пи-
тании от насосов-повысителей напора. Совместная рабо-
та насосов и баков ведет к снижению емкости баков.
Объем баков будет зависеть от режима работы насосов,
т. е. от частоты их включения и выключения.
Если принять по аналогии с ранее известным интег-
ральный график водопотребления (показывающий сум-
марное количество поданной воды во время суток), то,
соединив крайние точки его, можно определить пример-
ную производительность насосной установки по тангенсу
угла наклона линии. На рис. 6.5, а угол а представляет
собой переменную величину водопотребления; угол р —
постоянную производительность насоса, рассчитанного
на равномерную работу (линия 2), а угол у — произво-
дительность насоса при его кратковременной работе.
Регулирующий объем емкости бака определяется пу-
тем наложения графика водоподачи на график водопо-
требления. Наибольшая разность ординат интегральной
—110—
Рис. 6.4. Совмещенный ступенчатый график водоподачн н водопотребления
I—среднечасовое водопотребленне; 2 и 3 — колебания уровней подачи воды
Рис. 6.5. Совмещенный (п) н расчетный (б) интегральные графики водопо-
требления и-водоподачн
1 — водопотребленне; 2 —равномерная (беспрерывная) подача воды насоса*
ми; 3—периодическая работа насосов
о — режим водопотребления в период Т\ б — равномерная и непрерывная по*
дача воды в период 7: в — подача воды насосами большей производительно*
стн в период т; г — двухрежимная подача насосами различной производи*
тельиости
-111-
кривой водопотребления и касательной линии к ней (ли-
ния 2), проведенной параллельно прямой водоподачи 2,
соответствует требуемому регулирующему объему емко-
сти.
Л. А. Шопенский обработал большое число графиков
водопотребления жилых и общественных зданий с раз-
личными коэффициентами часовой неравномерности Л =
«=»1, 2; 1,0 и обнаружил, что они с достаточной
степенью точности выражаются уравнением
где 9 —расход воды, доли максимального '(чаще проценты суточ-
ного) ; Т — продолжительность действия насосов (например, сутки)!
К—расчетный коэффициент неравномерности водопотребления.
Часто при проектировании отсутствуют данные о ха-
рактере интегральных графиков водопотребления, поэто-
му они строятся на основании уравнения (6.3). Подоб-
йцй график, конечно с какой-то степенью приближения,
даёт возможность вычислить аккумулирующий объем ба-
кой при заданном значении коэффициента часовой нерав-
номерности водопотребления К.
Рассмотрим решение некоторых задач, связанных
с определением расчетной производительности насосов
и выбором режима их работы, а также влияния этих фак-
торов на вместимость напорно-запасных баков. На рис.
6.5, б показан расчетный интегральный график Водопо-
требления, полученный по формуле (6.3). При совмеще-
нии графика водопотребления и графика равномерной
и постоянной подачи насосами (требуется наибольшая
регулирующая емкость баков (ордината 1—2). Если по-
добрать насос большей- производительности и назначить
ему время работы т<Т, аккумулирующий объем бака
несколько уменьшится и будет равен сумме ординат 3—
4 и 5—6. Однако наибольший эффект может быть полу-
чен при работе двух насосов различной производительно-
сти, когда регулирующий объем будет изображаться ор-
динатами 7—8 и 9—10.
Таким образом, в основе правильного решения регу-
лирующей емкости баков лежит правильный выбор ко-
эффициента часовой неравномерности водопотребления,
что позволяет приблизиться с наибольшей степенью точ-
ности к реальному водопотреблению в проектируемом
здании.
Согласно СНиП 2.04.01—85 п. 13.4, регулирующие
объемы рекомендуется определять по формулам;
112—
а) для водонапорного (напорно-запасного) или гид-
ропневматического бака при производительности насоса,
превышающей наибольший часовой расход
й7 = ^/4п,
где п — допустимое число включений насосной установки за 1 ч,
Принимаемое для установок с открытым баком 2—4, для установок
С гидропневматическими баками — 6—10, Большее число включений
В 1 Ч принимается для установок небольшой мощности (до 10кВт);
— производительность насоса, м3/ч.
б) для водонапорного бака или резервуара при про-
изводительности насосной установки менее максималь-
ного часового расхода
Г = qTqhT.m
где У'—расчетное время, ч, потребления воды (сут, смена); qhr,m~
Средний часовой расход воды; <р — относительная величина регули-
рующего объема, определяемая по формулам для двух случаев:
1) при непрерывной работе насосной установки с раз-
личной производительности в течение суток наиболь-
шего водопотребления в режиме долгосрочных включе-
ний
/ ‘'hr 1
\ Aftr /
где —коэффициент часовой неравномерности подачи воды на-
сосами в сутки; Khr — то же, потребления воды в сутки максималь-
його водопотребления;
2) при равномерной и непрерывной работе насосной
установки в части периода водопотребления, включаю-
щие также часы наибольшего водопотребления
%sp \Khr/(Khr~J}
I » ......
ч)г“1-с+(^г-1) -г— +
\ Afty /
+(и-о v/ir
\ с /
Запас воды в баках-аккумуляторах (в том числе для
системы горячего водоснабжения), устанавливаемых
в бытовых зданиях и помещениях промышленных пред-
8-349
—113—
приятий, определяется в зависимости от продолжитель-
ности их заполнения в течение смены и принимается при
числе установленных душевых сеток: 10—20—2 ч; 21—
30—3 ч и 31—40—4 ч.
§ 23. НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ. ТРЕБОВАНИЯ К РАЗМЕЩЕНИЮ
НАСОСОВ И ВЫБОР СХЕМЫ ИХ УСТАНОВКИ
Насосные установки, подающие воду на хозяйствен-
но-питьевые, противопожарные и циркуляционные нуж-
ды, следует, как правило, располагать в отдельно стоя-
щих зданиях центральных тепловых пунктов, в бойлер-
ных и в котельных.
Располагать насосные установки (кроме установок
противопожарного назначения) непосредственно под жи-
лыми квартирами, детскими или групповыми комнатами
детских садов и яслей, классами школ, больничными по-
мещениями, рабочими комнатами административных зда-
ний, аудиториями учебных заведений не допускается.
Насосные установки противопожарного назначения
допускается располагать в первых и подвальных этажах
зданий I и II степени огнестойкости из несгораемых ма-
териалов; при этом помещения насосных установок дол-
жны отапливаться, должны быть отгорожены несгорае-
мыми перегородками, иметь несгораемые перекрытий.
Помещения противопожарных насосных установок долж-
ны иметь отдельный выход наружу или на лестничную
клетку.
Противопожарные насосы целесообразно устанавли-
вать в первую очередь на первом и втором вводах водо-
провода в здание. В связи с тем, что противопожарные
насосы работают эпизодически, разрешается устанадли*
вать их под любыми помещениями, лишь бы были обес-
печены надежность работы и доступ персрнала к ним.
Число рабочих и резервных насосных агрегатов вы-
бирается согласно требованиям СНиП 2.04.02—84 «Водо-
снабжение. Наружные сети и сооружения», с учетом па-
раллельной или последовательной работы насосов в каж-
дой ступени в зависимости от категории. Система
водоснабжения зданий при питании от городского водо-
провода по степени обеспеченности подачи воды, согласно
п. 4.4 СНиП 2.04.02—84, относится ко II категории, так
как перерыв в подаче холодной воды не допускается бо-
лее 6 ч. В этом случае рабочие хозяйственно-питьевые на»
—114—
ПЛАН
Рис. 6.6. Обвизка трубопроводами насосных установок
в центробежный насос; 2 — всасывающий трубопровод; 3 —подающий (на-
порный) трубопровод; 4 — обратный клапан; 5 — электродвигатель
сосы должны иметь по одному резервному агрегату для
каждой группы (ступени) насосов. Пожарные насосы
включаются в число рабочих агрегатов.
Системы противопожарного водоснабжения зданий
высотой более 50 м относятся к I категории и поэтому
для них предусматривается число резервных агрегатов
не менее двух для каждой группы насосов (СНиП
2.04.02—84, п. 7.3, табл. 32).
Насосные установки для противопожарных целей про-
ектируют с ручным или дистанционным управлением,
а для зданий высотой свыше 50 м, домов культуры и зда-
ний, оборудованных спринклерными или дренчерными
установками, — с ручным, автоматическим и дистанцион-
ным управлением.
При наличии в здании систем холодного и централи-
зованного горячего водоснабжения и закрытой схеме
теплоснабжения насосы-повысители устанавливают, как
8*
—115—
правило, для подачи общего расхода на холодное и горя-
чее водоснабжение, т. е. насосы устанавливают до водо-
нагревателей.
При давлении в наружной водопроводной сети мень-
ше 0,05 МПа следует перед насосной установкой преду-
смотреть устройство приемного (буферного) резервуа-
ра, объем которого рассчитывают (см. § 22).
При значительных колебаниях давлений в наружной
сети, особенно если эти колебания более 0,2 МПа, в жи-
лых зданиях следует принимать последовательную схе-
му работы повысительных насосов с автоматическим
включением в зависимости от требуемого давления. На
напорной линии у каждого насоса необходимо предусмо-
треть обратный клапан, задвижку и манометр, а на вса-
сывающей— задвижку и манометр.
Пример обвязки насосного агрегата показан на
рис. 6.6. s
§ 24. ПОДБОР ПОВЫСИТЕЛЬНЫХ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК.
ВЫБОР РЕЖИМА РАБОТЫ НАСОСОВ
Насос подбирается из условия обеспечения наиболее
тяжелого режима работы внутридомового водопровода —
максимального водоразбора при наименьшем возмож-
ном давлении в городской водопроводной сети. Тогда
напор для системы холодного и горячего водоснабжения
Нр, развиваемый повысительной установкой, определится
по формуле
Нр = + Hf — Hg,
где SHjoij — сумма потерь напора в трубопроводах системы водо-
снабжения, м, определяемая согласно § 28; Hge ст — геометрическая
высота подъема воды, м, считая от оси насоса до требуемого сани-
тарио-техннческого прибора; Н/ нормативный свободный иапор
у санитарно-технического прибора, м; Hg — наименьший гарантиро-
ванный иапор в наружной водопроводной сети.
Требуемый напор повысительной установки для систе-
мы горячего водоснабжения, в которой разность напоров
в системах холодного и горячего водоснабжения при при-
менении циркуляционно-повысительных насосов превы-
шает 10 м, определяется по формуле
Нр ~ Hgeom + S-Htot i + + Hg — Hp ctri
где Hp.rfr—напор циркуляционно-повысительного иасоса, м.
В системах водоснабжения зданий (особенно для
группы зданий) широко используют консольные насо-
—116—
сы — горизонтальные одноступенчатые, с односторонним
горизонтальным подводом воды к рабочему колесу, они
изготавливаются двух типов: К — с горизонтальным ва-
лом на отдельной опорной стойке; КМ — с горизонталь-
ным валом моноблочные с электродвигателем. Насосы се-
рии К изготовляют с подачей 5—360 м3/ч (1,4—100 л/с)
И напорами 10—90 м. Моноблочные насосы серии КМ име-
ют близкие аналогичные характеристики с консольными
насосами К, но более предпочтительны, так как не име-
ют муфты, соединяющей вал электродвигателя и ведо-
мый вал насоса, поэтому они работают с меньшим шу-
IMOM.
, В прил. 6. приведен сводный график полей Q—Н на-
сосов типа К.
Производительность хозяйственно-питьевых и произ-
водственных насосных установок следует принимать:
при отсутствии регулирующего объема — не менее
максимального секундного расхода воды;
при наличии водонапорного или гидропневматическо-
,.го бака и насосов, работающих в повторно-кратковре-
менном режиме, — не менее максимального часового
расхода воды.
С целью снижения непроизводительных расходов
-электроэнергии очевидно, что работа насосных агрегатов
должна быть насколько возможно приближена к реаль-
ному водопотреблению, которое, конечно же, изменяется
И по часам суток, и по дням недели, и по временам года.
Пока что ресурсы и пределы регулирования работы
насосов ограничены. В системах водоснабжения зданий
регулирование числа оборотов центробежных насосов не
Получило распространения, хотя методы и технические
средства освоены и выпускаются отечественной промыш-
ленностью. Поэтому во внутреннем водопроводе остается
использовать параллельную и последовательную работу
насосов в две или более ступеней.
Центробежные насосы могут работать параллельно
при условии равенства развиваемых напоров.
При параллельной работе насосов в системе возмож-
ны-следующие варианты схемы «насосы — водопровод-
ная сеть»:
в системе работает несколько насосов с одинаковыми
характеристиками;
в системе работает несколько насосов с различными
характеристиками.
117—
Рис. 6.7. Гфафнк параллельной работы однотипных (а) и разнотипных (б)
центробежных насосов
/ — характеристика Q—H одного насоса; 2 — то же. двух; 3 — то же, водо*
проводной сети; 4— зона допустимой совместной работы насосов
Для расчетов режимов параллельной работы насосов
используют графический способ.
При параллельной работе нескольких насосов с оди-
наковыми характеристиками суммируются абсциссы не-
скольких точек кривой Q—Н (т. е. суммируется подача
насосов при равных напорах). График параллельной ра-
боты одинаковых насосов показан на рис. 6.7, а (мето-
дику построения подобного графика см. в учебнике «На-
сосы и насосные станции» В. Я. Карелина и А. В. Минае-
ва).
Параллельная работа насосов разных марок возмож-
на, но только в пределах равных (общих) напоров
(рис. 6.7, б).
При подборе насосных агрегатов с целью рационали-
зации использования электроэнергии в системах внут-
реннего водопровода возможны варианты:
подобрать один насос на максимальный секундный
расход, но при режиме водопотребления близкого к рав-
номерному (Кйг=1,1—1,4);
один насос работает с подачей, равной осредненному
секундному расходу максимального часового водопотреб-
ления; в этом случае возможны случаи перебоев подачи
воды на верхние этажи;
работают два насоса; один из них рассчитан на пода-
чу секундного расхода в часы наибольшего водопотреб-
ления, а другой — на секундный расход среднечасового
водопотребления ночных часов суток, т, е. насосы рабо-
—118—
тают раздельно на дневной режим водопотребления
и раздельно — на ночное недопотребление;
одновременно работают два насоса: один рассчитан
на среднечасовой расход дневного режима, а дополни-
тельный насос включается в часы максимального водопо-
требления; безусловно то, что эта схема особенно при-
менима при автоматизации работы насосных агрегатов
от реле давления, расположенных в диктующих точках
системы.
6 25. ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ.
СХЕМЫ УСТАНОВОК
Гидропневматические установки ввиду своих особен-
ностей и преимуществ представляют собой наиболее со-
вершенные, экономичные и целесообразные для систем
внутренних водопроводов зданий. При использовании ус-
тановок легко можно автоматизировать включение насо-
сов в действие. Кроме того, они имеют небольшую стои-
мость и относительно небольшие капитальные затраты
при установке.
Гидропневматические установки могут быть перемен-
ного и постоянного давления. В общем виде гидропнев-
матическая установка состоит из герметичного водяного
бака, насоса, устройств пополнения запаса воздуха
(компрессора) или струйного регулятора воздуха, воз-
душного бака, комплекта приборов автоматического
управления.
Принцип работы установки заключается в следую-
щем: вначале в водяной бак подается сжатый воздух
(или запасается в воздушном баке) под большим давле-
нием по сравнению с рабочим. В процессе водоразбора
в водопроводной сети давление в баке будет снижаться.
В момент, когда давление снизится до допустимого ми-
нимума Pmtn, с помощью реле давления и шкафа авто-
матического управления включается двигатель насоса,
который начинает опять подавать воду в бак. Во время
подачи воды давление в баке будет возрастать до преж-
них пределов. Так как в системе имеются потери возду-
ха, то приходится предусматривать устройства для вос-
становления запаса воздуха (струйный регулятор запаса
воздуха). При достижении максимального значения дав-
ления насос также автоматически отключается. Таким
образом, гидропневматическая установка работает цик-
--119—
Рнс. 6.8. Схема типовой автоматической насосной установки с гндропневматн»
ческими баками
/ — рабочие насосные агрегаты; 2 — резервный нас<?сный агрегат; 3 — задвиж-
ка; 4 — обратный клапан; 5 — шкаф управления; 6 — реле давления (3 шт.);
7— трехходовой кран с манометром; 8 — струйный регулятор аапаса воздуха;
9 — гндропневматическнй бак
лически с промежутками между включениями насосов
тем большими, чем меньше водопотребленне в водопро-
водной сети.
Системы переменного давления экономичны, так как
имеют высокий коэффициент полезного использования
электроэнергии, и наиболее удобны в эксплуатации, по
им присущи большие колебания давления, что приводит
в свою очередь к нерациональным расходам воды. Иног-
да для регулирования давления используют многоступен-
чатую последовательную установку насосов и соответст-
вующую группы реле давления.
Гидропневматические установки постоянного давле-
ния дополнительно имеют воздушный бак, компрессор,
воздухопровод, на котором установлен клапан регулиро-
вания давления «после себя».
Гидропневматические установки должны быть обору-
дованы подающей, отводящей и спускной трубами, а так-
же предохранительными клапанами, манометром, датчи-
ками уровня воды и устройствами для пополнения и ре-
гулирования запаса воздуха.
Гидропневматические установки размещаются анало-
гично размещению насосных установок в отдельных по-
мещениях или же отгороженных участках, обеспечиваю-
щих предотвращение доступа лиц, не связанных с их эк-
сплуатацией.
Баки гидропневматических установок могут распо-
лагаться вертикально и горизонтально. Наименьшее рас-
стояние между строительными конструкциями (стенами,
—120—
потолком) и баками гидропневматических установок)
а также между собой не должно быть менее 0,6 м.
В НИИ санитарной техники под руководством
О. П. Михеева был разработан нормальный ряд гидро-
пневматических установок, обеспечивающих подачу во-
ды от 1 до 160 м3/ч.
Основным элементом комплекта гидропневматичес-
кой установки являются водовоздушный бак и насос, оп-
ределяющие режим работы установки. Объем гидропнев-
матического бака и параметры других элементов автома-
тики в основном зависят от производительности насосного
агрегата, что дает возможность независимо от многооб-
разия типов насосов нормализовать подобные установки.
Основные параметры установок нормального ряда с по-
дачей 150м3/ч приведены в табл. 6.1. Схема типовой
Таблица 6.1
Типоразмер установки Подача, м’/ч Максималь- ный напор над уровнем бака, м ГидропневматическиЙ бак Наибольшее число вклю- чений в 1 ч
при одном рабочем насосе при двух рабочих насосах вмести- мость, л рабочее давление, МПа диа- метр, мм
I 1—2,6 25 160 0,4 478 8—16
II 2,6—3,5 25 320 0,4 608 8—14
III 3,6—5,5 7,5—10 25—45 500 0,4—0,6 708 8—14
IV 6—9 11—19 45—65 800 0,6—0,8 812 8—12
V 10—14 20—29 45—65 1250 0,6—0,8 1012 8—12
VI 15—20 30—40 45—65 2000 0,6—0,8 1216 7—10
VII 22—30 41—60 45—75 3200 0,6—1 1416 6—9
VIII 32—45 61—90 45—75 5000 0,6—1 1620 6—9
IX 46—60 91—120 45—75 2X8200 0,6—1 1416 6—9
X 62—80 121—160 45-75 2 x5000 0,6—1 1620 6—9
автоматической установки с гидропневматическими ба-
ками АНУ-90Х35 показана на рис. 6.9. В этих установ-
ках пополнение и регулирование запаса воздуха в гид-
ропневматических баках осуществляется бескомпрес-
сорными автоматически действующими устройствами —
регуляторами запаса воздуха (рис 6.10), упрощающими
автоматизацию и эксплуатацию установок и повышаю-
щими гигиеничность и надежность их работы.
Установки типа АНУ-90Х35 оборудованы двумя ра-
бочими и одним резервным насосами. Один из насосов
помимо подачи воды потребителю одновременно попол-
—121—
5
Рнс. 6.9. Принципиальная схема гидропневматической установки
насос; 2, б — реле давления; S — гмдропневматнческвй бак; 4••шкаф уп
равления
Рис. 6.10. Регулятор запаса воздуха
2 —струйный аппарат; 2—сопло; 3 — диффузор; 4 —воздушный клзпан; 5
регулирующая трубка; 6 — втулка с калиброванным отверстием
—122—
няет запас воздуха. Управление насосными агрегатами
осуществляется раздельно с помощью трех реле давле-
ния, которые отрегулированы таким образом, чтобы бы-
ло возможно включать и выключать насосы поочередно
в зависимости от изменения расхода воды потребите-
лями.
Работа установок типа АНУ заключается в следую-
щем. В подготовленной к работе установке все задвижки
закрыты. При водопотреблении и постепенном увеличе-
нии расхода воды уровень ее в гидропневматическом ба-
ке снижается, давление одновременно уменьшается до
значений Р[; Р'^, Р'^, на которые отрегулированы соот-
ветствующие реле давления, включающие поочередно
насосы — первый, второй и третий. Отключение насосов
происходит в обратном порядке. При уменьшении расхо-
да воды, а следовательно, и повышении давления, по-
следние, поочередно отключают насосы — третий, второй
и первый. В зависимости от расхода воды потребителем
будет работать один, два или три насоса; при этом в по-
следних двух случаях один из насосов будет работать
в повторно-кратковременном, остальные насосы — в рав-
номерном режиме.
В последнее время гидропневматические установки
оборудуют двухкамерными баками, в которых воздушная
подушка отделена от воды подвижной резиновой мемб-
раной. В связи с этим гидропневматический бак, запол-
ненный перед пуском установки необходимым количест-
вом воздуха, обеспечивает расчетный режим работы ус-
тановки без помощи компрессорных устройств или
регуляторов запаса воздуха.
§ 26. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
Расчет гидропневматических установок переменного
давления заключается в определении полной вместимо-
сти водовоздушного бака, определении рабочих давлений
включения и выключения насосов, совместно работаю-
щих в установке, определения работы и производитель-
ности насосов.
Представим, что имеется водовоздушный бак пере-
менного давления и, соответственно, переменного уровня
воды. Обозначим изменения давления и уровня воды
в баке: V — полный объем бака, м3; Vi и V2 — объемы
воздуха в баке, соответствующие минимальному Pi и мак-
—123—
симальному Р2 давлению воздуха в баке, м3; Ро — абсо-
лютное давление воздуха в пустом баке.
Б соответствии с принятыми обозначениями и схемой
получим:
регулирующий объем равен:
U7 = V1 — V2. (6.10)
Полагая, что изменение объема воздуха в гидропневма-
тическом баке будет протекать изотермически и на осно-
вании закона Бойля—Мариотта:
= (6.11)
Откуда получим
/ Р„ \ / Рп \
Vi = V —- ; V2 = V —°- . (6.12)
\ / \ г 2 /
После совместного решения уравнений (6.11) и (6.12)
и некоторых преобразований получим:
р. 1 Pi А-1
V = 1- —Ч . (6.13)
^0 \ 2 /
Следовательно, полная емкость гидропневмэтическо-
го бака зависит от регулирующего объема емкости W,
определяемой по рекомендациям § 22, и зависит от соот-
ношений давлений PJPo и Р\/Р2.
Отношение PJPq обусловливает величину нерегули-
рующей емкости бака V—так называемого «мертво-
го объема».
Действительно, по уравнению (6.12)
Вычитая из левой и правой частей равенства Vb полу-
чим:
V-V1 = V1(-^--l'j. (6.14)
\ ^0 J
Небольшой нерегулирующий объем воды в баке необ-
ходим для предупреждения образования воронки в воде
и прорыва воздуха в разводящий трубопровод при неко-
тором запаздывании срабатывания регулирующей и уп-
равляющей аппаратуры установки. Численное отношение
p1/p0=V/Vb которое по существу, является коэффици-
ентом объема (коэффициентом полезного объема бака),
зависит от ^конструктивного исполнения гидропневмати-
ческого бака (вертикальный, горизонтальный), отноше-
—124—
ния его диаметра к его высоте и т. п.), а также размеров
регулирующей и управляющей аппаратуры установки.
Отношение PJPo следует принимать равным 1,2—1.3.
Обозначив отношение а Р}/Р2=а и, под-
ставив их в уравнение (6.13), получим
l/ = W(l — и). (6.15)
По формуле (6.15) получается так, что с уменьшени-
ем коэффициента а полный объем бака, а следовательно,
и его стоимость уменьшаются, по вместе с тем снижает-
ся КПД установки. О. П. Михеевым выявлено, что для
малопапорпых установок, подающих воду из мелких во-
доприемных резервуаров или открытых водоемов, а так-
же установок, работающих с подпором, в частности,
предназначенных для повышения напора во внутренних
водопроводных зданиях (Hi/Pi=0,5—1), относительно
высокие коэффициенты полезного действия установок
т)у= (0,8—0,9)т]н соответствуют а=0,75...0,85.
Для автоматических установок с гидропневматичес-
кими баками рекомендуется принимать следующие зна-
чения коэффициентов а:
для работающих с подпором (Ht/P^O.5) . , 0,85—0,8
для малонапорных (/Л<50 м; /Л/Л = 0,5—1,0) 0,8—0,75
для среднснапориых (#1=50—100 м; HiHPt=
= 1—3)...............................0,75—0,65
Б связи с относительно большими значениями коэф-
фициента гидропневматические установки, работающие
с подпором, и малонапорные установки необходимо обо-
рудовать баками в 1,5—2 раза большего объема, поэто-
му эти установки следует проектировать с группой по-
очередно работающих насосов, что дает возможность при
прочих равных условиях не увеличивать объем бака по
сравнению со средненапорными.
Согласно рекомендациями О. П. Михеева, применяют
расчетные формулы:
для установок с одним насосом
6<? В
V = --------------- ; (6.16)
Мпах сут (1 — к)
для установок с группой поочередно работающих на-
сосов разной производительности:
— Р
У~МпахСут ’(1-а) ’ (6Л7)
-125—
Где <?.- — номинальная подача (производительность) насоса, наиболь»
шего в данной группе; а — отношение абсолютного давления вклю-
чения Р{ к абсолютному давлению выключения Р? насоса, имею-
щего наибольшую производительность ?,•; р— коэффициент запаса
вместимости, который определяется при уровне воды в баке, соот-
ветствующем минимальному давлению включения; р=Р|11П//,0 =
= 1,2—1,3.
Для установок с группой поочередно работающих на-
сосов равной производительности расчетная формула
аналогична формуле (6.17), но а вычисляется по сред-
ним значениям абсолютного давления включения Рр
и выключения Р%р.
Автоматические насосные установки с гидропневма-
тическими установками следует рассчитывать в следую-
щем порядке:
1. Вычислить наибольший часовой расход воды ql£l
и расчетный напор у места расположения гидропневма-
тического бака HVzZ4.
2. Определить расход установки, который следует
принимать-.
<?у=(1 ... 1,2)$/, (6.18)
3. Определить минимально необходимый напор уста-
новки, м, по формуле
Ру ~ Рвеот 4" Pl.tct Ррасч. • (6.19)
где Ugeom — геометрическая высота подъема воды, т. е. разность от-
меток места расположения бака и расчетного водоразборного крана;
Pi.tot — потери напора в трубопроводах и арматуре (потери напора
в трубопроводе по длине и на местные сопротивления).
Для установок, работающих с подпором, в частности,
при работе от городской водопроводной сети:
Ру = ^расч + Pf + Pl,tot, (6.20)
где И/ — свободный напор, м, у санитарно-технических приборов.
4. Определить напоры включения и выключения на-
сосов, м. В общем случае для установок, оборудованных
группой насосов, при поочередной их работе минималь-
ные напоры включения и выключения (для насоса, вклю-
чающегося последним) следует принимать:
Р”’1п = _Ра£Д. . pmin LJ--------L _ 10 (6.21)
Напоры включения и выключения остальных насосов
—126—
необходимо принимать соответственно на 2—3 м больше,
б. Рассчитать производительность и напор насосов
установки. Для установки необходимо использовать не
более трех насосов, так как в противном случае снижа-
ется КПД установки из-за чрезмерного увеличения раз-
ности между максимальным давлением включения на-
сосов. Подача (производительность) установки равна
суммарной подаче насосами:
Оу = ?1 + ?з + ?з>
где ?i, ?2> ?з — номинальные расходы насосов, которые рекомендует-
ся принимать равными.
Напоры насосов определяются из следующих выра-
жений, м:
(р^п-Р™1п\ )
«н = 1{у + --2----- “°*1
Я" =^+(2 ... 3); <622)
/7"' = /7" + (2 ... 3).
Для получения напора насоса, который одновремен-
но пополняет запас воздуха в гидропневматическом ба-
ке с помощью струйного аппарата, рекомендуется насос,
включающийся первым и имеющий наименьшую произ-
водительность. Тогда
<=^и + (2 ... 3)+Хйса, (6.23)
где S/ic.a — потери напора в струйном аппарате.
§ 27. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЗАЦИИ НАСОСНЫХ
УСТАНОВОК
Повысительные насосные установки в системах внут-
реннего водопровода по виду, по составу и по протека-
ющим процессам сравнительно легко поддаются автома-
тизации. Все процессы в насосных установках, связанные
с пуском, остановкой, контролем за состоянием сис-
темы водоснабжения, насосно-силового оборудования
производятся в строго установленной последовательно-
сти с помощью автоматической аппаратуры и устройств.
Кроме того, в насосной автоматизированной системе
осуществляется контроль за температурой подшипников
н сальников, за напряжением на вводных шинах насос-
—127—
Рис. 6.11. Принципиальные схемы автоматизированных насосных установок
без регулирующих емкостей
ных агрегатов и защита их от перегрузки от короткого за-
мыкания.
Основными процессами, которые могут выполняться
при автоматизации повысительных насосов, являются
следующие:
выдержка времени как перед пуском после импульса,
так и между остальными процессами;
включение одного или нескольких насосных агрегатов
в установленной последовательности;
открытие и закрытие арматуры на магистральных
трубопроводах;
контроль за выполнением установленного режима
насосными агрегатами при пуске, работе и остановке;
отключение работающего насосного агрегата при на-
рушении им режима работы и включение резервного аг-
регата;
передача сигналов о работе агрегатов и аварийных
ситуациях;
—128—
защита насосных агрегатов от перегрева подшипни-
ков, перегрузки электродвигателей;
включение и отключение вспомогательных насосных
агрегатов (например, дренажных).
Все автоматические системы состоят из датчиков,
имеющих чувствительный элемент и преобразователь,
устройства для передачи импульсов (импульсная линия)
и исполнительного органа (рис. 6.11).
В качестве чувствительного элемента для автомати-
ческого включения и выключения насосов можно исполь-
зовать датчики расхода воды (контактные расходомеры,
струйные реле) или датчики давления (реле давления,
контактные манометры). Вследствие некоторой инерци-
онности насосных установок, работающих в системе во-
доснабжения без регулирующей емкости, и влияния объ-
ема самой системы циклы колебаний давления в водо-
проводе зданий более продолжительны, чем циклы ко-
лебаний расхода воды при прочих равных условиях.
Кроме того, датчики давления, по сравнению с датчи-
ками расхода, проще и надежнее. Поэтому для авто-
матизации насосных установок целесообразно приме-
нять в качестве датчиков реле давления или контактные
манометры; при этом, чтобы исключить влияние колеба-
ний давления в водопроводе перед насосами, датчики
давления должны быть дифференциального типа, т. е.
управлять работой насосов в зависимости от перепадов
давления на выходе и входе насосной установки, которые
определяют изменение полного напора насосной установ-
ки. В этом случае одна из камер чувствительного эле-
мента (сильфона или мембраны) датчика давления под-
ключается к водопроводной системе перед насосами,
а другая — после насосов.
Возможно также применение датчиков давления не-
дифференциального типа. Тогда на водопроводе перед
насосали необходимо устанавливать регулятор давле-
ния. Лжатчик давления присоединять к водопроводу по-
сле нЯвсов. Кроме названных возможен также вариант,
когд^ватчик давления присоединяется к небольшому
гидров^вматическому баку, который соединен циркуля-
цион^Ьтрубопроводом с внутренним водопроводом до
и поЧ^Касосов. Бак в этом случае выполняет роль амор-
1|13И1^И*его элемента для сглаживания колебаний дав-
лени«^И^ИЖения частоты включений насосных агрега-
та.
, • 9Д49
Г-129—
В системах автоматики насосных установок необхо-
дима установка реле времени для кратковременной (1—•
2 мин) задержки отключения насосов после поступления
импульса на отключение от датчика давления. В против-
ном случае возможны непроизвольные отключения от
кратковременных случайных и неустойчивых колебаний
давления во внутреннем водопроводе и, как следствие,
снижение частоты включения и выключения насосных
агрегатов.
Регуляторы давления «после себя», установленные пе-
ред насосами, регулируются на давление минимальное,
а установленные после насосов — на расчетный напор.
Величины напоров включения и выключения насосов
автоматизированной установки, на которые следует ре-
гулировать соответствующие датчики давления в зависи-
мости от эксплуатационных параметров системы водо-
снабжения зданий, приведены в табл. 6.2.
Средний расход воды в циркуляционном трубопрово-
де и баке установки принимается не более 0,07 л/с, тог-
да достаточна вместимость бака не более 100 л.
Таблица 6.2
Првицнпи- ал ьные схемы 1-й насос 2-й насос 3-й насос
при вклю- чении, м прн вы- ключении, м прн вклю- чении, м прн вы- ключении, м прн вклю- чении, м прн вы- ключении, м
а Работает непре- рывно ЯН(1) Яи(3) ^н(З) _"2
б ^min“b +^и(1) Hmin + + 7/и(3) Нтгйп + + #н(1)~ —2 ^min + + ^н(2) —2
в 17щ1п 'Н Ян(1) 2 ^rnin “Ь | ^н(2) Н min + ^пГ;п + _цЯн(3)
2 —2 2 —2
2
г Нтп1п Нр — — — •—
Примечания: 1. Цн(1) и ^и(З) — напоры 1-го насоса, соответству-
ющие подаче <?н(1) и “7н(3) • гДе “7и(1) и “7н(3) — подача воды в точке харак-
теристики Q—H насоса, выраженные в относительных единицах.
2. Ниах и — напоры в сети, питающей насосные установки.
—130-
Рис. 6.12. Автоматическая насосная установка АНУ без регулирующей емко*
сти (а) н принципиальная схема автоматического управления этой установ-
ки (б)
/ — рабочий насосный агрегат; 2—реле давления рабочего насосного агрега-
та; 5 — обратный клапан; 4—задвижка; 5 — регулятор давления; 6 —шкаф
управления; 1 ЭД — электродвигатель рабочего насоса; 2ЭД — электродвига-
тель резервного насоса; АП — автоматические переключатели; МП — магнит-
ные пускатели; КУ — кнопки управления; РД — реле давления; ЛС— сигналь-
ные лампы; ТП - тумблер-переключатель
9*
В качестве насосного оборудования для типовых ав-
томатизированных установок рекомендуется применять
одноступенчатые центробежные насосы, имеющие поло-
гие характеристики Q—И и Q—т]. Для этих целей луч-
ше всего подходят насосы типа К и КМ.
В НИИ санитарной техники были разработаны три
типовых комплекта автоматики для насосных установок
АНУ-7; АНУ-8; АНУ-9. На рис. 6.12, а показана схема
автоматизированной насосной установки АНУ-7, а на
рис. 6.12, б — принципиальная схема автоматического
управления этой установкой. Комплекты автоматики
АНУ-7, предназначенной для насосных установок с элект-
родвигателями мощностью до 28 кВт, состоят из одного
реле давления на вводе перед насосами и шкафа с аппа-
ратурой для управления. Резервный насос включают
вручную с помощью тумблера, переключающего контак-
ты реле давления в цепь управления резервного насоса.
Типовые комплекты автоматики могут быть примене-
ны для насосных установок различной производительно-
сти и напоров, выбираемых применительно к условиям
конкретной системы водопровода зданий. При этом не-
обходимо в зависимости от мощности электродвигателя
выбрать по техническим паспортам пусковую электроап-
паратуру шкафа управления и тип реле давления (РД-1
или РД-2м).
Глава 7. РАСЧЕТ СИСТЕМ ХОЛОДНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
ЗДАНИЙ
§ 28. ЗАДАЧИ РАСЧЕТА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО НАПОРА
НА ВВОДЕ
Задача расчета холодного водопровода состоит в оп-
ределении необходимого напора в точке присоединения
городской водопроводной сети и в сопоставлении резуль-
тата с величиной гарантийного напора.
Гидравлический расчет сетей внутренних водопрово-
дов производится по максимальному секундному расхо-
ду воды.
Расчеты системы холодного водопровода проводятся
на все возможные расходы воды, которые характерны
для данной схемы водопровода.
Обычно для однозонной системы водопроводов жилых
—132—
и общественных зданий расчеты проводятся на: пропуск
хозяйственно-питьевого расхода холодной воды; пропуск
нормированного противопожарного расхода воды; про-
пуск расхода горячей воды.
Необходимый (требуемый) напор вычисляется по фор-
муле
W = HBB + ft + Hgeom + 2W/w + Wp (7-1)
где Нвв — потери напора на вводе, м; Л — потери напора в водо-
счетчике, м; Hgeom — геометрическая высота подачи воды от оси на-
соса до расчетного санитарно-технического прибора, м; —
сумма потерь напора до него же, м; Н/— нормированный свободный
напор расчетного санитарно-технического прибора, м.
К расчету системы холодного водопровода, очевидно,
возможно приступить только после:
выбора и обоснования принципиальной схемы водо-
снабжения здания;
определения водопотребителей и их требований (чис-
ла, нормативных свободных напоров, норм водопотреб-
ления и т. п.);
определения режима водопотребления;
вычисления расчетных расходов воды на расчетных
участках.
Повысительные насосы подбираются для хозяйствен-
но-питьевого холодного и горячего водоснабжения по на-
ибольшей величине необходимого напора, а насосы про-
тивопожарного назначения подбираются самостоятель-
но.
Наибольший допустимый напор в сети водопровода
хозяйственно-питьевого назначения у нижнего водораз-
борного крана должен быть не более 60 м, и в сети раз-
дельного противопожарного водопровода на отметке наи-
более низко расположенного пожарного объединенного
водопровода допускается во время пожара повышать на-
пор также до 90 м.
Потери на вводе Ивв определяются с учетом матери-
ала (гидравлического сопротивления) и сортамента чу-
гунных водопроводных труб, которые чаще всего исполь-
зуют для этих целей и укладывают непосредственно
в грунте.
Потери напора в водосчетчике h определяются во вре-
мя подбора водосчетчика. Подбор рекомендуется прово-
дить в первую очередь на пропуск хозяйственно-питьево-
го расхода. Желательно, но вовсе не обязательно, чтобы
—133—
выбранный типоразмер водосчетчика пропускал и проти-
вопожарный расход воды. В случае, когда это оказыва-
ется невозможным, противопожарный расход пропуска-
ется, минуя счетчик, через открытую электрифицирован-
ную задвижку на обводной линии; при этом потери в
счетчике, естественно, принимаются равными нулю.
Геометрическая высота подачи воды Hgeom принима-
ется обычно как разность отметок изливного отверстия
водоразборной арматуры и отметки поверхности земли
над точкой присоединения внутреннего водопровода к го-
родской сети (над точкой врезки в городскую сеть).
Потери напора на участках трубопроводов следует
определять по формуле
Htotl = »/(! + *(); (7.2)
где I—гидравлический уклон; I — длина расчетного участка, м; ki —
коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивле-
ниях, следует принимать: 0,3 — в сетях хозяйственно-питьевых во-
допроводов жилых и общественных зданий; 0,2 — в сетях объеди-
ненных хозяйственно-питьевых и противопожарных водопроводов
жилых и общественных зданий, а также в сетях производственных
водопроводов; 0,15 — в сетях объединенных производственных и про-
тивопожарных водопроводов.
При объединении стояков в секционные узлы потери
напора в узле следует определять по формуле
Н~ т 1 (7'3)
где т — число стояков в узле; f — коэффициент, учитывающий ха-
рактер водоразбора в системе, принимаемый 0,5 — для систем хо-
зяйственного водопровода; 0,3 — для объединенных систем хозяй-
ственно-противопожарного водопровода.
§ 29. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА. ВЫБОР РАСЧЕТНОГО
ВОДОПОТРЕБИТЕЛЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ РАСЧЕТНЫХ
УЧАСТКОВ
Внутренний водопровод рассчитывают в следующем
порядке:
строят аксонометрическую схему внутреннего водо-
провода одного (диктующего) здания системы;
строят расчётную (безмасштабную) схему всей водо-
проводной системы группы зданий (в случае питания
от единого ввода);
выявляют расчетное направление подачи воды;
разбивают водопроводную сеть на расчетные уча-
стки;
—134—
определяют расчетные расходы воды на участках;
вычисляют сумму потерь по длине и на местные со-
противления на вводе водопровода;
подбирают водосчетчик и определяют потери напора
в нем;
вычисляют геометрическую высоту подачи воды;
вычисляют сумму потерь напора по длине и на мест-
ные сопротивления в трубопроводах по расчетному на-
правлению подачи;
вычисляют величину необходимого напора в точке
врезки в городскую водопроводную сеть по формуле
(7.1) и сопоставляют с величиной гарантийного напора;
выбирают способ и устройство для повышения напо-
ра в системе.
В качестве расчетного водопотребления принимает-
ся такой водоразборный кран, который расположен на
верхнем этаже, наиболее удален от ввода (по длине тру-
бопроводной сети) и требует наибольшего рабочего на-
пора.
Таким образом, чтобы выбрать расчетный водопо-
требитель, необходимо сложить Hgeom с Hf и не забыть
о возможных потерях напора в соединительных трубо-
проводах между конкурирующими санитарно-техничес-
4кими приборами.
На рис. 7.1 показаны установочные размеры основ-
ных санитарно-технических приборов, которые необходи-
мы для вычисления общей геометрической высоты по-
дачи воды.
На рис. 7.2 иллюстрируется выбор расчетного водо-
потребителя на наиболее удаленном водопроводном сто-
яке при типовой поквартирной разводке трубопроводов.
Здесь расчетным водоразборным краном может быть
душевая сетка (д. с.), но может быть смеситель у мойки
на кухне (м). Б случае если потери напора в сети от мой-
ки до точки 1 будут больше разницы между отметкой ду-
шевой сетки Д77д.с и отметки излива мойки А/7М, то рас-
четным водопотребителем должна быть признана мойка
А77д.с — ДЯМ < ХЯ/дм—1).
Если
Д7/д.с — Д77м > j),
то расчетным прибором должна быть признана душевая
сетка, несмотря на то, что она расположена на меньшем
расстоянии от водопроводного стояка.
—135—
Рнс. 7.1. Основные установочные размеры водоразборной арматуры
а — водоразборный кран: б — настенный смеситель для умывальника; в — на-
стенный смеситель для мойки; г — смеситель для ванны и умывальника; д—
поплавковый клапан смывного высокорасполагаемого бачка; е — поплавковый
клапан ннзкорасполагаемого бачка
Еще нагляднее иллюстрируется выбор расчетного во-
допотребителя по схеме рис. 7.2, когда в качестве промыв-
ного устройства — смывной кран, который в зависимости
от типа требует большие рабочие напоры (4—8 м).
При гидравлическом расчете водопроводной сети гра-
ницы расчетных участков назначаются в местах измене-
ния гидравлических условий течения воды в трубопровод-
ной системе. Таким образом, границы расчетных участков
назначаются в местах изменения расчетных расходов,
в местах изменения материала труб (т. е. в местах изме-
нения их гидравлического сопротивления) и в местах из-
менения диаметров труб, принятых по конструктивным
соображениям.
Диаметры трубопроводов внутренних водопроводных
—136—
Рис. 7.2. Схема к выбору расчетного водоразборного крана
сетей назначаются из расчета наибольшего использова-
ния гарантийного напора воды в наружной водопровод-
ной сети. Диаметры трубопроводов кольцующих перемы-
чек принимаются по наибольшему диаметру водоразбор-
ного стояка или больше.
Гидравлический расчет водопроводных сетей, питае-
мых от нескольких вводов, производится с учетом выклю-
чения из работы одного из них. При двух вводах каждый
из них должен быть рассчитан на 100 %-ный, а при боль-
шем количестве вводов — 50 %-ный расход воды. Диа-
метр труб подбирают из расчета, что скорость движения
воды не должна превышать 3 м/с; при пропуске хозяйст-
венно-питьевого расхода ее рекомендуется принимать
в пределах 1—1,7 м/с — при питании от городского водо-
провода и менее 1 м/с — прн питании от напорно-запас-
ных баков.
—137—
§ 30. РЕЖИМЫ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ В ЗДАНИЯХ
РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Определение расчетных расходов воды невозможно
без выявления режимов водопотребления в зданиях, т. е.
без знания распределения суточного водопотребления по
часам суток. Для этого обычно прибегают к составлению
предположительного графика водопотребления путем
анализа уже полученных (инструментально записанных)
в уже построенных и нормально эксплуатируемых здани-
ях, аналогичных по назначению, этажности, заселенности,
санитарно-техническому оборудованию и т. п.
В' системах внутренних водопроводов процесс отбора
воды потребителем является случайным и неуправляе-
мым. Режим водопотребления зависит от назначения, ви-
да санитарно-технического оборудования, организации
производственного процесса в промышленном здании или
от расписания занятий в общественных зданиях.
Значительно сложнее определить режимы водопотреб-
ления в жилых зданиях, в которых водопотребленне тесно
связано с такими факторами, как режим работы населе-
ния, степень благоустройства, культурные и санитарные
навыки, климатические условия, качество и культура тех-
нического обслуживания систем водоснабжения зданий.
На рис. 7.3 показан график водопотребления в квартале
жилых зданий города, находящегося в среднем климати-
ческом поясе Советского Союза.
На основе экспериментальных материалов и анализа
колебаний расходов воды ‘в течение суток были опреде-
лены коэффициенты часовой неравномерности водопо-
требления К, которые представляют собой отношение об-
щего максимального часового расхода воды к общему
среднему значению за период водопотребления*
(7.4)
При этом, как правило, в жилых зданиях, гостиницах,
общежитиях, больницах и подобных зданиях, рассчитан-
ных на круглосуточное пребывание людей, расчетным пе-
риодом считается 24 ч, а в некоторых общественных зда-
ниях— в зависимости от их назначения — продолжитель-
ность рабочего периода 8—9 ч.
Величины относительных расходов в одни и те же ча-
сы в основном совпадают и отражают наиболее характер-
ные условия режимов водопотребления, а режимы водо-
—138—
3 6 9 H ~15 Л? tl 2$
Рис. 7.3. Почасовой график водопотребления в жилом квартале
/ — подача воды в систему при стабилизации напора; 2 —снижение нерацио-
нального потребления воды; 3 — водопотребление без стабилизация напорой
(с утечками)
потребления в жилых зданиях имеют следующие особен-
ности:
наибольшее водопотребление наблюдается утром (с 7
до 11 ч) и вечером (с 18 до 22 ч);
при меньшем числе потребителей воды в здании не-
равномерность разбора воды возрастает при общем
уменьшении расхода воды в количественном отношении;
низкие значения коэффициентов максимальной часо-
вой неравномерности косвенным образом свидетельству-
ют о существовании в данной системе значительных уте-
чек за счет увеличения ночных расходов воды (см. рис.
7.3, кривая 3).
Располагая данными о суточных и часовых расходах
воды, а также о количестве водопотребйтелей для зда-
ний, находящихся в аналогичных условиях, позволили
получить суточные и часовые нормы расходов воды раз-
личными потребителями.
§ 31. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ
Одним из основных требований, предъявляемых
к внутренним водопроводам, является бесперебойность
их работы. Поэтому при расчете трубопроводной сети
— 139—
нельзя допустить перебои в подаче воды. Из-за этого во-
допроводную сеть зданий рассчитывают на самые небла-
гоприятные условия работы, т. е. па пропуск наибольше-
го секундного расхода воды.
Реальные расходы воды в системе непрерывно изме-
няются, и их величина зависит от многих факторов. Во-
допотребление в зданиях в какой-то момент может быть
выражено следующей функциональной зависимостью:
9 = U/N-, р; Р W, Phr\ <$}, (7.5)
где —нормируемый водоразборной арматурой общий расход во-
ды, л/с; U — число потребителей воды на расчетном участке; N —
число установленных водоразборных краиов на расчетном участке;
Н,— свободный напор у водоразборных кранов; Р(А) — обеспечен-
ность появления расходов воды; Phr— вероятность включения при-
боров в действие; qff* — нормы расхода воды основными категория-
ми потребителей; р — регулирующая характеристика водоразборной
арматуры.
Одна из первых закономерностей для определения рас-
четных расходов воды для внутренних водопроводов бы-'
ла получена после анализа более 1500 графиков суточно-
го водопотребления на вводах в здание, составленных
С. А. Куренным:
9 = 0,347 (7.6)
где Qcyr — суточное водопотребление на вводе в здание, м3/сут.
Определенные по этой формуле расчетные расходы
близки к расчетным расходам воды в наружной водопро-
водной сети. Однако формулу нельзя использовать для
вычисления расчетных расходов на отдельных участках
внутренней водопроводной сети; она применяется только
для расчета ввода и оборудования, расположенного на
нем.
На основе формулы (и экспериментальных данных)
С. А. Курсива П. А. Спышнов предложил формулу для
определения расчетных расходов в зависимости от числа
приборов на расчетных участках (по выраженных в срав-
нительных эквивалентах), в основу которой также поло-
жена зависимость между числом санитарных приборов
в квартире и нормой водопотребления (или, иными сло-
вами, степенью благоустройства квартир):
q = 0,2\/~ii-\-kn, (7.7)
где 9 — расчетный расход воды на расчетном участке, л/с; а — по-
—140—
казатель степени, зависящий от нормы водопотребления на 1 чел.
в сутки; п — общее число эквивалентных единиц установленных при-
боров; k — поправочный коэффициент, зависящий от общего числа
эквивалентных единиц на расчетном участке.
За единицу эквивалента принимался расход крана
у раковины (n= 1) с расходом воды <7=0,2 л/с.
Расчетные расходы воды на хозяйственно-питьевые
нужды в общественных зданиях определяли по универ-
сальной формуле И. П. Свешникова, построенной также
на основе эквивалентной единицы:
? = 0,2&Кп} (7.8)
где Ъ — коэффициент, зависящий от назначения зданий (своеобраз-
ный синоним коэффициентов неравномерности зданий); 1,2 — для
бань и детских садов и до 2,5 для гостиниц, общежитий, пансиона-
тов н т. п.
Многочисленные и многолетние натурные измерения,
проведенные исследователями в СССР, и в первую оче-
редь Л. А. Шопенским, показали, что расходы, вычислен-
ные по формулам (7.7) и (7.8), значительно завышены
в сравнении с реальными. Укрупнение систем водоснаб-
жения зданий привело к тому, что формула П. А. Спыш-
нова для большого числа эквивалентов оказалась непри-
емлемой без дополнительного поправочного члена, т. е.
формула стала двучленной. Второй член формулы дает
скачкообразное увеличение расчетных расходов воды, что
невозможно в реальных условиях.
Известно, что расходы воды могут и действительно
изменяются непрерывно. Как и другие случайные процес-
сы, реальное водопотребленне также подчиняется опре-
деленным закономерностям. В основе определения расчет-
ных секундных и часовых расходов положены законы
теории вероятности, а за основные исходные данные приня-
ты нормы расхода воды либо в сутки, либо в час наиболь-
шего водопотребления, которые установлены для основ-
ных категорий потребителей воды в зданиях широкого
спектра назначения. Эти показатели соответствуют мате-
матическим ожиданиям удельных расходов, поэтому
они однозначно соответствуют характерным средним
уровням потребления воды в зданиях определенного на-
значения. Определение норм водопотребления как мате-
матических ожиданий удельных расходов позволило уп-
ростить методику натурных измерений и наработать дос-
таточное количество экспериментальных данных.
—141—
Рис. 7.4. Вероятность появления
расходов воды в системе водо-
снабжения зданий
/ — средние значения расхода; 2—
расчетные значения расхода; 3 —
область расчетных значений
При выборе расчетного расхода воды для системы
внутреннего водопровода, т. е. при выборе расчетной на-
грузки для системы водоснабжения, нет нужды назначать
предельно максимальные величины расходов. На рис. 7.4
показана частота (вероятность) появления различных
расходов воды по величине в течение расчетного периода
эксплуатации. Расходы, отклоняющиеся от средних зна-
чений, случаются тем реже, чем в большей степени они
отклоняются от них. Очень большие расходы воды на-
блюдаются редко, поэтому рассчитывать на них системы
нет смысла, а в противном случае будут неоправданно
завышены диаметры трубопроводов. При назначении рас-
четных расходов воды допускается некоторая зопа не-
обеспеченности пропуска расходов воды. Уже на стадии
расчета и проектирования системы допускаются переры-
вы в подаче воды к наиболее невыгодно расположенному
водоразборному крану на короткие промежутки времени.
По методике определения расчетных расходов воды
(согласно СНиП 2.04.0Г—85) обеспеченность подачи во-
ды принята равной 0,999—0,980, т. е. из 1000 случаев от-
бора воды подача ее не обеспечивается в 1—20 случаев,
что означает снижение подачи воды для неблагоприятно
установленного прибора в течение нескольких десятков
секунд в месяц.
Максимальный секундный расход воды на расчетном
участке сети q(qtot; qh; qc), л/с определяется по формуле
9 = б4оа. (7.9)
где Qo — секундный расход воды водоразборной арматуры; а — ко-
эффициент, зависящий от произведения общего числа приборов N,
обслуживаемых расчетным участком, на значение вероятности дей-
ствия Р, т. е. а=/(Л/Р); при Р>0,1 и Л/<2000 а определяется по
прил. 4 табл. 1, при других значениях Л/ и Р коэффициент а при-
нимается по прил, 4 табл, 2 (СНиП 2.04.01—88).
—142—
Значения а вычисляются по формуле
а = 0,2m, (7.10)
где 0,2 — расходы воды водоразборным прибором, q0, л/с, который
является наиболее характерным для подавляющего большинства си-
стем внутреннего водопровода; т— число одновременно действую-
щих из общего числа N санитарно-технических приборов, присоеди-
ненных к данному участку водопроводной сети.
В случае <7=0,2 л/с получается а=5.
Вероятность действия санитарно-технических прибо-
ров P(Ptot, Рс) на участках сети определяется по форму-
лам:
а) при одинаковых водопотребителях в здании без
учета изменения соотношения
где qhr.u — норма расхода воды потребителем в час наибольшего
водопотребления; qQ — общий расход воды, л/с, санитарно-техниче-
ским прибором (арматурой); U—число водопотребителей; N — чис-
ло водоразборной арматуры на участке;
б) при отличающихся группах водопотребителей в зда-
нии (в группе питаемых одной водопроводной системой)
p^iNipi/^pi- (7.12)
При отсутствии данных о числе санитарно-техничес-
ких приборов в зданиях значения Р допускается опреде-
лять по формулам (7.11) и (7.12), принимая N=P.
При отсутствии данных о расходах воды и техничес-
ких характеристик санитарно-технических приборов в жи-
лых и общественных зданиях, допускается принимать
=0,3 л/с, а для подачи холодной или горячей воды
<?о =°>2 л/с.
Секундный расход воды до различными приборами,
обслуживающими разных водопотребителей, вычисляет-
ся по формуле1
i
^NtpiqOi
<7о=“Н----------’ <7ЛЗ)
2*^
1
где Pi — вероятность действия санитарно-технических приборов, оп-
ределенная для каждой группы водопотребителей по формуле (7.11);
qoi — секундный расход воды, л/с, водоразборной арматурой,
—143—
Расчетные максимальные часовые расходы вычисля-
ются по методике, аналогичной методике расчета макси-
мального секундного расчетного расхода. Исходными
параметрами являются часовые расходы воды водоразбор-
нои арматурой qo.hr (qo.hr', qo.hr), назначаемые по ха-
рактерному для данной системы прибору с наибольшей
часовой производительностью, а также по вероятности ис-
пользования водоразборных приборов Phr в час наиболь-
шего водопотребления. Расчетный часовой расход воды
Qhr, м3/ч, определяется по формуле
Qhr = 0,0059о hr ahr > (7.14)
где — коэффициент, зависящий от общего числа приборов N,
обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их исполь-
зования Phr, вычисляемой по формуле (7.15). Прн этом табл. 1
прил. 4 СНиП 2.04.01—85 надо использовать при /\г>0,1 и Л’<2000.
В настоящем случае, как и для вычисления секундных
расходов воды, применяются те же таблицы, а индекс
«hr» лишь указывает, что величина определяется в за-
висимости от общего числа N установленных водоразбор-
ных приборов при вероятности их использования Phr в час
наибольшего водопотребления. При этом между величи-
нами Р и Phr имеется следующее соотношение:
Часовой расход воды санитарно-техническими прибо-
рами qOihr при отличающихся водопотребителях в здани-
ях вычисляется по формуле
i
2 Nf Phr.l Qo.hr,i
I
Qo.hr = ~ . (7.16)
^NiPhr.i
1
Расчетные суточные расходы определяются как сумма
произведения числа однородных потребителей на соот-
ветствующую норму водопотребления в сутки наиболь-
шего водопотребления:
$ = Wu'№- (7.17)
1
—144—
Сравнивая действующую методику определения рас-
четных расходов воды в системах холодного водоснабже-
ния зданий, следует отметить следующие ее особенности:
основываясь на большом количестве эксперименталь-
ного материала, методика более точно отображает ре-
альное водопотребление в зданиях различного назначе-
ния;
выявленное и зафиксированное с помощью самопишу-
щих водосчетчиков реальное водопотребление позволило
оценить надежность методики определения расчетных
расходов и, таким образом, задаться необходимой и дос-
таточной точностью расчетов системы в целом, а также
снизить расчетные расходы воды по сравнению с мето-
дикой «эквивалентных расходов» на 15—20 %.
§ 32. ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ
ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА
Пример определения расходов воды для внутреннего
водопровода выполняется для жилого здания на 216 квар-
тир, высотой 10 этажей. Здание оборудовано централи-
зованным горячим водоснабжением и стандартными ван-
нами, мойками, умывальниками и унитазами со смыв-
ными бачками. Расчетная осредненная заселенность
квартир Uо=4,1 чел.
Расчетная (безмасштабная) схема холодного водо-
провода приведена на рис. 7.5.
Нормы расхода воды приняты, согласно обязатель-
ным приложениям 2 и 3 СНиП 2.04.01—85:
=300 л/сут. на 1 чел. — общая норма расхода во-
ды потребителем в сутки наибольшего водопотребления;
<7^°'^,= 15,6 л/ч на 1 чел. — то же, потребителем в час
наибольшего водопотребления;
<у/1Г=5,6 л/ч на 1 чел. — максимальный часовой рас-
ход холодной воды.
Нормы расхода воды санитарным прибором прини-
маются:
<7<0°< =0,3 л/с — общий расход воды расчетным сани-
тарным прибором;
qc0 =0,2 л/с —расход холодной воды, л/с, санитарно-
техническим прибором,
10—349 —145—
Задача данного примера заключается в определении
секундных расходов холодной воды и расчетных часовых
расходов в водопроводной сети здания.
На основании формулы (7.11) вероятность действия
санитарно-технических приборов Р вычисляется:
216-4,1.15,6
Ptot =--------4— -------= 0,00845;
(3600-0,3-216-7)
„ 216.4,1-5,6
7* =----------1---------= 0,008.
(3600.0,2-216-4)
За водоразборный прибор Л/=1 принята одна точка
водоотбора, т. е. один кран (например, поплавковый кран
смывного бачка или один вентиль смесителя).
Расчетные секундные расходы в холодном водопрово-
де здания, включая ввод водопровода (гр. 3 и 4 табл. 7.2)
используются для вычисления среднего значения произ-
ведения NP одновременно действующих водоразборных
приборов из N установленных на расчетном участке се-
— 146—
ти. Значения NP вписываются в графу 5 табл. 7.2 и за-
тем используются для нахождения соответствующих ве-
личин коэффициента а и значений расходов воды. В слу-
чае, когда вычисленные значения NP отсутствуют
в табл. 1 и 2 прил. 4 СНиП 2.04.01—85, а принимаются
для ближайшего большего NP. Таблицы 1 и 2 составле-
ны с таким шагом изменения NP и а, чтобы, как прави-
ло, не прибегать к линейной интерполяции для определе-
ния промежуточных значений а.
Результаты вычисления значений секундных расхо-
дов воды представлены в табл. 7.2.
Таблица 7.2
№ точки расчетной схемы № участка Р NP <7р=5^
1 . .
2 1—2 4 0,008 0,032 0,24
3 2—3 8 0,008 0,064 0,30
4 3—4 12 0,008 0,096 0,34
5 4—5 16 0,008 0,128 0,38
6 5-6 20 0,008 0,160 0,41
7 6-7 24 0,008 0,192 0,44
8 7—8 28 0,008 0,224 0,47
9 8—9 32 0,008 0,256 0,50
10 9—10 36 0,008 0,288 0,52
11 10—11 72 0,008 0,576 0,72
12 11-12 144 0,008 1,152 1,08
13 12—13 216 0,008 1,728 1,32
14 13—14 288 0,008 2,304 1,56
15 14—15 360 0,008 2,880 1,80
16 15—16 432 0,008 3,456 2,01
17 16—17 864 0,008 6,912 3,18
18 17—18 1512 0,0085 12,8 7,40
Часовые расчетные расходы определяют по формуле
(7.14).
Сначала вычисляется вероятность использования са-
нитарных приборов в здании-в целом по формуле (7.15):
О 3
= 3600 • 0,00846 —— = 0,0 3046 = 0,0305;
лг 300 '
л 0,2
= 3600-0,008-^- =0,0288.
Часовые расходы воды в здании вычисляют по изве-
стным значениям N и Phr'.
10*
— 147—
rfotpW = i512.o,O3O5 = 46,12 = 46;
№ Pchr = 864- 0,0288 = 24,88 = 25.
Вычисленным значениям NPhr в прил. 4 СНиП
2.04.01—85 соответствуют следующие значения а*,:
<4' = 13,37 и <4 = 8,192.
Подставив найденные значения в формулу (7.14), по-
лучим:
4* = 5-300-13.37 = 20055 л/ч = 20 м3/ч;
4 = 5.200-8,192 = 8192 л/ч = 8,2 м3/ч.
Величину q‘h°r‘ вычисляют при необходимости приме-
нения регулирующей емкости при производительности
насосов менее q‘h°*, расчете гидропневматических уста-
новок или при подборе водосчетчиков.
Глава 8. ОСОБЕННОСТИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ МИКРОРАЙОНОВ
§ 33. ТРАССИРОВКА МИКРОРАЙОННЫХ СЕТЕЙ
Как уже было рассмотрено, характер планировки жи-
лых кварталов в значительной мере влияет на выбор си-
стемы внутреннего водопровода зданий. Ранее исполь-
зовалась старая планировка жилых кварталов города —
«строчная» застройка. В настоящее время основной
принцип застройки территории городов — свободная
планировка жилых кварталов и микрорайонов, что поз-
воляет кроме учета необходимости аэрации, инсоляции
и освещения зданий правильно размещать инженерное
оборудование, обеспечивающее жизненные условия на-
селению. Все инженерное оборудование (системы ото-
пления, холодного и горячего водоснабжения) распола-
гают в одном здании — центральном тепловом пункте,
облегчающем условия контролирования и управления си-
стемами.
Для снабжения водой микрорайона используют вну-
триквартальную сеть, состоящую из ввода, соединяюще-
го наружную водопроводную сеть со зданием ЦТП, во-
допроводных сетей распределяющих воду по отдельным
зданиям.
— 148—
Рис. 8.1. Прокладка трубопровода в одной траншее: подземная в непроход-
ных каналах (а) н подземная бесканальная (б)
/ — трубопровод холодного водопровода; 5 — трубопроводы (подающий н цир-
куляционный) горячего водопровода; 3 — трубопроводы системы отопления;
4 — дренажный трубопровод: б — обсыпка песком
Внутриквартальные сети прокладывают по внутрен-
ним проездам, обычно параллельно зданиям на расстоя-
нии не менее 5—8 м в зависимости от высоты зданий.
Водопроводные сети размещают на расстоянии не менее
1,5 м от тепловых сетей, канализационных труб (при
диаметре водопровода до 200 мм) и не менее 3 м при
диаметре труб от 200 мм и более, а также на расстоянии
1 м от газопроводов низкого давления (до 0,3 МПа)
и силовых кабелей.
Возможна параллельная прокладка трубопроводов
в одной траншее и тогда при диаметре трубопроводов от
300 мм и более расстояние между наружной поверхно-
стью труб должно быть не менее 0,7 м для каждой систе-
мы независимо друг от друга.
С целью уменьшения стоимости прокладки трубопро-
водов желательна совместная прокладка холодного во-
допровода с отопительными сетями и горячим водопро-
водом. Таким образом, в одной траншее прокладывают
5 трубопроводов, а если зонировать водопроводы, то
и более (рис. 8.1). Обычно чуть ниже отметки трубопро-
водов рядом с траншеей прокладывают трубчатый дре-
—149—
наж с выходом в ближайшие колодцы хозяйственно-фе-
кальной канализации или водостоков.
В настоящее время широко распространены типовые
непроходные каналы из сборных железобетонных труб,
которые прокладывают от ЦТП к зданиям с соблюдени-
ем минимальных расстояний до зданий (считая от внеш-
ней поверхности стены канала и фундамента зданий) не
менее 5 м.
§ 34. РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ В ИТП И ЦТП.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ОБОРУДОВАНИЯ ЦТП
В ЦТП осуществляется управление местными систе-
мами (холодного водоснабжения, отопления, горячего
водоснабжения), поддержание постоянного напора и тем-
пературы, обеспечение подачи воды, учета расхода воды
и теплоты.
В зависимости от числа подключенных к тепловому
пункту зданий принято различать индивидуальные теп-
ловые пункты (ИТП), если подключается одно здание,
и групповые (ЦТП), если подключается несколько зда-
ний.
ЦТП размещают, как правило, в отдельных зданиях,
совмещая с установкой насосов для повышения напора
воды. Кроме общих узлов управления и учета воды и теп-
лоты в них располагаются водонагреватели горячего во-
доснабжения с циркуляционными насосами, а в случае
присоединения систем отопления по независимой схеме—
-также водонагреватели систем отопления с циркуляци-
онными и подпиточными насосами этих систем.
В связи с постоянным развитием централизованного
теплоснабжения и постоянным ростом этажности массо-
вого жилищного строительства растет число ЦТП, кото-
рое в одной только Москве к 1988 г. составляет более
2150.
Технологические схемы ИТП и ЦТП принципиально
одинаковые, но наиболее полное оборудование тепловых
пунктов представлено в ЦТП. Основное отличие обору-
дования ИТП и ЦТП заключается в производительности.
В ИТП оно меньше по всем параметрам (расходом воды
и теплоты), чем в ЦТП. Кроме того, обычно оборудова-
ние в ИТП подобрано применительно к условиям одно-
го-двух зданий (особенно по напорам), а в ЦТП — для
группы разноэтажных зданий. В ЦТП в системах холод-
—150—
Рис. 8.2. Технологическая схема центрального теплового пункта (ЦТП)
1 — хозяйственные насосы; 2 — пожарные насосы; 3 — циркуляционные насосы
отопления; 4 — циркуляционные насосы горячего водоснабжения; 5 —подпи-
точные насосы; 6. 7 — подогреватели соответственно I и II ступеней; 8 —
отопительный подогреватель; 9 — грязевики; 10, 11, 12 — регуляторы соответ-
ственно температуры расхода и давления; 13 — водосчетчики
кого и горячего водоснабжения будут наблюдаться лиш-
ние избыточные напоры, что приводит к большим непро-
изводительным расходам и утечкам воды.
На рис. 8.2 показана технологическая схема ЦТП, где
основное оборудование, сгруппировано в блоки.
Каждый из перечисленных элементов оборудования,
а также элементы электрооборудования, системы авто-
матического управления и сигнализации являются потен-
циальными источниками возможных отказов, поэтому
правильная и рациональная организация технической
эксплуатации оборудования ЦТП может привести к су-
щественной экономии эксплуатационных затрат и повы-
сить качество обслуживания населения.
Оборудование центральных тепловых пунктов в боль-
шинстве своем относится к ремонтируемому, небольшая
его часть — к неремонтируемому (например, импульсные
трубки) или к оборудованию, ремонт которого экономи-
чески нецелесообразен (биметаллическое термореле).
Оборудование ЦТП подвергается ежегодным профилак-
тическим ремонтам, при этом на некоторое время (2—3
недели) оборудование (особенно системы горячего водо-
—151—
снабжения) выключается из работы. С целью оператив-
ности при чистке и ремонте водо-водяных водонагревате-
лей ЦТП в производственном объединении «Мосинжре-
монт» разработаны и успешно применяются передвижные
бойлерные установки (ПБУ), теплопроизводительность
которых рассчитана на 1,8Гкал/ч (2,1 МВт) для летнего
режима и 3,5—4 Гкал/ч (4,07—4,75 МВт) —для зимнего.
Подсоединение ПБУ к оборудованию ЦТП осуществля-
ется с помощью металлорукавов.
Глава 9. СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ
§ 35. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Горячее водоснабжение представляет собой систему
устройств и трубопроводов для подогрева воды до рас-
четной температуры и распределения ее потребителям.
В некоторых категориях зданий (жилых, гостиницах,
лечебных и т. д.) система горячего водоснабжения одно-
временно используется для отопления ванных или туа-
летных комнат. Для этого в них предусматривается ус-
тановка полотенцесушителей, которые выполняют роль
нагревательных приборов.
Системы горячего водоснабжения подразделяются по
ряду признаков.
По радиусу и сфере действия они делятся на местные
и централизованные.
Местные системы устраиваются для одного или груп-
пы небольших зданий, где вода нагревается непосредст-
венно у потребителя. Примером местных систем горячего
водоснабжения может служить подогрев воды в газовых
водонагревателях проточного типа или емкостных авто-
матических водонагревателях АГВ, установленных
в квартирах.
Местные установки требуют постоянного наблюдения
и технического обслуживания в разбросанных точках,
что затрудняет организацию эксплуатации.
Местные установки используются при отсутствии ис-
точников централизованного снабжения теплотой.
К положительным сторонам местных установок сле-
дует отнести: автономность работы; малые теплопотери;
независимость сроков ремонта каждой в отдельности от
сроков ремонта общих устройств.
—152—
Централизованные системы горячего водоснабжения
'(ЦСГВ) связаны с развитием мощных источников теп-
лоты (с появлением районных котельных, систем тепло-
снабжения).
Возникновение ЦСГВ сопутствовало развитию район-
ных систем теплоснабжения для отопления зданий. Для
потребителей централизованные системы горячего водо-
снабжения более просты и гигиеничны. Получение горя-
чей воды потребителям доступнее, чем при подогреве во-
ды в местных установках. Однако центральные системы
горячего водоснабжения имеют ряд недостатков,
а именно:
необходима сложная служба эксплуатации городско-
го теплоснабжения;
требуется значительно более высокая культура тех-
нического обслуживания трубопроводных систем, рабо-
тающих при высоких давлениях и высоких температурах;
транспортировка теплоносителя на большие расстоя-
ния сопровождается значительными теплопотерями.
В зависимости от источников теплоты"системы ЦСГВ
могут использовать:
закрытые или открытые тепловые сети (сети ТЭЦ или
районных котельных), где теплоносителем является пе-
регретая вода;
паропроводы; особенно часто встречаются случаи ис-
пользования вторичного (сбросного пара) на промпред-
приятиях.
Открытые тепловые сети предусматривают непосред-
ственное смешение сетевой воды с нагреваемой в смеси-
тельных устройствах, в которых нагреваемая вода всту-
пает в непосредственный контакт с теплоносителем.
Закрытые тепловые сети предусматривают нагрев во-
ды через поверхности, где теплоноситель (пар или пере-
гретая вода) и нагреваемая вода не соприкасаются, а теп-
лота передается через поверхность теплообмена.
Открытые системы более рациональны, с точки зрения
использования теплоты, но при этом возможно ухудше-
ние качества нагреваемой воды. Подобные системы встре-
чаются редко.
В зависимости от способов получения воды и обеспе-
чения напоров в сети от системы холодного водопровода
системы горячего водоснабжения также, в свою очередь,
делятся на открытые и закрытые. В закрытых системах
вода поступает из промежуточного резервуара через по-
—153—
плавковые клапаны. Давление в этих системах опреде-
ляется высотой их расположения.
Открытые системы горячего водоснабжения питаются
водой непосредственно от холодного водопровода и на-
ходятся под давлением насосов его системы.
В зависимости от способа аккумуляции теплоты на
горячее водоснабжение различают системы, имеющие до-
полнительные емкости — аккумуляторы теплоты, и си-
стемы, не имеющие аккумуляторов.
Дополнительные емкости — аккумуляторы теплоты
необходимы для сглаживания колебаний потребления
горячей воды при неравномерном режиме. Они обеспечи-
вают равномерную работу водонагревателей и устраня-
ют резкие колебания температуры нагреваемой воды.
Аккумуляция горячей воды осуществляется обычно
при постоянном объеме воды за счет пополнения коли-
чества воды под напором холодного водопровода, но
при переменном количестве теплоты, при этом исполь-
зуется принцип вытеснения горячей воды к потребите-
лю давлением поступающей свежей, холодной воды.
Возможна аккумуляция теплоты в резервуарах
с постоянной температурой воды, но с переменным объ-
емом (запасом) воды.
§ 36. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВОДЫ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Качество горячей воды, подаваемой в систему горя-
чего водоснабжения, должно отвечать требованиям
ГОСТ 2874—82 «Вода питьевая». .
Температуру горячей воды в местах водоразбора
следует йредусматривать:
не ниже 60 °C — для систем централизованного го-
рячего водоснабжения, присоединяемых к открытым си-
стемам теплоснабжения;
не ниже 50 °C — для систем ЦСГВ, присоединяемых
к закрытым системам теплоснабжения;
не выше 75 °C — для всех категорий систем горячего
водоснабжения.
Горячая вода, используемая для хозяйственно-пить-
евых целей, должна иметь температуру 25—40 °C для
санитарно-гигиенических процедур и 40—60 °C для
мытья посуды, стирки и пр., поэтому наименьшая тем-
пература в системе у потребителя принимается равной
—154—
50 °C. Температуру, необходимую для нужд населения,
получают путем смешивания горячей и холодной воды
в смесительной арматуре.
Наибольшее значение температуры воды принято
ограничивать по двум причинам:
с целью предохранения населения от ожогов;
ввиду резкого усиления накипеобразования в обору-
довании и трубопроводах при увеличении температуры
воды свыше 75 °C.
Для получения воды более высокой температуры (на-
пример, на предприятиях общественного питания) для
подогрева воды используются специальные местные уста-
новки, такие, как кипятильники, которые в обязатель-
ном порядке доводят температуру воды до 100 °C.
В помещениях детских дошкольных учреждений тем-
пература горячей воды, подаваемой к водоразборной ар-
матуре душей и умывальников, не должна превышать
37 °C.
При нагревании воды выше 40 °C начинается выпа-
дение углекислых солей кальция и магния (временная
жесткость воды) на внутренних стенках труб теплооб-
менного оборудования, что уменьшает проходное сече-
ние и снижает теплопередачу. Для предотвращения на-
кипеобразования карбонатная жесткость воды в закры-
тых системах теплоснабжения допускается не более
7 мг-экв/л.
Кроме того, высокая температура воды интенсифи-
цирует агрессивное воздействие коррозии на стальные
трубы и оборудование. Коррозия активизируется под
влиянием свободного кислорода и углекислого газа, ра-
створенных в воде. Для снижения коррозийной актив-
ности производят стабилизационную обработку горячей
воды.
§ 37. ОБЩАЯ СХЕМА ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ.
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
В общем виде система горячего водоснабжения со-
стоит из тех же элементов, что и система холодного во-
доснабжения. Отличие состоит в том, что дополнительно
включаются в систему устройства для приготовления теп-
лоносителя, подачи его к водонагревателям, обратный
трубопровод, теплоносителя, необходимый для циркуля-
ции сети теплоносителя для обеспечения относительного
—155—
9
8"
____!
Рис. 9.1. Общая схема централизо-
ванного горячего водоснабжения
/ — генератор (источник) теплоты;
2 — водонагреватель (теплообмен-
ник); 3 — подающая и циркуля-
ционная сети теплоносителя; 4 —
циркуляционный насос теплоноси-
теля; 5 — подпиточный насос теп-
лоносителя; 6 —насос — повиси-
тель напора системы горячего во-
доснабжения; 7 — циркуляционный
насос горячего водоснабжения; 8’
и 8" — подающий и циркуляцион-
ный трубопроводы системы ГВ;
9 — водоразборная арматура; 10—*
водомерный узел
постоянства температуры теплоносителя, распредели-
тельной сети системы горячего водоснабжения.
На рис. 9.1 показана общая схема системы централи-
зованного горячего водоснабжения, которая состоит как
бы из двух контуров: теплосети и контура непосредст-
венно системы горячего водоснабжения.
Глава 10. МЕСТНЫЕ СИСТЕМЫ УСТАНОВКИ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО
ВОДОСНАБЖЕНИЯ (ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫЕ СИСТЕМЫ)
Децентрализованные системы горячего водоснабже-
ния с приготовлением горячей воды у места ее потребле-
ния предназначены для бытовых и производственных
нужд, обеспечивая одно- или многоточечный водоразбор.
Источниками теплоты для приготовления горячей во-
ды могут служить: пар, перегретая вода (с температурой
выше требуемой для горячего водоснабжения), твердое
и газообразное топливо, электроэнергия, солнечная энер-
гия, отработанная теплота предприятий.
В системах с децентрализованными (местными) уста-
новками малой производительности для приготовления
—156—
воды применяют водонагреватели различных конструк-
ций для одно- и многоточечного водоразбора (водогрей-
ные колонки, газовые и электрические водонагреватели,
водогрейные котлы малой производительности, гелиоус-
тановки, теплоуловители). Такие установки горячего во-
доснабжения применяют, если общая потребность в теп-
лоте на горячее водоснабжение не превышает 210 кДж/ч.
Если в здании имеются каналы для отвода продуктов
сгорания газа, то на каждом этаже в квартирах могут
быть устроены местные установки для получения горячей
воды в газовых водонагревателях.
При больших расходах теплоты считают более эко-
номически целесообразным применение централизован-
ных систем горячего водоснабжения с приготовлением
горячей воды в водоподогревателях большой производи-
тельности, обеспечивающих горячей водой весь объект
(одно здание или группу зданий).
Основными элементами для устройства местной си-
стемы горячего водоснабжения являются: водонагрева-
тель, генератор теплоты (в отдельных случаях) для по-
лучения теплоносителя или непосредственно горячей во-
ды, трубопроводы для подачи приготовленной горячей
воды к водоразборным устройствам, трубопроводы теп-
лоносителя, аккумулятор (бак) горячей воды, расшири-
тельный бачок (для сети теплоносителя).
На рис. 10.1 приведена схема местной системы горя-
чего водоснабжения одной квартиры или лаборатории,
оборудованная генератором теплоты, например котлом
малой производительности, и водоподогревателем емко-
стного типа для приготовления горячей воды.
На рис. 10.2 приведена другая, достаточно распрост-
раненная в практике схема горячего водоснабжения од-
ной квартиры, где применен газовый водонагреватель
скоростного типа, обеспечивающий горячей водой не-
сколько водоразборных устройств.
Для приготовления малых количеств горячей воды от
5 до 90 л применяют самые простые устройства: 1) с ис-
пользованием кухонного очага, плиты, 2) водогрейной
колонки.
Водогрейную коробку (бак) устанавливают непосред-
ственно на кухонную плиту, которая может работать на
любом топливе: твердом, газовом, электрическом. Бак
вместимостью 5—10 л, оборудованный внизу водораз-
борным краном и крышкой, наполняется водопроводной
—157—
Рис. ЮЛ. Схема горячего водоснабжения (децентрализованная) с генерато-
ром теплоты и водонагревателем
1 — холодный водопровод; 2 — генераторы теплоты; 3 — расширительный ба-
чок; 4 —емкостный водоподогреватель; 5 — сеть горячей воды; б —сеть теп-»
лоиосителя
Ряс. 10.2. Местная установка горячего водоснабжения с газовым водонагре-
вателем
/ — подача холодной воды; 2 —газопровод; 3 — водонагреватель; 4—трубо«
провод горячей воды; 5—смеситель
водой и подогревается источником теплоты. Подобная
водонагревательная установка имеет существенные не-
достатки: слишком мала производительность, не исклю-
чается возможность вскипания воды.
Использование кухонного очага, плиты в качестве ге-
нератора теплоты происходит следующим образом.
В плиту, в ее основную тепловую камеру {топку) вмон-
158—
тируют нагревательный элемент-змеевик из стальной
трубы диаметром 25, 32 или 50 мм или чугунный элемент
нагревательного отопительного прибора. Элемент соеди-
няют с резервуаром-аккумулятором вместимостью до
300 л двумя трубами (к верхней и нижней точкам ре-
зервуара). Размеры нагревательных элементов (змееви-
ка) не превышают размеры топливника. Резервуар уста-
навливают у потолка на кронштейнах и присоединяют
к нему водоразборную трубу диаметром 15—20 мм для
подачи горячей воды к местам ее потребления. Резерву-
ар изготовляют закрытым и оборудуют поплавковым
клапаном для подачи воды из водопровода. Такой нагре-
ватель может нагреть воду до 60—70 °C за 1,5—2 ч. В ка-
честве источника теплоты можно использовать твердое
топливо, газ. Поверхность нагрева змеевика составляет
от 0,2 до 0,7 м2.
Другой разновидностью устройства генератора тепло-
ты может служить устройство (см. рис. 10.1) , в котором
змеевик нагревателя, расположенный в топливнике, со-
единен двумя трубами со змеевиком, который вмонтиро-
ван в резервуар-аккумулятор. Здесь дополнительно уста-
навливают расширительный бачок и подключают трубу
от водопровода для подпитки и заливки трубопровода
теплоносителя. В трубе, связывающей нижний и верхний
змеевики, циркулирует вода (теплоноситель) за счет гра-
витационного напора, образующегося при нагревании
нижнего змеевика.
Нагреватель (змеевик) может быть установлен
и в дымоходе кухонной плиты или отопительной печи,
чтобы использовать температуру дымовых газов. Такая
схема устройства применяется в случае, когда используют
низкосортное топливо; при этом размеры нагревателя
должны быть увеличены в 3—4 раза.
Водогрейная колонка на твердом топливе является
устройством для нагревания воды в количестве 80—90 л
до 60—70 °C (рис. 10.3). Колонка состоит из резервуара,
внутри которого проходит дымогарная труба для отвода
из топливника дымовых газов в вентиляционный канал,
к которому присоединяют колонку. Для увеличения КПД
колонки внутри дымогарной трубы проходит труба диа-
метром 32—40 мм для улучшения гравитационной цир-
куляции воды, в колонке. Водяной резервуар водогрейной
колонки выполняют из стали с эмалированной внутрен-
ней и наружной поверхностью.
-159—
Рис. 10.3. Водогрейная колонка на
твердом топливе
/ — емкость для воды; 2 — отвод
продуктов горения; 5 — жаровая
труба; 4 — трехходовой кран; 5 —
топлнвннк (огневая камера)
Рис. 10.4. Схема установки с водо-
разборным бачком
/ — водогрейная колонка; 2 —тру»
бопровод горячей воды; 3 — водо-
разборный бачок; 4 — горячая вода
нз холодного водопровода; 5 —во-
доразборная сеть ненагретой воды
160-
Тепловая камера (топливник) для сжигания топлива,
изготовленная из чугуна, вставляется в наружный кожух
и обкладывается теплоизоляционным материалом или
кирпичным щебнем с глиной. На высоте 700 мм к штуце-
ру резервуара устанавливают водоразборный смеситель
с трехходовым краном для переключения на нижний из-
лив и подачу воды в душевую сетку, а также вентили
для регулировки холодной воды, которая подается из во-
допровода, и горячей — из колонки. Горячая вода из ко-
лонки поступает через штуцер, расположенный в самой
верхней точке водяного резервуара.
Водогрейные колонки, обслуживающие однукванну,
душ, мойку, устанавливают на пол, покрытый стальным
листом по асбесту, на расстоянии 0,3 м от стен, защищен-
ных от возгорания также листовой сталью по асбестово-
му слою.
Если водогрейная колонка обслуживает несколько
водоразборных устройств, то водопроводную сеть выпол-
няют с подключением водоразборного бачка, оборудо-
ванного поплавковым клапаном (рис. 10.4).
Электроводонагреватели бывают двух типов — емко-
стные и проточные (скоростные). Электроводонагревате-
ли проточные требуют большой мощности, поэтому при-
меняются главным образом в районах с низкой стоимо-
стью электроэнергии или там, где другие источники
теплоты отсутствуют. На нагрев 100 л воды за короткое
время (12—15 мин) до 35—40°С необходимо затратить
мощность в 14—15 кВт.
Для приготовления горячей воды для мытья рук, по-
суды применяют водонагреватели главным образом ма-
лой производительности, укрепляя их вблизи мойки или
умывальника.
Емкостные нагреватели на нагрев воды затрачивают
более длительное время, так, для нагрева тех же 100 л
до 35 °C нужно затратить около 6 ч, но мощности доста-
точно около 0,5—0,6 кВт.
Емкостный нагреватель имеет простое устройство.
В корпусе с водой укрепляют нагревательный трубчатый
элемент- ТЭН, внутри которого находится никелиновая
спираль, запрессованная материалом, обладающим хо-
рошей теплоотдачей.
Г Корпус электроводонагревателя выполняют из метал-
1па с надежной теплоизоляцией (пенополистирол или
Ьтекловата).
1-349 —161—
Для ванн водонагреватель вместимостью 80—120 л
способен за 2 ч нагреть воду почти до 70—75°C, затратив
мощность 2,5—3 кВт или за 6 ч— 1—1,5 кВт.
Солнечные водонагреватели (гелиоустановки) (рис.
10.5) применяют, например, для душевой установки в ме-
стностях, расположенных между 36 и 50 град с. ш. и юж-
нее с ориентированием на юг наклонно к горизонту под
углом, равным географической широте места с учетом
солнечного склонения. Угол наклона генератора допус-
кается принимать меньше географической широты места
на 8—10 град.
Гелиоустановка состоит из генератора теплоты (водо-
нагревателя), аккумулятора, циркуляционного трубопро-
вода, труб, подающих холодную и горячую воду.
Водонагреватель состоит из стандартных типовых
секций размером 5000X2100 мм каждая. Секция состоит
из деревянных рам с двойным остеклением сверху и теп-
лоизоляционным днищем. Поверх термоизоляционного
материала уложены рифленые металлические листы
(экран), а в канавках, вплотную к листам — стальные
водогазопроводные трубы диаметром 13 мм. Экран и на-
гревательные трубы окрашивают матовой черной крас-
кой. Трубы, выходящие из секции, соединяют резиновы-
ми шлангами с нижним и верхним сборными коллекто-
рами (трубы диаметром 40—50 мм), которые в свою
очередь соединяются с циркуляционными трубами и ба-
ком-аккумулятором горячей воды.
Все секции водонагревателя укрепляют в одной пло-
скости. Бак-аккумулятор закрывают крышкой с отводной
воздушной трубкой, изолируют и соединяют с сетью труб
для подачи горячей воды потребителям. В верхней и ниЖ-
ней точках бака предусмотрены два штуцера для присо-
единения циркуляционных труб от нижнего и верхнего
коллекторов солнечного водонагревателя-генератора.
Рентабельность сооружения подобной установки оче-
видна. Если температура холодной воды 14 °C, то можно
считать, что с 1 м2 поверхности солнечного водонагрева-
теля получится теплой воды (30—32°C) около 120—
130 л, а при норме расхода воды на одного человека, на-
пример, 40 л, этой воды-хватит для трех человек.
Практика эксплуатации гелиоустановок подтвержда-
ет целесообразность их работы в течение 8—9 мес из
12 мес года на местности 45° с. ш. и южнее. В климати-
—162—
Рис. 10.5. Схема гелиоуста-
новки (а), план н разрез
водонагревателя (б)
/ —ннжиий коллектор; Я —
корпус солнечного водона*
гревателй; 3 —верхний кол-
лектор; 4 — аккумулятор го-
рячей воды; 5 —циркуля-
ционный трубопровод; 6 —
экран (черный); 7—два слоя
стекла; 8— утеплитель; Р —
циркуляционный трубопро-
вод; 10 — трубопровод го-
рячей ВОДЫ
ческих условиях Москвы и Московской области, напри-
мер, гелиоустановки нагревают воду до 50—55 °C.
Для проектирования гелиоустановки определяют не-
обходимую поверхность нагрева исходя из производи-
тельности q%, л, с 1 м2 поверхности водонагревателя по
формуле:
F = qhlfi.
где F— поверхность нагрева установки, м2; qh— потребное количе-
ство горячей воды, л/сут; <7^ — суточная производительность 1 м2 во-
донагревателя, л (табл. 10.1).
И»
— 163—
Таблица 10.1
Графическая широта места (северная) Суточная производительность, л/сут» с 1 м* солнеч- ного водонагревателя с /=55 °C
Апрель Июль Август Сентябрь
40° 65 90 85 60
50° 60 80 75 50
Глава 11. ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ
СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
§ 38. ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ
И НАГРЕВАЕМОЙ ВОДЫ
При конструировании водонагревателей, а также рас-
чете и подборе их важно знать характер теплопередачи
от теплоносителя к нагреваемой воде.
В общем виде передача теплоты определяется зако-
ном Фурье, по которому плотность теплового потока про-
порциональна градиенту температуры:
dt
qt =— X —— =— X grad tf (И.1)
on
где X— теплопроводность, Вт/(м-°С); п — направление теплового
потока по нормали к теплопередающей поверхности; знак «—» сви-
детельствует о том, что векторы теплового потока и градиента тем-
пературы направлены в противоположные стороны.
Согласно закону Фурье:
теплопередача возможна только при наличии гради-
ента температуры между теплоносителем и нагреваемой
водой;
чем тоньше теплопередающая стенка, тем выше ее
тепловая проводимость Х/6.
Общее количество теплоты, Дж, переданное через
поверхность теплопередающей стенки за период времени,
равно
Q = <?Ft = —-Д/Ft, (11.2)
где X — теплопроводность; Д/— температурный градиент; q— плот-
ность теплового потока; F — площадь теплопередающей поверх-
ности.
—164—
Теплообменные аппараты, применяемые в горячем во-
доснабжении, и в частности водонагреватели, относятся
к рекуперативным аппаратам, т. е. таким, в которых теп-
лота от теплоносителя передается через разделительную
(обычно металлическую) стенку. Эти аппараты подраз-
деляются на прямоточные и противоточные. В прямоточ-
ном теплообменнике теплоноситель и нагреваемая вода
протекают параллельно в одном направлении (рис.
11.1,о), а в противоточном — тоже параллельно, но в про-
тивоположных направлениях (рис. 11.1,6).
Водонагреватели широко распространены, так как
имеют простую конструкцию, компактны и обеспечивают
постоянство температур теплоносителя во времени.
В теплотехническом отношении противоточные тепло-
обменные аппараты выгоднее, чем прямоточные. Крите-
рием для оценки их эффективности является средний
температурный напор Д/т> т. е. средняя разность темпе-
ратур греющей и нагреваемой воды. В противоточной
схеме &tm почти всегда больше, чем в прямоточной, по-
этому поверхность нагрева теплообменника с противо-
током меньше. Все изложенные факторы влияют на вы-
бор направления потока теплоносителя и нагреваемой
—165—
воды, но в зависимости от вида теплоносителя. В водо-
водяных нагревателях температура теплоносителя умень-
шается, в пароводяных выбор направления теплоноси-
теля и нагреваемой воды не имеет значения, так как пар
в процессе теплопередачи должен иметь постоянную тем-
пературу насыщения при данном рабочем давлении (рас-
четная температура принимается равной 100°C) (рис.
11.1,в).
§ 39. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ПАРОВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ
И ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ ПРОТОЧНОГО ТИПА
В системах централизованного горячего водоснабже-
ния широко распространены водонагреватели проточного
типа, которые отличаются большой теплопронзводитель-
ностью и малой теплоемкостью. Ввиду этих особенностей
их применяют в случае большого и стабильного тепло-
потребления, а если из системы происходит залповое по-
требление теплоты (например, приемы душей после окон-
чания смены в бытовых помещениях промышленных
предприятий), их используют в сочетании с аккумулято-
рами теплоты.
В промышленных зданиях, имеющих паросиловое хо-
зяйство, используются пароводяные скоростные подогре-
ватели (рис. 11.2). В них пар, подаваемый в корпус, про-
ходит в межтрубном пространстве и нагревает воду. На-
греваемая вода поступает в переднюю водяную камеру,
разделенную вертикальной перегородкой^ и по теплооб-
менным трубкам проходит в заднюю камеру. Пар может
проходить дважды и четырежды в межтрубном прост-
ранстве корпуса водонагревателя (двухходовые и четы-
рехходовые пароводонагреватели). Задняя камера их не
закреплена в корпусе, что позволяет теплообменным
трубкам свободно перемещаться вдоль оси, компенсируя
температурное удлинение трубок. Для этого между дни-
щем водонагревателя и днищем подвижной камеры име-
ется зазор, равный температурному удлинению теплооб-
менных трубок. Для пароводяных нагревателей исполь-
зуются латунные трубки наружным диаметром 16 мм при
толщине стенок 1 мм; корпус стальной. Рабочее давление
греющего пара и воды должно быть соответственно не
более 1 МПа при температуре не выше 300 °C
и 1,6 МПа — при температуре 200 °C.
Скоростные пароводяные водонагреватели выпуска-
— 166—
Рис. И.2. Пароводяной скоростной подогреватель
1 и 4 — деревяннаян задняя водяные камеры; 2 —- межтрубное пространство? 3 — тепло-
обменные трубки; 5 — неподвижная опора подогревателя
ются в соответствии с требованиями ОСТ 108.271.105—76
двухходовыми и четырехходовыми с плоским и выпуклым
днищем. Нагреватели имеют поверхность нагрева пло-
щадью 6,3—53,9 м2. Основные технические данные паро-
водяных скоростных водонагревателей приведены
в прил. 8.
Водо-водяные скоростные секционные разъемные на-
греватели применяются в системах централизованного
теплоснабжения. Теплоносителем является вода из си-
стемы теплоснабжения (сетевая вода). Теплоноситель
и нагреваемая вода движутся по изолированным кон-
турам.
По форме поверхности нагрева водонагреватели под-
разделяются на трубчатые (рис. 11.3) и кожуховые (рис.
11.4), которые могут быть выполнены однокорпусными
и секционными.
Наибольшее распространение получили трубчатые
водонагреватели, которые состоят из стального цилиндри-
ческого корпуса с входными и выходными патрубками
для теплоносителя и нагреваемой воды, трубной решет-
ки и трубного пучка. Трубный пучок вставлен в корпус
водонагревателя и состоит из трубок малого диаметра
16X1 мм, развальцованных в трубные решетки. Отдель-
ные секции нагревателей соединяются с помощью труб-
чатых отводов, обычно называемых «калачами».
Нагреваемая вода движется по теплообменным труб-
кам, а теплоноситель — по межтрубному пространству,
так как прямые трубки позволяют удалять накипь с их
внутренней поверхности. Кроме того, эта схема движе-
ния теплоносителя позволяет отказаться от устройства
специальных компенсаторов для восприятия линейных
удлинений трубок и корпуса при нагревании.
В горизонтальных водонагревателях для устранения
прогиба трубок устанавливают поддерживающие опор-
ные перегородки с таким расчетом, чтобы пролет трубки
между точками не превышал 100—120 мм. Опорные пе-
регородки обеспечивают равномерное обтекание тепло-
носителя с внешней стороны теплообменных трубок
и, следовательно, влияют на общую теплопроизводитель-
ность. Если перегородки не поддерживают трубки, то они
провисают, нарушается равномерное обтекание теплоно-
сителем межтрубного пространства и теплопроизввди-
тельность уменьшается в 2—3 раза. При монтаже водо-
нагревателя необходимо следить за тем, чтобы полки
—168—
Рис. 11.3. Трубчатый противоточ-
ный водонагреватель
а — односекциониый; б — много-
секционный; 1 — корпус; 2 — fl>y6-
ная решетка; 3—опорные перего-
родки; 4 — подсоедннительные па-
трубки; 5—теплообменные трубки
Рис. 11 4. Кожуховый секционный
водонагреватель типа «труба *
трубе»
опорных перегородок располагались Горизонтально
и разделяли не более чем два ряда трубок.
Стандартная длина теплообменных трубок принима-
ется равной 2 или 4 м. Для увеличения интенсивности
теплообмена в водяных водонагревателях теплоноситель
и нагреваемая вода должны иметь достаточно большие
встречные скорости движения сред при противопотоке,
чего наиболее легко достигнуть в секционных водонагре-
вателях, состоящих именно из пучка мелких трубок или
из секций типа «труба в трубе», выполненных из сталь-
ных труб (кожуховые водонагреватели). Кожуховые во-
донагреватели просты в изготовлении, но металлоемки.
—169—
Водо-водяные нагреватели можно устанавливать как
из отдельных, так и нескольких секций с последователь-
ным и параллельно-последовательным их соединением по
теплоносителю и по нагреваемой воде.
Широко распространены секционные водо-водяные
нагреватели конструкции ВТИ Мосэнерго (по ГОСТ
34588—68) 16 типоразмеров, наружный диаметр корпу-
са которых от 57 до 325 мм и поверхности нагрева бдной
секции от 0,37 до 28 м2.
Максимальное рабочее давление водо-водяных на-
гревателей 1 и 1,6 МПа (10 и 16 кг/см2) при темпера-
туре теплоносителя до 200 °C.
Осйовные технические данные водо-водяных скорост-
ных секционных водонагревателей приведены в прил. 9.
§ 40. ЕМКОСТНЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ
Емкостные водонагреватели функционально совмеща-
ют в одном теплообменном аппарате два аппарата —
водонагреватель и аккумулятор теплоты и относятся
к теплообменным аппаратам малой теплопронзводитель-
ности и большой теплоемкости. В силу этих особеннос-
тей они применяются для систем с естественной цирку-
ляцией или для систем, из которых происходит резкое,
залповое водопотребление (рис. 11.5).
Нагревательный элемент представляет собой гребен-
чатый змеевик, выполненный из П-образных трубок или
пучков прямых трубок, собранных с помощью замыкаю-
щих коллекторов. По контуру нагреваемой воды в силу
незначительных скоростей движения воды имеется не-
большое гидравлическое сопротивление, из-за чего теп-
лообмен происходит конвективным путем и поэтому теп-
лопроизводительность емкостных водонагревателей не-
большая.
Емкостные водонагреватели выпускаются промыш-
ленностью для использования в качестве теплоносителя
не только пара, но и сетевой воды. Максимальное рабо-
чее давление пара и нагреваемой воды не более 0,5 МПа.
Рабочий объем водонагревателя (выше змеевика) со-
ставляет 90 % общего объема. Продолжительность на-
грева рабочего объема воды до 75 °C при теплоносителе
«пар» составляет около 1 ч.
Основные технические данные емкостных водонагре-
вателей приведены в прил. 10.
—170—
Рис. Н 5. Емкрстные водонагреватели
/ — патрубок выхода горячей воды; 2 — спускной пробковой кран; 3— патру
бок входа холодной воды; 4— змеевик; 5 — выход конденсата; 6—вход napi
§ 41. РАСХОДЫ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ И ТЕПЛОТЫ
Величина расчетных расходов горячей воды и тепло-
ты зависит от потребления горячей воды, которую ис-
пользуют для смешения до требуемой температуры.
Очевидно, что расход горячей воды зависит от ее темпе-
ратуры; чем ниже температура горячей воды у смеси-
тельного водоразборного крана, тем больше ее доля в
составе смешанной воды.
Расчетные расходы горячей воды для гидравличес-
кого расчета сетей горячего водопровода в режиме водо-
потребления абсолютно одинаковы по методике вычис-
ления с холодным водопроводом (см. гл. 7). Разница
заключается в количественных параметрах: — расход
горячей воды санитарно-техническим прибором, л/с;
q[‘m— нормированный расход горячей воды прибором,
л/с; q^ru — норма расхода горячей воды потребителем
в час наибольшего водопотребления, л, qhu т — то же,
в средние сутки.
Нормы расхода теплоты суточную [кДж (на 1 чел.
в сут)] и часовую [кДж (на 1 чел. в сут)] вычисляют
по формулам:
Qu - CL <&т = ^.т Ср (ihm - /с); (11.3)
= = (11.4)
—171—
где Q^lt и <2„ — часовая и суточная нормы расхода теплоты;
Ср(/^— /с) —количество теплоты, требуемой для нагрева 1 л воды
до расчетной температуры; С — теплоемкость воды, кДж/(кг-°С);
р — плотность воды, кг/дм3; tm—средняя температура горячей воды,
СС, при которой определена норма (для закрытых систем ^=55 "С);
1е— расчетная температура холодной воды в знмннй период (Д=
Суточные расходы горячей воды, как уже говорилось,
зависят от суточных норм потребления горячей воды
h qiUr
9сут~ 1000 ’ (1L5)
Тогда средний часовой расход воды:
9л=фт 5 (й ,6)
где Т — продолжительность потребления горячей воды, ч (для жи-
гах зданий — 24 ч, в остальных — продолжительность смены).
Максимальный часовой расход горячей воды qhm, л/ч,
и секундный расход q^ определяются по формулам
(11.7) и (Н.9) на основе норм потребления горячей во-
ды на процедуру и на смесительный водоразборный
кран.
Суточные расходы теплоты, кДж/сут, вычисляют по
формулам:
= Ср (1 + *т J ( tm - f) = ($ (1 + Лт J , (11.7)
где —суточные теплопотерн в системе.
Часовые расходы теплоты, кДж/ч, определяют по фор-
муле:
ь
где Q'hrm— средние часовые теплопотерн.
Ориентировочно теплопотерн определяются в долях
суммарного теплопотребления. При этом правильнее
суммарное теплопотребление считать на нужды горяче-
го водоснабжения и на нужды отопления, но так как
программой курса изучение отопления не предусмотре-
— 172—
ио, то придется ограничиться теплопотреблением,связан-
ным только с горячим водоснабжением:
0“ = <2т *т.п
Qhr = ^Т.т^т.п
(Н.9)
где А’т.п — коэффициент теплопотерь в системе горячего водоснабже-
ния (табл. 11.1).
Таблица 11.1
Системы горячего водоснабжения Значение
с квартальны- ми сетями от ЦТП без кварталь- ных сетей
Без полотенцесушителей 0,15 0,1
С полотенцесушителями 0,25 0,2
С неизолированными стояками и поло- тенцесушителями 0,35 0,3
§ 42. ОСНОВЫ РАСЧЕТА И ПОДБОРА ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ
Водонагреватели рассчитывают в следующем поряд-
ке:
определяют площадь поверхности нагрева;
устанавливают основные конструктивные размеры
и подбирают водонагреватель;
производят гидравлический расчет, а при расчете ем-
костных водонагревателей кроме всего прочего опреде-
ляют аккумулирующую емкость водонагревателя.
Площадь поверхности нагрева водонагревателей рас-
считывается по формуле:
(ц^-3,6) ’ k
где <2р — расчетное количество теплоты, кДж/ч; р — коэффициент
запаса па неучтенные теплопотери (Р=1,1); ц — коэффициент сни-
жения теплопередачи через теплообменную поверхность из-за отло-
жений на стенках (р=0,7); k — коэффициент теплопередачи,
Вт/(м2-°С) (табл. 11.2); Д/ — расчетная разность температур тепло-
носителя и нагреваемой воды.
Разность температур теплоносителя и нагреваемой
воды определяется в соответствии с § 38. Судя по фор-
муле (11.10), чем больше разность температур между
теплоносителем и нагреваемой водой, тем больше тепло-
вая эффективность водонагревателя. Так, для противо-
— 173—
точных скоростных водонагревателей средняя разность
температур определяется по формуле:
Д/ = (&max -^mln)_ , (11 Л1)
r2,3i.ig(^)l
L \Л*т!п / J
где Д/тах и Д/тт — наибольшая и наименьшая разность температур
между теплоносителем н нагреваемой водой по концам теплообмен-
ника (в осях входного и выходного патрубков теплоносителя). Сред-
неарифметическую разность температур можно определить с по-
мощью номограммы (рнс. 11.6).
Таблица 11.2
Водонагреватели Теплоноситель (прн скорости нагреваемой воды* м/с) Коэффициент теплопередачи, Вт/м’-°С (ккал/м*«°С), для труб нз
стали* чугуна латуни
Скоростные Емкостные Пар давлением 0,07— 0,02 МПа (0,75—1,5) Вода температурой 80— 115 °C (0,5—2,5) Пар давлением 0,07— 0,02 МПа (меиее 0,1) Вода температурой 80— 115 °C (менее 0,1) 700 (600) 290 (250) 2520—3480 (2200—3000) 1163—3000 (1000—2600) 840 (720) 348 (330)
В емкостных водонагревателях в качестве расчетной
разности температур теплоносителя и нагреваемой воды
принимается ее среднеарифметическое значение:
Д/ = (Тн + Тк)/2 - (/я + M/2, (11.12)
где Тп н Тк — начальная н конечная температуры теплоносителя;
ta и — то же, нагреваемой воды.
Обычно при расчете принимаются температуры теп-
лоносителя летнего периода, когда они имеют меньшие
значения, тогда А/ меньше, a FBn больше.
В связи с тем, что работа водонагревателей в летние
и зимние месяцы (вне отопительного и в отопительном
сезонах года) значительно отличается друг от друга, а
водонагреватели горячего водоснабжения подключают-
ся по двухступенчатой схеме нагрева, расчеты поверх-
ности нагрева необходимо проводить на два режима.
Первый режим соответствует отопительному сезону
и работе отопительной системы. В этот период расчетная
—174—
Рис. 116. Номограмма для определения средней логарифмической разности
температур для расчета скоростных противоточных водонагревателе*
начальная температура теплоносителя принимается рав-
ной 7'н = 130°C; в обратной — 7’ц = 70°С.
Второй режим соответствует летнему периоду, когда
7’н=70°С и Тк=30°С. Во время летнего периода водо-
нагреватели подключаются к сети теплоснабжения по
одноступенчатой схеме, а зимой — по двухступенчатой
схеме, причем первая ступень подключается к обратной
системе отопления.
Водонагреватели подбираются по наибольшему зна-
чению требуемой площади нагрева с таким расчетом,
чтобы скорость движения воды была равна 0,5—1,5 м/с.
Число секций водонагревателя:
т = гЕН/7с, (11.13)
где fc — площадь теплообмена одной секции или гребенчатого змее-
вика, принимается по табл. 11.1 и 11.2.
Конструктивные размеры (выбор номера водонагре-
—175—
вателя) в значительной степени определяются гидравли-
ческим расчетом.
Потери напора в трубчатом водонагревателе (для
воды, проходящей по трубкам) вычисляют по общей
формуле для шероховатых труб:
где X—коэффициент трення, Х=0,03; I—общая длина пути воды,
м; d — внутренний диаметр трубок, м; — сумма коэффициентов
местных потерь; v — скорость течения воды, м/с; -у — плотность
воды, кг/м3; g— ускорение свободного падения, м/с2.
При определении потерь напора в трубном пучке но-
вого водонагревателя основная доля потерь напора при-
ходится на линейные потери, т. е. на долю первого члена
уравнения (11.14).
Потери напора в новых трубках можно определить
приближенно с помощью формулы:
АД^бЗОо2. (11.15)
Для водонагревателей с учетом различного рода от-
ложений на внутренней поверхности труб необходимо
учитывать коэффициент загрязнения, величина которо-
го зависит от местных условий и определяется по опыту
эксплуатации (для Москвы /С3=4). Тогда выражение по-
терь напора с учетом зарастания трубок приобретает
вид:
ДЯ» 750Л3 (11.16)
где т — число секций водонагревателя в установке.
Аккумулирующий объем емкостного водонагревателя
может быть определен аналитически и графически.
В первом случае объем аккумуляторов теплоты вы-
числяется по формуле:
Д<2Т
у“- [ср(4-И] '
где Д<2Т— аккумулирующий запас теплоты, кДж; /^ — средняя тем-
пература горячей воды; tc — температура холодной воды.
Аккумулирующий объем теплоты зависит от режи-
мов потребления горячей воды и режимов работы водо-
нагревателей. Величина его определяется по такой же
методике, что и определение регулирующей емкости на-
—176—
порно-запасных баков систем холодного водопровода,
т. е. путем совмещения графиков теплоотдачи и тепло-
потребления.
Если достоверных графиков теплопотребления для
данной категории зданий нет, то требуемое аккумули-
рующее количество теплоты можно опрёделить аналити-
чески с помощью следующей закономерности:
д<2т = (У; т (11.18)
т 100
где <2т — среднее часовое потребление теплоты системы горячего во-
доснабжения с учетом теплопотерь, определяется по формуле (11.7);
Т — расчетный период потребления теплоты, ч, сут; 14е — относи-
тельная регулирующая емкость аккумулятора теплоты, %.
Значение относительной регулирующей емкости ак-
кумулятора теплоты определяется по принятой тепло-
производительности водонагревателя и коэффициенту
часовой неравномерности теплопотребления в системе:
С=-Г-- (П.19)
<2?
Расчетная подача теплоты водонагревателем опреде-
ляется по'формуле:
0т
Ср.вн = 1°0-^- . (Р-20)
где — теплопроизводительность установленного водонагревателя.
Для графического анализа работы системы водона-
греватель— аккумулятор теплоты необходимо иметь бо-
лее или менее достоверные графики теплопотребления.
Представим себе, что мы располагаем именно таким
ступенчатым графиком (см. рис. 11.7). Интегральный
график построен с 6ч (т.е. со времени начала потребле-
ния горячей воды). Если бы теплопотребление было
равномерным в течение периода работы системы Т, рас-
четную теплоподачу в этих условиях было найти просто,
так как Qbh—QJ, но теплопотребление системы горяче-
го водоснабжения всегда неравномерно (линия /), по-
этому теплоподачу обычно определяют соединив край-
ние точки линии теплопотребления 6—5 и, сместив ее
параллельно до точки А. Регулирующее количество теп-
лоты Qait будет соответствовать наибольшим ординатам
12—349 —177—
Рне. 11Л. Ступенчатый
график теплопотребления
(а) н интегральный график
теплопотребления к тепло*
подачи (б)
1 — теплопотребление; 2 — тепло*
подача; Т — продолжительность
работы системы горячего водо-
снабжения
между кривой теплопотребления и линией теплоотдачи
(линия 2).
Расчетная производительность водонагревателя вы-
ражается тангенсом угла наклона линии 2 (теплопода-
чи) к оси абсцисс.
Совмещение графиков теплопотребления и теплопо-
дачи позволяет определить режим работы установки.
Так, абсцисса на отрезке 2—6 отражает период пред-
варительного разогрева установки с тем, чтобы можно
было обеспечить подачу теплоты в пиковое время (то-
чка Д).
Точка В показывает период от выключения установки
до окончания потребления теплоты, иначе в системе бу-
дут наблюдаться нерациональные потери за счет сброса
теплоты (ордината остывания Б—5).
§ 43. СХЕМА ПРИСОЕДИНЕНИЯ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ
К ТЕПЛОВОЙ СЕТИ
В начальный период развития теплофикации для
приготовления горячей воды применялось только одно-
ступенчатое параллельное (по отношению к системе
отопления) включение водонагревателей (рис. 11.8,а).
Преимуществом этой схемы является почти полная не-
—178^
зависимость расхода теплоты на отопление от расхода
теплоты па горячее водоснабжение.
Водонагреватель рассчитывают при наиболее небла-
гоприятных условиях при самой низкой температуре се-
тевой воды (Т'н=70°С; Т„=30°С; /„ = 5°С; /„=55—
60°C); перепад температур теплоносителя и нагревае-
мой воды составляет всего 10—15°C.
При одноступенчатой схеме с предвключенными во-
донагревателями (рис. 11.8,6) они включаются перед
Системой отопления, причем регулятор расхода воды си-
стемы отопления располагается па подающей тепло-
снабжения между присоединениями (подающего и об-
ратного) водонагревателя горячего водоснабжения.
По этой схеме в часы максимального водоразбора
в горячем водопроводе система отопления недополучает
необходимое количество теплоносителя, а в часы пот-
ребления горячей воды ниже средних значений она, на-
Ьборот, получает теплоты больше необходимого. В це-
лом за сутки система отопления получает свою норму
расхода и, как показали исследования, выполненные во
ВТИ и МНИТЭПе, колебания температуры в отапливае-
мых помещениях незначительны за счет теплорегулиру-
ющей способности здания в целом и системы отопления
В частности. Однако расход теплоносителя, сохраняемый
в течение всего отопительного периода, будет недостаточ-
ным в более теплые месяцы отопительного сезона при
более низких температурах теплоносителя. В результате
получилась странная теплотехническая ситуация;-при бо-
лее высоких температурах наружного воздуха (например,
в апреле) был зафиксирован недогрев отапливаемых
помещений, а при низких наружных температурах (ян-
варь) — их перегрев. К тому же, ввиду присоединения
к общей тепловой сети зданий разного назначения, а сле-
довательно, с разными относительными расходами теп-
лоты на горячее водоснабжение, такой способ присоеди-
нения водонагревателей горячего водоснабжения ока-
зался практически непригодным и был заменен
двухступенчатой последовательной схемой присоедине-
ния (рис. 11.8,г), которая применяется при независимом
регулировании тепловых нагрузок отопления и горячего
водоснабжения. В первой ступени вода подогревается
обратной водой отопительной системы. При расчетной
наружной температуре, когда температура обратной воды
.12*
—179—
Рис. 11.8. Параллельная одноступенчатая схема включения водонагревателей
горячего водоснабжения (а), одноступенчатая схема с предвключеннем водо-
нагревателей горячего водоснабжения (б), двухступенчатая схема со смешан-
ным (в) н последовательным включением водонагревателей (г)
из отопительной системы является максимальной, водо-
нагреватель первой ступени обеспечивает нагрев горячей
воды до требуемой температуры при среднем часовом
расходе.
При нагрузке на систему горячего водоснабжения вы-
ше средних значений, а также при повышении темпера-
туры наружного воздуха и соответствующем снижении
температуры теплоносителя нагрев горячей воды оказы-
вается недостаточным, поэтому она подогревается во вто-
—180—
рой ступени которая включена параллельно системе
отопления.
К преимуществам этой системы следует отнести не-
зависимость системы отопления от нагрузки горячего
водоснабжения, однако при работе тепловых пунктов,
смонтированных по этой схеме, наблюдается повышен-
ный расход теплоносителя.
Двухступенчатая схема с последовательным вклю-
чением водонагревателей обеспечивает нагрев холодной
воды в водонагревателе первой ступени, в котором теп-
лоносителем служит вода из обратной магистрали си-
стемы теплоснабжения после системы отопления. Во вто-
рой ступени водонагревателя теплоносителем служит
-181-
подающая сетевая вода теплоснабжения перед подачей
ее в элеватор.
Вторая ступень водонагревателя рассчитывается на
средний часовой расход горячей воды при максимальной
температуре сетевой воды по выходе из системы отопле-
ния. Вторая ступень служит для догрева воды до 60 °C
при расходах больших, чем средние значения, и темпе-
ратурах обратной воды менее 70 °C.
К преимуществам двухступенчатой последовательной
схемы надо отнести наименьший, по сравнению со все-
ми схемами установки водонагревателей, расход тепло-
носителя. К недостаткам подобной схемы относятся за-
вышение площади поверхностей нагрева и то, что рабо-
та теплового узла, собранного по ней, невозможна без
автоматического регулирования.
Эта схема присоединения водонагревателей получила
преимущественное распространение в Советском Союзе.
§ 44. КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ
ТЕМПЕРАТУРЫ В СИСТЕМЕ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Автоматическое регулирование температуры необхо-
димо для поддержания постоянной и заданной темпера-
туры воды в системе горячего водоснабжения независи-
мо от изменения потребления воды и от изменения тем-
пературы теплоносителя.
Наиболее широкое распространение получили гид-
равлические регуляторы температуры прямого действия.
Такой регулятор включен в комплект регулирования
температуры системы теплосети Мосэнерго (рис. 11.9),
которая прошла многолетнюю апробацию в Москве
и других городах Советского Союза. ' Этот комплект
включает регулятор прямого действия типа РР, биметал-
лическое реле типа ТРБ-2 импульсную линию и дрос-
сель-шайбу. Гидравлический импульс передается по им-
пульсной линии от обратной линии теплосети или из во-
допровода, хотя более стабильное давление обычно
наблюдается в подающем трубопроводе тепловой сети.
Регулятор расхода теплоносителя РР представляет
собой обычный регулирующий клапан с гибким элемен-
том сильфонного типа. Он состоит из корпуса с крышка-
ми, односедельного клапана, жестко соединенных с дни-
щем сильфона стакана и пружины с натяжным приспо-
соблением. Давление воды после регулятора создает
—182—
Рис. 11.9. Схема автоматического
регулирования температуры горя-
чей поды теплосети Мосэнерго
1 ~ корпус регулятора расхода
теплоносителя; 2 — односедельный
Клапан; 3 —-сильфон; 4—-пружн-
Па; 5 — натяжное приспособление;
6 — импульсная трубка; 7— jep-
мореле; 3 —фильтр; 9 — диафраг-
ма
Рнс. 11 П. Термореле типа ТРБ-2
1 — герметичная гильза; 2— пучок
биметаллических пластин; 3— ра-
ботая пластина; 4 — клапан; 5 —
калиброванное сопло; 7 — корпус
водонагревателя; 8 — импульсная
трубка
—183—
усилие на клапан, которое стремится закрыть проходные
сечения седла. Этому усилию противодействуют пружи-
на и давление рабочей жидкости. При небольшом дав-
лении воды на сильфон клапан открыт, при сообщении
надсильфонной камеры с атмосферным давлением кла-
пан закрыт.
Изменение подачи теплоносителя достигается при
установившихся после клапана давлениях, действую-
щих на сильфон; оно происходит за счет натяжения или
ослабления пружины вращения натяжного приспособле-
ния, и при настраивании регулятора на намеченный диа-
пазон давлений.
Реле температуры ТРБ-2 (рис. 11.10) имеет латун-
ную трубчатую гильзу, в которой жестко закреплены
три биметаллические пластины, имеющие различные дли-
ны и изготовленные из металлического сплава с высо-
ким коэффициентом температурного давления. Следова-
тельно, эти пластины имеют различное удлинение, за
счет чего они по мере повышения температуры изгиба-
ются. Пластины гильзы соединены в разных точках с ра-
бочей пластиной, на конце которой закреплен клапан
с регулирующим винтом. Клапан может прикрывать
сопло, присоединенное к импульсной трубе. Сопло диа-
метром около 0,8—1,0 мм является слабым местом дан-
ной установки, так как после каждого перерыва в рабо-
те требует прочистки (чаще всего производят смену со-
пла).
Термореле системы ТРБ-2 успешно работают в Мос-
кве длительное время.
При заданной температуре горячей воды сопло тер-
мореле находится в нейтральном (только прикрытом)
состоянии, и через него происходит небольшой сброс во-
ды из импульсной трубки. Благодаря ограничениям дав-
ления в импульсной трубке при помощи дроссель-шай-
бы давление в подсильфонной камере регулятора расхода
несколько меньше, чем в камере, и шток и клапан нахо-
дятся в промежуточном положении. При повышении
температуры в системе горячего водоснабжения повы-
шается и температура биметаллических пластин реле,
в результате они, изгибаясь, открывают клапан; при
этом увеличивается сброс воды через импульсную труб-
ку, за счет чего перемещается шток с клапанами, умень-
шая поступление теплоносителя. В результате снижает-
ся температура в системе горячего водоснабжения.
— 184—
Таблица 11.3
Диаметр регулято- ра расхо- да. мм Наибольший расход теплоносителя, м3/ч, при потере давления в полностью открытом клапане, МПа
0.01 0,02 0,04 0,06 0,08 1,00
40 4 6 9 11 13 14
50 7 10 15 18 21 23
80 16 23 33 40 46 51
100 26 36 52 63 73 81
Диаметр исполнительно-регулирующего устройства
регулятора выбирается в зависимости от наибольшего
расхода теплоносителя и допустимой потери давления
при полностью открытом клапане по табл. 11.3.
Наименьшие допустимые потери давления в клапане
определяются в зависимости от разности напоров на
тепловом пункте и схемы включения водонагревателя, а
самые малые характерны для двухступенчатой последо-
вательной схемы включения водонагревателя горячего
водоснабжения.
Глава 12. ОСОБЕННОСТИ СЕТЕЙ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
§ 45. СХЕМЫ СЕТЕЙ
Системы централизованного горячего водоснабжения
являются частью внутреннего водопровода. Сети горяче-
го водоснабжения имеют много общего с сетями холод-
ного водоснабжения.
Сеть горячего водоснабжения так же, как сеть холод-
ного водопровода, бывает с нижней и с верхней развод-
ками. Сеть горячего водоснабжения бывает тупиковой
и закольцованной, но, в отличие от сетей холодного во-
допровода, кольцевание сети необходимо для выполне-
ния важной функциональной задачи — сохранения высо-
кой температуры воды.
Простые (тупиковые) сети горячего водоснабжения
с подающими трубопроводами применяют в небольших
малоэтажных зданиях с короткими стояками, а также
в бытовых помещениях промышленных зданий и в зда-
—185—
ниях с длительным и более или менее стабильным по-
треблением горячей воды (бани, прачечные).
Схемы сетей горячего водоснабжения с циркуляци-
онным трубопроводом следует применять в жилых зда-
ниях, гостиницах, общежитиях, лечебных учреждениях,
санаториях и домах отдыха, в детских дошкольных учре-
ждениях, а также во всех случаях, когда возможен не-
равномерный и кратковременный отбор воды.
Обычно сеть горячего водоснабжения состоит из го-
ризонтальных подающих магистралей и вертикальных
распределительных трубопроводов-стояков, от кото-
рых устраивают поквартирные разводки. Стояки горя-
чего водоснабжения прокладывают как можно ближе
к приборам.
Кроме того, сети горячего водоснабжения подразде-
ляются па двухтрубные (с закольцованными стояками)
и однотрубные (с тупиковыми стояками).
При увеличении радиуса действия систем горячего
водоснабжения и разнообразии условий жилой застрой-
ки требовалось совершенствование схем централизован-
ных систем горячего водоснабжения. Были созданы при-
нципиально новые схемы с самостоятельными независи-
мыми циркуляционными контурами, ограниченными
пределами одной секции здания или пределами одной
группы стояков. Небольшой радиус действия этих кон-
туров позволяет поддерживать в них циркуляцию за
счет гравитационного напора, в то время как обмен во-
ды в магистральных трубах происходит или за счет
водоразбора, или с помощью циркуляционного насоса.
Рассмотрим некоторые из большого числа возмож-
ных схем сетей горячего водоснабжения.
При верхней разводке магистралей (рис. 12.1) сбо-
рный циркуляционный трубопровод замыкается в виде
кольца. Циркуляция воды в трубопроводном кольце при
отсутствии водоразбора осуществляется под действием
гравитационного напора, возникающего в системе из-за
разницы плотности охлажденной и горячей воды. Охлаж-
денная в стояках вода опускается вниз в водонагрева-
тель и вытесняет из него воду с более высокой темпера-
турой. Таким образом происходит непрерывный водо-
обмен в системе.
Тупиковая схема сети (рис. 12.2) имеет наименьшую
металлоемкость, но из-за значительного остывания и не-
рационального сброса остывшей воды применяется в жи-
—186—
.4 .4 4
Рис. 12.2. Тупиковая схема горячее
го водоснабжения
1 — водонагреватель; 2 — распре-.
делительные стояки
Рис. 1?1. Схема с верхней раз-
водкой подающей магистрали
I — водонагреватель; 2 — подаю-
щий стояк; 3 — распределительные
стояки; 4—циркуляционная сеть
Рис. 12.3. Схема с закольцованны-
ми магистральными трубопрово-
дами
1 —. водонагреватель; 2 — распре-
делительные стояки; 3 — диафраг-
ма (дополнительное гидравличе-
ское сопротивление); 4— циркуля-
ционный насос; 5 — обратный кла-
пан
Рис. 12.4. Двухтрубная схема го-
рячего водоснабжения
1 — водонагреватель; 2 — подаю-
щая магистраль; 3 — циркуляцион-
ная магистраль; 4 — циркуляцион-
ный насос; 5 — подающий Стояк;
6 — циркуляционный стояк; 7 —
водоразбор; 8 — полотенцесушители
—187—
лых зданиях высотой до четырех этажей, если на стоя-
ках не предусмотрены полотенцесушители и протяжен-
ность магистральных труб мала. Если же протяженность
магистральных труб велика, а высота стояков ограниче-
на, то применяют схему с закольцованными подающей
и циркуляционной магистралями с установкой на них
циркуляционного насоса (рис. 12.3). В этой схеме тоже
следует ожидать остывания, но меньшего объема воды.
Подобная схема позволяет увеличить протяженность
сети.
Наибольшее распространение получила двухтрубная
схема (рис. 12.4), в которой циркуляция по стоякам и ма-
гистралям осуществляется с помощью насоса, забираю-
щего воду из обратной магистрали и подающего ее
в водонагреватель. Система с односторонним присоедине-
нием водоразборных точек к подающему стояку и с ус-
тановкой полотенцесушителей на обратном стояке пред-
ставляет собой наиболее распространенный вариант по-
добной схемы. Двухтрубная схема оказалась надежной
в эксплуатации и удобной для потребителей, но для нее
характерна высокая металлоемкость.
Для снижения металлоемкости в последние годы
стали использовать схему (рис. 12.5), в которой несколь-
ко подающих стояков объединяются перемычкой с од-
ним циркуляционным стояком. Такое решение схемы го-
рячего водоснабжения чаще всего используется для
общественных зданий, где не предусматривается установ-
ка полотенцесушителей. Схема отличается низкими
эксплуатационными показателями, так как верхняя пере-
мычка выполняется из труб того же диаметра, что и по-
дающие стояки; сопротивление ее превышает сопротив-
ление магистралей, поэтому вода движется только
в стояках, близких к циркуляционному.
Недавно появились схемы однотрубной системы го-
рячего водоснабжения, предложенные МНИИТЭП, с од-
ним холостым подающим стояком на группу водораз-
борных стояков (рис. 12.6). Холостой стояк изолирован
и устанавливается в паре с одним водоразборным или
в секционном узле, состоящем из 2—8 закольцованных
водоразборных стояков. Основное назначение холостого
стояка— транспортирование горячей воды из магистра-
ли в верхнюю перемычку и далее в водоразборные сто-
яки. В каждом стояке происходит самостоятельная, до-
полнительная циркуляция за счет гравитационного напо-
—188—
Рис. 12.5. Схема с одним объединяющим циркуляционным стояком
/ — водонагреватель; 2— подающая магистраль; 3 — циркуляционная магист-
раль; 4 — циркуляционный насос; 5 — водоразборные стояки; 6 — циркуляции
онный стояк; 7 — обратный клапан
Рис. 12.6. Секционная однотрубная
схема горячего водоснабжения
/ — подающая магистраль; 2 —
циркуляционная магистраль; 3 —
холостой подающий стояк; 4 —•
водоразборный стояк; 5 — кольцу-
ющая перемычка; б —запорная
арматура; 7— полотенцесушитель
ра, возникающего в контуре секционного узла из-за
остывания воды в водоразборных стояках с полотенце-
сушителями. Холостой стояк помогает правильному рас-
пределению потоков в пределах секционного узла. Как
показывает опыт эксплуатации, в зданиях высотой 9
и более этажей гравитационный напор, возникающий
в стояках при остывании воды, как правило, достаточен
для обеспечения необходимой циркуляции.
— 189—
§ 46. СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИИ ВОДЫ В СИСТЕМЕ.
ПРЕДЕЛЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ
Циркуляционные трубопроводы служат для предот-
вращения остывания горячей воды у точек водоразбора
при незначительном недопотреблении или при полном
его отсутствии.
Водообмен и следом за ним возобновление теплоты
в системе можно достичь тремя путями:
естественная циркуляция;
искусственный путь, с использованием циркуляцион-
ных насосов;
использование комбинированной насосно-естественной
системы циркуляции, при которой протяженный горизон-
тально расположенный трубопровод имеет свой цирку-
ляционный контур, в котором циркулирует вода под на-
пором центробежного насоса, а присоединяемые к
магистрали самостоятельные контуры обладают обособ-
ленной (часто естественной) циркуляцией воды.
Естественная циркуляция обусловлена неоднородным
распределением плотности воды в стояке, который пред-
ставляет собой один из составных элементов циркуля-
ционного контура.
Величина естественного (гравитационного) напора
определяется разностью плотностей остывшей и нагре-
той Воды:
AWcir = ^(Po-Pft). (12.1)
где h — расстояние по вертикали от центра тяжести водонагревателя
до кольцующей перемычки; р0 и ph — плотность при средней темпе-
ратуре охлажденной воды в обратном стояке и горячей (нагретой)
воды в подающем стояке.
Из формулы (12.1) следует, что чем выше стояк го-
рячей воды (и наверное, чем выше здание) и больше
разница в плотности остывшей и горячей воды, тем боль-
ше величина гидростатического напора.
Естественная циркуляция возможна в случае, когда
Д/7С(-Г > YH + YHlt
где 2Н — сумма потерь напора по длине трубопроводов; 2/7; — то
же, иа местные сопротивления.
Циркуляционный напор по своей величине невелик,
поэтому диаметры циркуляционных труб подбирают на
малые скорости движения воды.
Практический опыт показывает, что системы с есте-
—190—
Таблица 12.1
Превышение наиболее низко расположенного водоразборного крана над серединой водона- гревателя, м Наибольшее расстояние по горизонтали от водонагревателя до крана, м, в сети
с верхней разводкой | с нижней разводкой
2 15—20 ’ 12—15
6 30—35 20—25
10 40—45 25—30
20 50—60 30—35
ственной циркуляцией могут применяться для сети про-
тяженностью не более 50 м при верхней разводке и не
[более 35 м при нижней разводке, но в случае располо-
жения водонагревателя ниже самого нижнего водораз-
борного крана.
В табл. 12.1 приведены условия возможной работы
системы горячего водоснабжения при естественной цир-
куляции.
В комбинированных системах естественная циркуля-
ция должна рассчитываться по отношению к точкам при-
соединения их к магистралям, находящимся под воз-
действием циркуляционного насоса.
\
§ 47. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕТИ
ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Трубопроводная сеть горячего водоснабжения вы-
полняется так же, как и трубопроводы холодного водо-
провода, из стальных оцинкованных нефтеводогазопро-
водных труб.
К задачам сети горячего водоснабжения следует от-
нести:
предотвращение поступления горячей воды в водо-
проводную сеть холодного водоснабжения и наоборот
(предотвращение так называемых «перетоков»);
уменьшение теплопотерь в трубопроводах;
необходимость компенсации температурных удлине-
ний в стальных трубопроводах;
необходимость в установке специфических санитар-
но-технических приборов.
Для предотвращения поступления горячей воды
в сеть холодного водоснабжения и наоборот обязатель-
—191—
Рис. 12.7. Полотенцесушители типа
ПО-30 (а) и ПО-20 (б)
Рис. 12.8. П-образный гнутый ком-
пенсатор
на установка обратных клапанов на подводках холодной
воды к водонагревателям и групповым смесителям, на
циркуляционном трубопроводе перед присоединением его
к водонагревателям, в обвязке циркуляционного насоса.
Специфическим санитарно-техническим прибором
горячего водоснабжения кроме смесительной арматуры
является полотенцесушитель, который изготовляют из
стальных оцинкованных труб диаметром 32 мм. Кроме
того, отечественная промышленность выпускает латун-
ные-никелированные или хромированные полотенцесу-
шители типа ПО-ЗО (рис. 12.7, а) и ПО-20 (рис. 12.7,6)
для отопления ванных и душевых комнат; их устанавли-
вают согласно принятой схеме горячего водоснабжения
на подающих стояках либо на циркуляционных стояках.
Трубопроводы горячего водоснабжения при повыше-
нии температуры удлиняются, и это удлинение необходи-
мо компенсировать, если при наличии поворотов нельзя
рассчитывать на естественную компенсацию («самоком-
пенсацию»). Каждый поворот трубопровода в зависи-
мости от диаметра и толщины стенки может удлиниться
на величину от 10 до 20 мм. В противном случае при
—192-
удлинениях прямых участков до 50 мм необходима уста-
новка специальных компенсаторов.
В системах горячего водоснабжения чаще всего при-
меняются гнутые компенсаторы Щ-образные или лиро-
образные).
, Компенсаторы устанавливают на прямых трубопро-
водах, разделенных на участки неподвижными опорами,
которые распределяют таким образом общее удлинение
трубопровода в соответствии с компенсирующей спо-
собностью принятого компенсатора.
Гибкие компенсаторы из труб применяют для компен-
сации тепловых удлинений трубопроводов независимо
От параметров теплоносителя, способа прокладки и диа-
метров труб. В основном используются П-образные ком-
пенсаторы (рис. 12.8).
Расчетное тепловое удлинение трубопроводов, мм,
для определения размеров гибких компенсаторов опреде-
ляют по формуле:
< Дх = £Д/. (12.2)
где M—aAtL— полное тепловое удлинение расчетного участка тру-
бопровода, мм; L—расстояние между неподвижными опорами тру-
бопровода, м; а=0,000012— средний коэффициент линейного расши-
рения стали прн нагревании от 0 до 1 °C; Д< — расчетный перепад
температуры, Характерный для системы; £ — коэффициент, учиты-
вающий релаксацию, т. е. понижение временного сопротивления ме-
талла в результате продолжительного действия нагрузки и предва-
рительного растяжения компенсатора.
Трубопроводы жестко защемляются на неподвиж-
ных опорах.
Теплоизоляцию трубопроводов и оборудования при-
меняют во избежание потерь теплоты на всех подающих
и циркуляционных (за исключением, прокладываемых
скрытно в шахтах или каналах) трубах, кроме подво-
дОк к водоразборной арматуре.
В верхних точках сети горячего водоснабжения пре-
дусматривается установка устройств для выпуска возду-
ха из системы, если в системе невозможен выпуск воз-
духа через водоразборную арматуру.
13—349
—193—
Глава 13. РАСЧЕТ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
§ 48. РАСЧЕТ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
В РЕЖИМЕ ВОДОРАЗБОРА
Расчет горячего водоснабжения в режиме водоразбо^-
ра является продолжением гидравлического расчета хсь
лодного водопровода, но только по ответвлению одной
й той же гидравлической системы, имеющей общий ис-
точник питания (общее обеспечение расхода воды) и об-
щий источник энергии (общий источник напора). Разли-
чия в расчете заключаются в следующем.
1) . Гидравлический расчет систем горячего водо-
снабжения производится на расчетный расход горячей
воды qh-cir с учетом циркуляционного расхода л/с, опре-
деляемого по формуле:-
=У'(1 4-Кс,-г), (13.1)
где kcir — коэффициент, принимаемый для водонагревателей и на-
чальных участков системы до первого водоразборного стояка:
Ji/cflT , . 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1
kciT . . . 0,57 0,43 0,43 0,40 0,38 0,36 0,33 0,25 0,12 0,00
для остальных участков — равным 0.
2) . Расчетные расходы воды на участке сети горяче-
го водоснабжения определяются по формуле (7.9), но с
той разницей, что qo принимается по потреблению воды
приборами горячей воды, т. е. qo=qo.
3) . Потери напора в трубопроводах горячего водо-
снабжения определяются с учетом зарастания внутрен-
него сечения из-за коррозии. Для этого используется
формула, аналогичная формуле (7.2) определения до-
полнительных потерь на местные сопротивления
Ht = iHl+ki)kaK, (13.2)
где ki — коэффициент, учитывающий потери иа местные сопротив-
ления; kaK — коэффициент увеличения потерь напора из-за зараста-
ния сечения труб в процессе эксплуатации, определяемый на основе
практического опыта в зависимости от состава и свойств воды:
0.2 — для подающих и циркуляционных распределительных трубопро-
водов; 0,5 — для трубопроводов в пределах ЦТП, а также для тру-
бопроводов водоразборных стояков с полотенцесушителями; 0,1 —
для трубопроводов водоразборных стояков без полотенцесушителей
и для циркуляционных стояков.
4) . Дополнительным членом в формуле (7.1) дбл-
—194—
жен быть член, отображающий потери напора в водона-
гревателе. В емкостных водонагревателях они очень
малы и поэтому их принимают с известным запасом —
не более 0,5 м. В скоростных водонагревателях потери
напора весьма значительны и вычисляются по формуле
fll.15) в зависимости от длины теплообменных трубок
й числа секций водонагревателя.
5) . Расчет сети горячего водоснабжения производит-
ся с помощью различных таблиц (для холодной и горя-
чей воды раздельно).
6) . От точки ответвления холодного водопровода
к водонагревателю расчетный расход воды определяется
по подаче смешанной воды, т. е. <7о=<7о0/.
Для нормальной работы смесительной арматуры и
стабильного регулирования температуры смешанной во-
ды во время процедуры напоры в подводящих трубопро-
водах холодного и горячего водоснабжения должны быть
примерно равными. Если разница напоров в сетях холод-
ного и горячего водоснабжения будет более 10 м, то не-
обходимо предусмотреть установку дополнительного
насоса в сети горячего водоснабжения (перед водона-
гревателем).
При расчете сети горячего водоснабжения необходи-
мо следить за гидравлической устойчивостью сети, для
чего необходимо избегать возможных резких колебаний
расходов воды. Для устранения колебаний наибольшие
потери напора должны допускаться в конечных участках
системы. Эти требования в особой степени относятся к
системам с большим числом душевых установок (быто-
вые помещения промышленных зданий, бани, гостини-
цы).
§ 49. РАСЧЕТ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
В РЕЖИМЕ ЦИРКУЛЯЦИИ
Циркуляция в системе горячего водоснабжения пред-
усматривается с целью сохранения постоянства темпе-
ратуры у наиболее удаленного водоразборного крана.
В противном случае возможен сброс остывшей воды
и значительное возрастание нерационального потребле-
ния воды. Очевидно, что наиболее неблагоприятным ре-
жимом при этом является полное отсутствие водоразбо-
ра из системы горячего водоснабжения, за исключением
начальных участков до первого водоразборного стояка.
13*
—195—
Циркуляционный расход горячего водоснабжения оп-
ределяется по формуле:
('3”
где QAt — теплопотери в трубопроводах горячего водоснабжения,
кВт; Д<— разность температур в подающих трубопроводах системы
от водонагревателя до наиболее удаленной водоразборной точки, °C;
₽ — коэффициент разрегулировки циркуляции.
Значения Qht и р в зависимости от схемы горячего
водоснабжения следует принимать следующими:
для систем, в которых предусматривается циркуля-
ция воды по водоразборным стоякам, Qht следует опре-
делять по подающим и разводящим трубопроводам при
Д*= 10°С и р=1;
для систем, в которых предусматривается циркуля-
ция воды по водоразборным стоякам с переменным со-
противлением циркуляционных стояков, Qht следует оп-
ределять по подающим, разводящим трубопроводам и во-
доразборным стоякам при Д/ = 10°C и р= 1;
при одинаковых сопротивлениях секционных узлов
или стояков Qht следует определять по водоразборным
стоякам при Д/=8,5°С и Р= 1,3;
для водоразборного стояка или секционного узла теп-
лопотери определяются по подающим трубопроводам,
включая Кольцующую перемычку при Д/=8,5°С и р=
= 1,0.
Разница между потерями напора и подающих и цир-
куляционных трубопроводах от водонагревателя до наи-
более удаленных водоразборных или циркуляционных
стояков каждой ветви системы для разных ветвей долж-
на быть не более 10 %.
При невозможности гидравлической увязки давлений
в сети трубопроводов системы горячего водоснабжения
путем соответствующего подбора диаметров труб прибе-
гают к установке диафрагм на циркуляционном трубо-
проводе системы. Диаметр отверстий регулирующих ди-
афрагм определяется по формуле:
= 20 V -(------77^-----------С1 (13.4)
' ^0,0316 и -J-350?/d? )
где Н,р — избыточный иапор, м, который необходимо погасить диа-
фрагмой.
В системах с одинаковым сопротивлением секцион-
—196—
иых узлов или стояков суммарные потери давления по
подающему и циркуляционному трубопроводам в преде-
лах между первым и последним стояками при циркуля-
ционных расходах должны в 1,6 раза превышать поте-
ри давления в секционном узле или стояке при разрегу-
лировке циркуляции р= 1,3.
Диаметры трубопроводов циркуляционных стояков
'определяют при условии, чтобы при циркуляционных рас-
ходах в стояках или секционных узлах потери давления
между точками присоединения их к распределительному
подающему и сборному циркуляционному трубопрово-
дам не отличались более чем на 10%.
В системах горячего водоснабжения, присоединяе-
мых к закрытым тепловым сетям, потери давления в сек-
ционных узлах при расчетном циркуляционном расходе
следует допускать в пределах 0,03—0,06 МПа.
Величина теплопотерь определяется по формуле:
I i
Qht = 20* = 2 nd. I. &t°m (1 - n) = SQ* llt (13.5)
i 1
где ki— коэффициент теплопередачи неизолированной трубы, прини-
маемый равным 11,63 Вт/(м2 • град); di — наружный диаметр трубо-
проводов на расчетном участке, м; k — расчетная длина участка, м;
П—коэффициент эффективности теплоизоляции (i]»0,6); Д<^—
разность температур между средней температурой на расчетном уча-
стке и температурой окружающего воздуха помещения; Суд — удель-
ные теплопотерн 1 м трубопровода при заданном Дбп, Вт/м (табл.
13.1).
Таблица 13.1
Условный диаметр трубы, мм Теплопотерн изолированных трубопроводов из стали на 1 м. Вт/м. при перепаде температуры Д 1, °C
30 35 40
15 23,3 26,7 31,4
20 29,0 33,7 44,2
25 36,0 43,0 48,8
32 46,5 53,5 61,6
40 52,3 60,5 69,8
50 62,8 71,1 83,7
70 86,1 100,0 114,0
80 97,7 111,7 127,9
100 118,6 138,4 158,2
125 145,4 169,8 194,2
150 183,7 191,9 244,2
—197—
Расчет циркуляционного режима с насосным побуж-
дением несложных (неразветвленных) сетей горячего
водоснабжения можно производить по методу заданной
кратности обмена воды в системе. По этому методу при-
нято, что все теплопотери могут быть возмещены, если
в системе в течение одного часа произойдет 2—4-крат-
ный обмен воды в циркуляционном контуре. Исходя из
этих посылок вначале задаются кратностью обмена во-
ды в контуре. Тогда объем воды, который должен быть
заменен, будет равен вместимости подающего и цирку-
ляционного трубопроводов. Производительность цирку-
ляционного насоса, л/ч, будет равна:
q = mVctr, (13.6)
где т — кратность обмена воды в циркуляционном контуре системы.
Рабочий напор циркуляционного насоса определяет-
ся по приближенной формуле:
rf* = Z£Rt (13.7)
где Ri — удельные потери напора на 1 м длины трубопроводов сети
горячего водоснабжения (при о»0,5 м/с) в зависимости от услов-
ного диаметра:
d ........... 15 20 25 32 40 50 70 80 100
Rt................. 80 50 32 24 17 13 9 6,5 5
Удвоение потерь напора на трение произведено
в счет местных сопротивлений.
В заключение расчета необходимо вычислить возмож-
ное остывание в циркуляционном контуре по формуле:
M = QMl(mVelT)-, (13.8)
Если будет выполнено условие: для лечебных учреж-
дений А/<8,5 °C, а для жилых зданий Д/<10°С, то рас-
чет циркуляции на этом заканчивается. В противном
случае кратность обмена воды в циркуляционном кон-
туре должна быть -увеличена (в десятых долях кратнос-
ти) с точностью до одного знака после запятой и расчет
должен быть повторен.
—198—
§ 50. ПРИМЕНЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
ДЛЯ РАСЧЕТА СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ
Если при проектировании систем наружного водопро-
вода, например, увязки кольцевых водопроводных сетей,
ЭВМ применяется весьма широко, то для расчетов са-
цитарно-технических систем — крайне редко. Это связа-
но с тем, что большинство санитарно-технических расче-
тов носит ярко выраженный инженерный характер и,
как правило, сводится, помимо таблиц и графиков,
к очень небольшому числу относительно несложных
формул. Естественно, что в таком случае проще и бы-
стрее использовать микрокалькулятор или лист бумаги.
Тем не менее, существует ряд задач, в которых при-
менение ЭВМ целесообразно, так как приводит к эконо-
мии времени и повышению точности результатов. Сюда
относятся задачи, требующие сравнения ряда вариантов
(например, расчет рационального зонирования внутрен-
него водопровода) или использующие механизм итера-
ционного (пошагового) приближения.
Для проведения подобных вычислений наиболее це-
лесобразно использование микроЭВМ и персональных
компьютеров класса «Искра-226», ДВК-2м, СМ-1840
и т. п. Применение машин более высокого класса неце-
лесообразно и нерентабельно.
Программирование удобнее всего вести на алгорит-
мических языках типа БЕЙСИК илн ФОКАЛ, ориенти-
рованных на организацию диалоговой работы на ЭВМ.
При составлении программ полезно предварительно
представить алгоритм расчета в виде блок-схемы (рис.
13.1). Схема носит методический характер: в правой
части каждой ячейки указаны процедуры расчета, сле-
ва— соответствующие им формулы. Таким образом, на-
глядно представляется формализация всех операций,
необходимых для проведения расчетов.
В качестве примера использования ЭВМ приведен
расчет циркуляции в сети горячего водоснабжения мето-
дом заданной кратности оборота воды (см. § 49). Суть
метода заключается в начальном задании кратности
оборота воды с последующим пошаговым вычислением
исходя из сравнения вычисленных значений остывания
воды в циркуляционном контуре системы с нормируемы-
ми пределами. Программа составлена на языке
БЕЙСИК и ориентирована на работу с микроЭВМ «Ис-
—199—
РАСЧЕТНАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СХЕМА
ЦИРКУЛЯЦИОННОГО КОЛЬЦА (ЦК)
кра-226». Методическая блок-схема расчета (см. рис.
13.1) позволяет проследить порядок ввода данных и про-
ведения вычислений, а также организацию цикла.
Все сказанное ранее об ограниченном применении
ЭВМ к расчетам санитарно-технических систем относят-
ся только к области чисто вычислительных задач. Что
касается проектных решений (трассировка сетей раз-
личного диаметра и дворовой сети, назначение диамет-
ров труб и т.п.), то после формализации этих решенйй
—200—
Рис. 13.1. Методическая блок-схема расчета сети горячего водоснабже-
ния в режиме циркуляции
ег— граница расчетных участков в гидравлической схеме циркуляционного
кольца; гт—то же, в теплотехнической схеме циркуляционного кольца;
— длина расчетных участков в гидравлической схеме, м; I? — то же, в теп-
лотехнической схеме, м; d, — диаметр трубопроводов иа участке, мм; Ус*г —
объем трубопроводов циркуляционного кольца, л; т — принятое число оборо-
тов (кратность) воды в циркуляционном кольце; д^ — производительность
циркуляционного насоса, л/ч; Н& —требуемый напор циркуляционного на-
соса, мм; flj" —ориентировочные удельные потери
напора на 1 м стальной
трубы горячего водоснабжения, мм; Д/ — заданный перепад температур в се-
ти горячего водоснабжения; Д/н- —начальная температура воды на расчет-
ном участке, °C; —конечная температура воды на расчетном участке, °C;
t — температура окружающего воздуха в помещении, °C; — удельные
ок fif
теплопотери иа 1 м стальных неизолированных труб, Дж/ч; Qn — теплопо-
терн при остывании в циркуляционном кольце, Дж/ч; 1} — коэффициент эффек-
тивности теплоизоляции, Дт — остывание воды в циркуляционном кольце
ЭВМ может быть использована гораздо шире. Речь
идет о создании системы автоматизированного проекти-
рования санитарио-технических систем (САПР), как это
уже сделано для ряда разделов в других областях ин-
женерной деятельности. Вычислительной базой для
САПР являются отечественные комплексы типа СМ-
1420, АРМ-С, укомплектованные графическими диспле-
ями и графопостроителями. Уже в ближайшее время
следует ожидать возрастания роли ЭВМ в. области про-
ектирования санитарно-технических систем.
Программа расчета циркуляции в сети горячего во-
доснабжения методом заданной кратности оборота воды
на микроЭВМ «Искра-226»
5 REM Расчет циркуляции в сети горячего водоснабже-
ния методом заданной кратности оборота воды
10 DIM D (100), L (100), R(100), Т1 (100), Т2(100),
ТЗ (100), WI (100)
15 Х=0
20 REM Расчет гидравлических параметров
25 INPUT «Число расчетных гидравлических участ-
ков», N
30 Y = 0:FOR J= 1 TONrPRINT «УЧАСТОК N»; J
35 INPUT «Диаметр (м) и длина (м)», D(J), L(J)
40 Y = Y+0.7854* L(J) * D(J)|2:NEXTJ
45 PRINT «Расчетный объем циркуляционного кольца
Y=»; Y;
-201-
48 PRINT «Куб. м»: PRINT
50 INPUT «Число оборотов воды в кольце за 1 час», М
55 Q=M - Y:IF Х>0 THEN НО
60 H = 0:FORJ = 1 TON:R(J) = 0.00308/D(J)|3
62 H=H+R(J) . L(J):NEXT J
65 PRINT «Напор циркуляционного насоса Н=»; H;
68 PRINT «м.вод. ct.»:PRINT
70 REM Расчет теплотехнических параметров !
75 INPUT «Число расчетных теплотехнических участ-
ков», N 1
80FORJ=1TON1
82 INPUT «Диаметр (м), длина (м)», D, L
83 INPUT «Температура в начале и конце участка и воз-
духа в помещении (град, ц)», Tl, Т2, ТЗ
85 W1(J) =3,1416. 10- D(J)|:(T1(J)—T3(J)—(T1(J)—
—Т2 (J)/(2)-.NEXT J
90 INPUT «Коэффициент эффективности теплоизоляции
К», К
95 W = 0:FOR J= 1TON1:W = W+Wl (J)« L(J).(1—К):
NEXT J
1100 PRINT «Теплопотери при остывании в кольце
W/»; W;
102 PRINT «ккал/час»: PRINT
|105 INPUT «Допустимое остывание равно 8.5 или
110 град.», ТО
110T=W/Q:IF T>T0THEN 115
112 IFT<T0— 1 THEN' 120:GOTO 125
1115 X—1:M=M4-0.1:GOTO 55
120 X=2:M=M—O.kGOTO 55
125 PRINT «Число оборотов воды в кольце за 1 час
М=₽»; М
128 PRINT «Расчетокончен»: END
Г лав в 14. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
§ 51. ПОРЯДОК СДАЧИ И ПРИЕМКИ СИСТЕМ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ.
ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ
После выполнения всех монтажных работ систему
подвергают испытаниям иа исправность водоразборной
и запорной арматуры, смывных и других устройств обо-
рудования и на герметичность. Испытание на герметич-
ность выполняют до заделки трубопроводов в стенах (при
скрытой прокладке) и до наложения изоляции и окраски.
Испытывают трубопроводы гидравлическим способом
в соответствии с ГОСТ 3845—82 давлением, превышаю-
щим рабочее на 0,5 МПа, но не более 1 МПа в течение
10 мин; снижение давления при этом допускается не бо-
лее чем на 0,1 МПа.
В зимний период испытание проводят только после
ввода в действие системы отопления.
Испытание системы оформляют актом. Для приемки
системы в эксплуатацию предъявляют основные доку-
менты:
акты, чертежи и документы согласований на допол-
нительные работы и изменения, допущенные при монтаж-
ных работах;
акты на скрытые работы;
акты испытаний отдельных элементов (монтажных
узлов, устройств, оборудования) с приложением всех
паспортов;
акты испытаний на герметичность сети и на эффек-
тивность работы оборудования (насосов, баков, пожар-
ных кранов и т. п.).
Во время приемки проверяют соответствие монтажа
утвержденному проекту и прочность креплений, наличие
уклонов для опорожнения труб, отсутствие утечек воды
в арматуре, соединениях, оборудовании, эффективность
включения и выключения, работу автоматизации.
В актах приемки указывают все отмеченные дефекты
и неполадки, отступления от утвержденного проекта, ре-
зультаты испытания оборудования и системы в целом,
качество выполненных работ, наличие недоделок, срок
для их устранения.
В системе горячего водоснабжения проверяют ее эф-
фективность — обеспечение расчетных температур, про-
—203—
грев полотенцесушителей в циркуляционном режиме, ра-
боту водоподогревателей и циркуляционных насосов.
Испытание и приемку насосных установок проводят
в период обкатки. Результаты обкаточных испытаний
оформляют актом.
Организация эксплуатации систем водоснабжения.
Всю документацию по испытаниям системы водоснабже-
ния и основной приемосдаточный акт с оценкой монтаж
жа передают службе эксплуатации здания. В жилых
зданиях такой службой являются дирекция по эксплуа-
тации зданий (ДЭЗ), жилищно-эксплуатационная конто-
ра (ЖЭК) или ремонтно-строительное управление
(РСУ), работающие по договорам с ЖЭКами и ДЭЗами.
В ведомственных зданиях эксплуатацию санитарно-техни-
ческих систем осуществляют службы при главном ме-
ханике.
Перед эксплуатирующими организациями ставят сле-
дующие основные задачи:
обеспечение бесперебойной подачи потребителям нор-
мированного расхода воды, отвечающей по качеству
требованиям ГОСТ, а по напорам не ниже расчетного;
систематическое наблюдение за работой основного
оборудования (насосов, водоподогревателей, баков, тру-
бопроводов и арматуры, контрольно-измерительных при-
боров), выявление неполадок и выполнение текущего
ремонта;
ведение контроля за состоянием водопотребителя и на-
пора иа вводе и в сетях с целью выявления, а затем
и устранения утечки воды; специальное контролирование
работы смывных устройств и их регулировка с целью
исключения утечки воды, особенно в ночное время.
предотвращение замерзания воды в трубах и образо-
вания конденсата на их поверхности;
обеспечение мер по борьбе с шумом, превышающим
допустимые пределы (30 дБ) при работе санитарно-тех-
нического оборудования.
Работы по текущему ремонту в санитарно-техниче-
ских системах жилых зданий выполняют дежурные брига-
ды слесарей-сантехииков по заявкам, поступающим
в диспетчерскую ДЭЗ или в жилищно-эксплуатационную
контору от населения.
Сравнительно недавно началось внедрение новой сис-
темы организации эксплуатации силами производствен-
—204—
но-эксплуатационных трестов, обслуживающих несколько
ЖЭКов или ДЭЗов.
Для профилактического и текущего ремонтов сани-
тарно-технического инженерного оборудования создают-
ся специализированные службы со сдельной и повремен-
но-премиальной оплатой труда.
Специализированные эксплуатационные организации,
специализированные ремонтные цехи, обеспеченные не-
обходимыми материалами, запасными деталями, обору-
дованием для нужд текущего ремонта внутренних сани-
тарно-технических систем, значительно повышают уро-
вень технической эксплуатации зданий.
Некоторые технические мероприятия при эксплуата-
ции систем водоснабжения. Контроль и технический
осмотр оборудования и системы выполняются система-
тически не реже двух раз в месяц.
Проверяют состояние напора на вводе подключением
манометра к контрольно-спускному крану водомерного
узла. Если располагаемый напор больше свободного на-
пора у здания или больше требуемого напора, определен-
ного расчетом, то это значит, что водопотребленне (об-
щий расход воды) будет больше расчетного. Особенно
это ощутимо, если напор на вводе больше на 0,05—
0,1 МПа.
Если величина избыточного напора на вводе наблю-
дается не только в ночные часы, но и днем, то рекомен-
дуется отрегулировать запорную арматуру (задвижку,
вентиль) на вводе, снизив напор. Напор регулируют по
показаниям манометра.
В зданиях или в ЦТП, где на вводах водопровода по-
сле водомерного узла установлены регуляторы давления
спосле себя» типа 21ч 10нж или 21ч2бр, необходимо про-
верить их работу по показанию манометра, и, если по-
явится необходимость, выполнить подстройку регулято-
ра передвижным грузом. Для снижения непроизводитель-
ных расходов воды на подводках к водоразборной
арматуре целесообразна установка диафрагм (снижают-
ся избыточные напоры).
Технический осмотр всей водопроводной сети произ-
водят один-два раза в квартал, одновременно выполняя
текущий и профилактический ремонт оборудования (сме-
ну сальников, уплотнительных прокладок, наладку и ре-
гулировку арматуры).
-s . Проверяют состояние работы системы горячего водо-
—205—
снабжения, выполняя замеры температуры воды в пода-
ющих стояках у мест водоразбора, у водонагревателей,
в циркуляционной магистрали.
Понижение температуры возможно от разных при-
чин: недостаточный нагрев от теплоносителя — необхо-
димо проверить работу регулятора расхода, увеличив
расход сетевой воды от ТЭЦ; нарушение или отсутствие
тепловой изоляции магистральных трубопроводов — не-
обходимо обследовать сеть и выполнить теплоизоляцион-
ные работы; отложение накипи, зарастание подающих
трубопроводов или засор в циркуляционных стояках —
необходимо сделать гидропневм этическую прочистку
труб сжатым воздухом и водой под давлением 0,7 МПа
и при скорости 3м/с или промывку труб 20 %-ным ра-
створом ингибированной кислоты для растворения обра-
зовавшейся накипи с последующей промывкой чистой
водой; переток холодной воды в стояк горячего водопро-
вода через неисправную смесительную водоразборную
арматуру — необходимо заменить смеситель на исправ-
ный.
Чтобы исключить непроизводительный расход (сброс)
остывшей воды, особенно в утренние часы, необходимо
проверить и обеспечить непрерывную работу циркуляци-
онных насосов, включая их за 0,5—1,0 ч до начала утрен-
него водоразбора.
Ликвидация отпотевания поверхности труб необходи-
ма в помещениях с повышенной влажностью воздуха
(санузлах, кухнях, банях, прачечных и т. п.) в холодное
время года, когда температура воды в трубах падает
до 5 °C. Конденсация водяных паров из воздуха происхо-
дит на холодной поверхности труб, оборудования, сани-
тарных приборов. Конденсация и образование влаги
возрастает с увеличением водоразбора.
Борьба с этим явлением сводится к улучшению вен-
тиляции в помещениях и к устройству термоизоляции:
на сухую окрашенную масляной краской трубу наклады-
вают слой 10—20 мм пенопласта или несколько слоев
картона, рубероида или толя, обматывают войлоком
и стеклотканью и, укрепив проволокой, наносят слой би-
тумной мастики.
Для предотвращения замерзания воды в трубах вну-
треннего водопровода на участках в неотапливаемых
помещениях, где температура воздуха может быть ниже
нуля (в лестничных клетках, подвалах и др.), требуется
—206—
утепление труб. Трубопровод покрывают битумной ма-
стикой и обертывают 2—3 слоями изоляционного мате-
риала (минеральная вата, пенопласт, картон), укрепля-
ют проволокой и обмазывают битумной мастикой. Если
требуется защитить трубопровод еще от влаги, то по би-
тумной мастике накладывают рубероид и трубу оберты-
вают мешковиной.
Трубопровод, в котором замерзла вода, отогревают
различными методами: горячей водой, паром, электро-
энергией. Установка для электрообогрева состоит из по-
нижающего трансформатора, который двумя проводами
присоединяют к началу и концу обогреваемого трубопро-
вода. Обогрев идет эффективно при напряжении не вы-
ше 6 В и силе тока 50—300 А в зависимости от диамет-
ра трубопровода от 15 до 150 мм. Начинать обогрев сле-
дует с пониженных участков трубопровода.
§ 52. МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ УТЕЧЕК
И НЕПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ.
СТАБИЛИЗАЦИЯ НАПОРОВ
Режим работы внутренних водопроводов существенно
зависит от колебания напоров в наружной водопроводной
сети. Даже незначительные колебания напоров вы-
зывают изменения в рабочих напорах перед водоразбор-
ной арматурой зданий.
Если учесть, что водоразборная арматура в зданиях
расположена на разных высотных отметках и находится
в различных гидростатических условиях, то совершенно
очевидно, что расходы воды у однотипной арматуры бу-
дут изменяться весьма существенно. Арматура, распо-
ложенная в нижних этажах здания, имеет всегда завы-
шенные (избыточные) напоры, поэтому наблюдаются
непроизводительные расходы. Действительно, через во-
доразборную арматуру с сопротивлением R расход во-
ды <7»<7о при Н=Н0, но когда H>HG, то q=[^H/R=
Непроизводительный расход образуется не только при
повышении напора перед арматурой, но и при сливе
охлажденной воды из системы горячего водоснабжения
для получения воды требуемой температуры или при
бесконтрольном сбросе через смесительную арматуру
цри регулировке температуры и расхода.
—207—
Водопотребленне контролируют с помощью водосчет-
чиков, ежемесячно сравнивая показания с нормой.
Величина утечки воды в системе за сутки определяет-
ся по формуле:
<7^=21
где —разность показаний водосчетчика за ночные часы с 1 ч
до 5 ч утра, U — число водопотребителей, чел.; qtot — ночной нор-
мированный расход воды, л/ч на 1 чел.
Наиболее ощутимой является утечка воды через по-
плавковые клапаны смывных бачков. Даже при исправ-
ном состоянии в дневные часы при нормальных рабочих
напорах клапаны' закрыты надежно, а в ночные часы,
когда наблюдается повышение напора, происходит не-
плотное запирание клапанов. Уровень воды в бачках под-
нимается выше перелива-, начинается утечка воды до тех
пор, пока не снизится напор перед поплавковыми кла-
панами.
Здания, присоединенные к наружной водопроводной
сети с большими колебаниями напоров, должны оборудо-
ваться устройствами, обеспечивающими стабилизацию
напора.
В пределах одного объекта или группы зданий стаби-.
лизация. напора достигается применением регулятора
давления прямого действия типа 25ч10нж или 21ч2бр.
Регулятор давления (рис. 14.1) оборудован двухседель-
чатым клапаном с разгруженными золотниками, мем-
бранной камерой противодавления, передвижным грузом
для подстройки, съемным грузом для начальной настрой-
ки, импульсной трубкой для передачи давления на мем-
брану, манометром. Регулятор давления типа 25ч Юнж
имеет широкий диапазон настройки от 0,015 до 1,ЗМПа,
однако вследствие инерционности его чувствительность
составляет не более ±10 %.
При установке регуляторов давления может быть до-
стигнуто значительное снижение суточных расходов во-
ды, особенно максимальных пиковых.
Регуляторы давления могут быть особенно эффектив-
ны для обслуживания зданий микрорайонов при разно-
этажной застройке. Схема установки регуляторов на вво-
де приведена на рис. 14.2.
Гидравлический расчет водопроводных сетей, обору-
дованных регуляторами давления, должен выполняться
с учетом дополнительных потерь напора, которые созда-
—208—
Рис. 14.1. Регулятор давле-
ния «после.себя» 25ч 1}нж
I — корпус; 2 — двухседель-
чатый клапан; 3 — шток;
4 — мембрана; 5 — верхняя
камера регулятора; 6 — им-
пульсная трубка регулиру-
емого давления «после се-
бя» ; 7 — рычаг; 8 — микро-
груз; 9 — груз для грубой
настройки
ет регулятор давления. Связь потерь напора в регуля-
торе типа 25ч10нж с его пропускной способностью при-
ведена в табл. 14.1.
Подбор регулятора производят по величине избыточ-
ного напора и по расходу воды, на который рассчитан
водомерный узел.
Избыточный напор может быть определен либо как
разность фактического и нормативного рабочего напоров
у диктующей водоразборной арматуры при пропуске рас-
хода qlot,
НеР=Нт Hfi
—209—
14-349
Рис. 14.2. Схемы установки регуляторов давления на вводе водопровода
I — водомерный узел; 2— повысительный насос; 5 —обратный клапан; 4 —*
регулятор давления; 5 — водонагреватель; 6—манометр; 7 —задвижка
Рис. 14.3. Схема устройства регу*
лятора давления для поэтажного
регулирования конструкции НИИСТ
либо как разность фактического (располагаемого) напо-
ра во вводе и требуемого для системы водоснабжения:
* НеР — Нт ~~ Hgeom Hi tot • Hf,
где Hep •— избыточный напор, м; Нт—манометрический, фактический
напор, м; Н/ — свободный (рабочий) напор у диктующей арматуры,
м; Нвеот — геометрическая высота подачи воды, м; /Л,<оi —сумма
потерь напора, м.
По расчетному расходу воды и величине избыточного
напора определяют требуемый диаметр условного про-
хода регулятора по формуле:
d = 28,9 VgtoilHep '•
(14.1)
—210—
Таблица 14.1
Диаметр | условного прохода, мм Пропускная способность, л/с» при потере напора, м
0,6 1,0 1.5 2 3 4 5 7 10
50 2,5 3,5 4,3 5 6 . 7 7 9,3 11
80 6,2 8,8 10,7 12,5 15 17 20 13 27
100 10,0 14 17,2 20 24 28 31 37 44,5
150 24,4 31,6 38,8 45 55 63 71 84 100
Если регулятор давления установить в системе вну-
треннего водопровода на каждом этаже здания, то мож-
но добиться существенной стабилизации напоров и гид-
равлической устойчивости всей системы. В настоящее
время все шире стали применять установку регулято-
ров—стабилизаторов давления для поэтажного (рис.
14.3) и даже поквартирного регулирования.
Регулирование напоров на этажах особенно целесо-
образно в многоэтажных зданиях, где разница в напорах
у водоразборной арматуры верхних и нижних этажей
значительна, что приводит к увеличению расходов воды
в нижних этажах в несколько раз против нормативных.
Наряду с поэтажным и зональным регулированием
напоров определенный положительный эффект снижения
избыточных напоров у водоразборной арматуры дает
дросселирование (диафрагмирование) непосредственно
на трубопроводе подводки либо в самой водоразборной
арматуре.
Установка калиброванных дисковых диафрагм на
подводках к кранам или у водоразборных устройств тре-
бует подбора диафрагмы по величине необходимого сни-
жения избыточного напора. Снижение напора можно
обеспечить, если перед арматурой установить диафрагму
как местное дополнительное сопротивление. Коэффици-
ент местного сопротивления диафрагмы определяют
в зависимости от диаметра условного прохода арматуры
и величины избыточного напора по формуле:
? = 12НеР&/д*. (14.2)
Подбор диафрагмы можно выполнить пользуясь
графиком (рис. 14.4), по соотношению диаметров d/D
и коэффициентов сопротивления £. Например, если £=30,
14* —211—
Рис. 14.4. График зависимости ко-
эффициента сопротивления диаф-
рагмы от соотношения диаметров
диафрагмы и трубы
Рис, 14.5. Номограмма для подбо-
ра диафрагм по избыточному на-
пору
:.л/с 17, мм
\05-=
dtU
«-С57
f-0,53
FC5
0,2
-025
r
~0,2
ъ-0,15
v-O.H
i-O.fJ
'^0,12.
г Oil
'-0J
-0,00
‘t-0/й
f-435
Рис. 14.6. Схема установки диаф-
рагм для стабилизации напора у
водоразборной арматуры (а) и в
сгоне на трубе подводки (б)
/ — труба подводки; 2— диафраг-
ма; 3— муфта; 4— корпус крана;
5 — контргайка сгона
5 2
а диаметр штуцера крана £>=12 мм, то отношение
d/D=0,5 (по графику), а диафрагма будет иметь от-
верстие диаметром d = 0,5-12=6 мм.
Для подбора диаметров отверстий тонких дисковых
диафрагм с центральным отверстием можно пользовать-
ся номограммой, где диаметр отверстия определяют по
величине избыточного напора Нер, который должен быть
погашен диафрагмой, расчетному расходу воды в трубо-
проводе q и диаметру условного прохода трубопровода
D (рис. 14.5).
Диафрагмы изготовляют из латуни, меди, нержавею-
щей стали, пластмассы. На рис. 14.6 показаны примеры
установки диафрагм у водоразборного крана и на под-
водке в сгоне.
При решении вопросов о стабилизации напоров в сис-
темах внутренних водопроводов не следует забывать
о применении параллельного зонирования сетей, основ-
ная цель которого — использование полностью гарантий-
ного напора для обеспечения нижних этажей зданий (пер-
вой зоны). Верхние этажи (второй зоны) снабжают водой
от повысительных насосов.
§ 53. БОРЬБА С ОТЛОЖЕНИЯМИ И КОРРОЗИЕЙ
В СИСТЕМАХ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
Во избежание образования отложений в трубах и обо-
рудовании, а также для защиты их от внутренней корро-
зии следует предусматривать мероприятия по специаль-
ной обработке холодной воды, подогреваемой для систе-
мы горячего водоснабжения.
В практике эксплуатации систем отмечают случаи,
когда трубы зарастают на 50—80 %, а коррозия разру-
-213-
шает металл труб в количестве 3,3 г на 1 м3 пропущен-
ной агрессивной воды.
Особое беспокойство причиняют следующие вещества,
содержащиеся в воде: соли кальция и магния (обра^
зуют легко- и труднорастворимые отложения), раство-
ренный кислород, углекислота, сульфаты, хлориды, серо-
водород, кремниевая кислота (придают воде агрессив-
ные свойства, вызывая коррозию).
Качество воды для горячего водоснабжения должно
оцениваться не только ГОСТом «Вода питьевая», но и ин-
дексом насыщения.
Если индекс насыщения превышает 0,2, то вода долж-
на подвергаться предварительной обработке для умень-
шения накипеобразования, а при отрицательном индексе
насыщения и больших количествах О2, О4, СО2, С12— для
борьбы с коррозией.
При недостатке воды питьевого качества допускается
по согласованию с санитарными органами применение
геотермальных вод, при условии оценки этих вод по ин-
дексу насыщения или по показателю стабильности. В от-
крытых схемах централизованного горячего водоснабже-
ния допускается отбор горячей воды непосредственно из
тепловых сетей, снабжающих горячей водой системы
отопления зданий.
Для борьбы с отложениями (умягчение воды) и кор-
розией применяют различные методы: ионный обмен,
термическую деаэрацию (дегезацию), вакуумную деаэ-
рацию, магнитную обработку, электрохимическую защи-
ту и химическую обработку.
Метод ионного обмена основан на пропуске воды че-
рез фильтрующий ионообменный материал (глауконит,
сульфоуголь, синтетические смолы), который характери-
зуется ионообменной способностью, выраженной в мил-
лиграмм-эквивалентах задержанных катионов на 1 м3
загрузки (катионата натрия или водорода). Достигается
глубокое умягчение воды до 0,01—0,05 мг-экв/л.
Термическая деаэрация (дегазация) предусматрива-
ет нагрев воды острым паром до 100—ПО °C в деаэрато-
ре, что ускоряет десорбцию. Из воды выделяются раство-
ренные газы и кислород.
На рис. 14.7 показана принципиальная схема такой
установки. Предварительный подогрев воды до 45—50 °C
производят в бойлере, куда поступает холодная вода
'(с расчетной температурой -|-5 °C). В деаэратор подаю?
—214—
Рие. 14.7. Схемы установок для
Термической (а) и для вакуумной
деаэрации (б)
7 — подача холодной воды; 2 — по*
Дача в сеть горячей воды; 3 — во-
доподогреватель; 4 —деаэратор;
в —подача пара; б — газоотдели-
тель; 7 — насос; 8 — резервуар
Деаэрированной воды; 9 — эжектор
Рис. 14.8. Схема установки (аппарата) для магнитной обработки воды
7 —корпус; 2— стакан (из меди, латуни); 3 — керн (из ферритовой стали);
4— катушки; 5 —проводка электрокабеля; 6 — подача электротока
Ряс. Н.9. Схема установки электрообработки воды на электролизере
1 — вход воды; 2. 3 —электроды; 4— кассета электродов (анодов); 5____кор-
пус (катоды); 6 — изолятор; 7 — кабель (плюсовой); 8 — выход воды; 9 —
сброс шлама; 10 — реостат; 11 — выпрямитель тока
—215—
пар под давлением 0,11—0,12 МПа, нагревая воду -до
101—102 °C. В бойлере вода охлаждается до 60—70 °C
и может поступать в сеть к потребителям. Снижение со-
держания растворенных газов достигается до 0,5—
0,7 мг/м3. Недостатком установки является необходи-
мость иметь предварительный подогрев воды, подпиточ-
ный насос и сложную автоматику.
Вакуумная деаэрация основана на создании десорб-
ции в вакуумной среде. Вода проходит через эжектор,
газоотделитель в деаэрационную головку, где образует-
ся вакуум в результате отсоса выделившихся из воды
газов. В нижнюю часть головки деаэратора вводят горя-
чую воду или пар, который интенсифицирует процесс де-
сорбции. Содержание кислорода снижается до 0,10—
0,15 г/м3. Единственный недостаток установки — ее гро-
моздкость, но несмотря на это метод нашел большое рас-
пространение. На рис. 14.7,6 показана схема установки.
Магнитная обработка воды предотвращает образова-
ние твердых отложений и влияет на изменение количе-
ства растворенного кислорода в воде, уменьшая агрес-
сивные свойства воды. Установка электромагнитной об-
работки воды показана на рис. 14.8.
Под влиянием магнитного поля происходит деформа-
ция ионов растворенных в воде солей и нарушение их
зарядов, снижается электростатическое притяжение меж-
ду ионами, в результате чего изменяются свойства моле-
кул. Вода после магнитной обработки и нагревания не
только не дает твердых отложений, но обладает свой-
ством разрушать ранее образовавшуюся накипь.
Питание установки от электротрансформатора 220Х
ХЮ0 В и выпрямителя переменного тока.
Электрохимическая защита основана на обескисло-
роживании воды электролизом (в реакторе) с примене-
нием перфорированных железных (катод) и алюминие-
вых (анод) электродов, через которые пропускают по-
стоянный ток напряжением 8—12 В (рис. 14.9).
В зависимости от начального содержания кислорода
при последовательном соединении реакторов можно до-
стичь снижения содержания растворенного кислорода до
0,1—0,12 г/м3. Установки по электрохимическому обес-
кислороживанию воды разработаны в НИИ Мосстроя.
Кислород, растворенный в воде в результате элек-
тролиза, химически связывается с ионами алюминия
с образованием гидрата окиси алюминия; его периоди-
—216—
чески удаляют из реактора. На 1 мг кислорода расходуют
1,12 мг А1.
Химические методы обработки воды. Для систем горя-
чего водоснабжения применяют добавку к воде раствора
гексаметафосфата натрия Na2[Na4(PO3)6], который не
только предотвращает выпадение из воды карбонатов
кальция и магния, но и значительно уменьшает корро-
зию труб. Этот реагент эффективен и успешно применя-
ется за рубежом.
Для уменьшения содержания растворенного кислоро-
да в технической воде непитьевого качества применяют
также сульфит натрия Na2SO3, а также гидразингидрат
N2H4-H2O.
При нагревании воды гидразин быстро вступает во
взаимодействие с кислородом, 20—ЗОмг/л гидразина
полностью предохраняют все трубы и оборудование от
коррозии. Вместо гидразингидрата также применяют сер-
нокислый или фосфорнокислый гидразин (N2HB)2HPO4.
На 1 г кислорода расходуется 1 г гидразина, что в 7—
8 раз меньше, чем расход сульфита.
В практике водоподготовки для горячего водоснабже-
ния применяют стабилизационную обработку воды -на
магномассовых фильтрах. Магномасса вместо кварцевого
песка является загрузкой и представляет собой обожжен-
ный доломит в гранулированном виде.
§ 54. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ШУМА
ОБОРУДОВАНИЯ
Значительную часть в общем шумовом балансе зда-
ний составляет шум от водопроводно-канализационного
оборудования. Тем не менее многие виды санитарно-тех-
нического оборудования выпускаются промышленно-
стью без учета требований снижения шума, а устране-
ние шума в процессе эксплуатации сложно и связано
с дополнительными расходами. Причем из-за отсутствия
соответствующих рекомендаций проводимые мероприя-
тия очень часто не дают необходимого эффекта.
Для того, чтобы мероприятия по снижению шума
могли быть полезными, необходимо выявить следующее:
источники шума;
возможную степень нарушения допустимых уровней
шума;
причины возникновения шума (природу шума);
пути распространения шума;
—217—
Источниками шума в системах водоснабжения н ка-
нализации зданий могут быть любые элементы систем,
начиная с водомерного узла (особенно при установке
регуляторов давления) и кончая водоразборной арма-
турой и санитарно-техническим оборудованием.
Жалобы населения зависят от типа оборудования, его
шумовых характеристик, размещения оборудования. При
размещении насосов (повысительных или циркуляцион-
ных) в подвальных помещениях жилых зданий наблюда-
лись многочисленные жалобы на их шум. После того, как
оборудование санитарно-технических систем (насосы,
водонагреватели, приборы регулирования температуры
и давления) стали размещать в отдельно стоящем зда-
нии ЦТП, остались жалобы на шум от арматуры и от са-
нитарно-технических приборов.
Источниками Шума могут стать новые виды санитар-
но-технического оборудования, так как в системах водо-
снабжения многоэтажных зданий наблюдается повыше-
ние напора, что приводит к значительному возрастанию
уровней шума в обычной водоразборной арматуре.
Приведем сравнительные акустические характеристи-
ки различных видов оборудования систем водоснабжения
и канализации, полученные в лабораторных условиях при
размещении микрофонов на расстоянии 0,5 м от источ-
ников шума (уровни шума, дБА):
смывные бачки (наполнение)...............51—75,5
смывные краны.............................60—85
ванны (наполнение)........................50—78
водоразборная арматура....................36—58
колебания золотника вентильной головки , . 62—76
поквартирный регулятор давления системы
Каплана-Буланового........................61—81
поквартирный регулятор давления типа АВ-326 . 40—58
насосные установки........................60—90
Оценка допустимости уровней шума санитарно-техни-
ческого оборудования может быть получена путем нало-
жения спектров измеренного шума на кривые допусти-
мых уровней (рис. 14.10).
Шумы в строительной акустике принято подразде-
лять на воздушные, ударные и структурные.
Шум от водопроводно-канализационного оборудова-
ния может распространяться различными путями (рис.
14.11):
-218-
Рис. 14.10. Оценка допустимости
шума водопроводно-канализацион-
ного оборудования зданий
1 — кривая допустимости шума в
палатах больниц и санаториев; 2 —
то же, в жилых комиатах квартир;
3— то же, в номерах гостиниц; 4 —
шум смывного крана поршневого
типа: 5 —то же, мембранного ти-
па; 6 — шум наполнения смывного
низкорасполагаемого бачка; 7 —
вибрация клапана водоразборного
крана; 8 — шум наполнения ванны
при расходе 0,9 л/с; 9—шум изли-
ва водоразборного крана при рас-
ходе 0,3 л/с
Рис. 14.и. Распространение шума
от оборудования систем водоснаб-
жения и канализация
Z — котягусный шум; 2 — воздуш-
ный шум; 3 — передача вибрации
и шума по трубопроводам
—219
по воздуху, вызывая вибрацию ограждающих конст-
рукций, которые в свою очередь излучают шум в смеж-
ные помещения;
по конструктивным элементам здания (фундамен-
там) ;
по стенкам трубопроводов;
через жесткие стыки стенок трубопроводов и их креп-
лений с конструкциями зданий;
по воде или другой транспортируемой среде;
по «акустическим мостикам».
Акустическими мостиками могут быть твердые пред-
меты (строительный мусор, подводка электропитания
и т.п.), соединенные жестко со строительными конструк-
циями и источниками вибрации и шума,
Методы борьбы с шумом санитарно-технического
оборудования подразделяются на пассивные и активные.
Пассивные методы основаны на признании существо-
вания источников шума и заключаются в изыскании спо-
собов ограничения его распространения.
К пассивным методам борьбы с шумом оборудования
относятся:
1) устранение передачи вибрации и звука по строи-
тельным конструкциям и в том числе звуко- и виброизо-
ляционные мероприятия при устройстве оснований под
насосные и другие агрегаты;
2) звукоизоляция и виброизоляция трубопроводов;
3) увеличение звукоизолирующей способности ограж-
дающих конструкций.
Активные методы предполагают устранение возмож-
ности возникновения шума в самом источнике. К ним
относятся:
1. Выбор малошумного оборудования.
2. Обеспечение режимов и условий работы оборудо-
вания и систем, способствующих уменьшению шума (на-
пример, снижение давления на подводках к водоразбор-
ной арматуре).
3. Устранение условий возникновения шума в самом
оборудовании и арматуре, например, отказ от крепления
клапана с помощью завальцовки на штоке вентильной
головки (рис. 14.12, 14.13).
4. Размещение оборудования, обеспечивающее наи-
меньшие уровни шума в жилых помещениях (мероприя-
тия планировочного характера).
Решить задачу уменьшения шума, используя только
—220—
Рис. 14.12. Крепление клапана на
штоке вентильной головки водораз-
борной арматуры
/—-люфт поворота; 2—-люфт по
осевому направлению; 3 —- основ*
ное направление потока
Рис. 14.13. Распространение шума, вызванного вибрацией клапана водораз*
борной арматуры
/ — шум в помещении кухни; 2 — шум в смежной комнате; 3 — акустический
фон
пассивные мероприятия, часто невозможно, а наиболее
эффективным надо считать комплексный подход.
Устранение шума насосных установок активными ме-
тодами заключается в выборе малошумных насосов. Так,
например, распространены в настоящее время консоль-
ные одноступенчатые насосы типа К и одновременно с ни-
ми выпускаются моноблочные насосы серии КМ (по ТУ
-221^
26-06-946-74 с изм. № 3, 1980 г.). Моноблочные насосы
смонтированы на общем валу с электродвигателем и не
имеют соединительной муфты. Насосы серии КМ более
компактны, чем насосы на стойке (серии К). Эти насосы
малых размеров можно устанавливать без фундамен-
тов— на трубопроводе, поэтому они шумят значительно
меньше, хотя гидравлические характеристики (Q и Н)
насосов К и КМ полностью совпадают.
Уровни шумов насосов во время их работы зависят
от следующих параметров:
L = f(Q-, Н-, N; п), (14.3)
где L — уровни шума; Q — подача насосом; Н — развиваемый напор;
N — потребная мощность насосного агрегата; п — число оборотов.
По данным Б. В. Покровского и Е. Я. Юдина, суще-
ствует зависимость уровней шума и вибрации насоса от
числа оборотов двигателя:
£ = /(")*, (14.4)
где х — показатель степени, зависящий от характера п происхож-
дения шума. В случае чисто гидродинамических причин (гидродина-
мических пульсаций) х=4.
Показатель степени «х» лежит в пределах от 2,3 до 3.
Таким образом, при выборе насосов с меньшим числом
оборотов мы вправе ожидать весьма заметного снижения
уровней шума.
В системах водоснабжения центробежные насосы ис-
пользуют для повышения напора, а в системе горячего
водоснабжения — для обеспечения циркуляции. Для
циркуляционного режима, отличающегося чрезвычайно
малыми расходами воды и напорами, одной из мер, обе-
спечивающих снижение шума насосов, является более
точный подбор центробежных насосов именно по ночно-
му режиму.
Ограничение распространения шума и вибрации по
трубопроводам осуществляется с помощью гибких виб-
роизоляционных вставок (рис. 14.14). Крепление резино-
вых вставок на металлические трубы осуществляется
с помощью патрубков с фланцами и затяжкой хомутами.
При диаметрах вставки до 125 мм (включительно) для
затяжки применяется по два хомута на каждом конце
вставки, при диаметре 125 мм — по три хомута.
Технические характеристики гибких виброизолирую-
щих вставок приведены в табл. 14.2.
—222—
Рис. 14.14. Гибкая вибронзолируклцая трубная вставка
1 —-фланец; 2— патрубок; 3— хомут из двух секторов из полосы 60X5 нм?
4 — прокладка под хомут из резиновой полосы 50X10 мм; 5 — гибкая вставка
из резинового шланга; 6 — болт М12Х60
Таблица 14.2
Внутренний диаметр, мм Длина вставки, мм Длина патруб- ков, мм Рабочее давле- ние, МПа
Е0 t1,5 900±50 150 ±20 1,6
75+2,0 900±50 150±20 1,0 и 1,6
100±2,0 900±50 150±20 1,0 и 1,6
Раздел!!. КАНАЛИЗАЦИЯ
Глава 15. УСТРОЙСТВО И ОБОРУДОВАНИЕ
ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ
§ 55. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ
Внутренняя канализация — система инженерных уст-
ройств и сооружений, обеспечивающих прием, локальную
очистку и транспортирование загрязненных стоков вну-
три и за пределы зданий или группы зданий в сеть кана-
лизации соответствующего населенного пункта или про-
мышленного предприятия.
Системы внутренней канализации различают: по спо-
собу сбора и удаления загрязнений, по назначению и ха-
рактеристике стоков, по сфере обслуживания, по спосо-
бу транспортирования, по устройству вентиляции сети,
по наличию специального оборудования.
По способу сбора и удаления загрязнений различают
сплавную и вывозную системы.
Сплавная система может быть централизованной,
если ее устраивают в канализованных районах при нали-
чии в зданиях внутреннего водопровода. Система пред-
назначена для приема загрязнений и разбавления водой
и транспортирования сточных вод за пределы здания во
внутриквартальную (дворовую) сеть канализации насе-
ленного пункта, микрорайона, объекта.
В неканализованных районах, но при наличии в зда-
ниях внутреннего водопровода в систему канализации
входят устройства местных (локальных) сооружений по
очистке сточных вод; сплавная система канализации мо-
жет быть самотечной или напорной.
Вывозная система предусматривает децентрализо-
ванный (местный) сбор загрязнений и их вывоз транс-
портными средствами на очистные сооружения. Для сбо-
ра загрязнений в зданиях без водопроводов в неканали-
зованных районах населенных пунктов устраивают люфт-
клозеты или выгребы.
По назначению и характеристике сточных вод систе-
>—224—
мы бывают бытовые, производственные и дождевые (во-
достоки).
Бытовая — для канализования хозяйственно-быто-
вых сточных вод.
Производственная — для канализования про-
изводственных сточных вод; причем, если в производст-
венных зданиях предусматривается отводить сточные во-
ды, отличающиеся по составу и качеству, и их смешение
недопустимо или нецелесообразно, устраивают несколько
систем канализации.
Дождевая (внутренние водостоки) — для канали-
зования дождевых и талых вод с кровли зданий.
По сфере обслуживания системы бывают объединен-
ные и раздельные.
Объединенные системы внутренней канализации
предназначены для сбора и отведения за пределы здания
всех хозяйственно-бытовых, производственных, а в от-
дельных случаях и дождевых сточных вод. Такую систе-
му применяют, если возможна совместная очистка быто-
вых и производственных стоков и если есть условия для
их беспрепятственного транспортирования в наружную
сеть.
Раздельные системы применяют в тех случаях,
когда сточные воды по составу загрязнений не допуска-
ется отводить в наружную канализационную сеть. На-
пример, если нужно отвести агрессивные или высококон-
центрированные (щелочные или кислотные) стоки, кото-
рые могут повредить наружную канализационную сеть
^разрушение, засоры и т. и.). В этом случае применяют
раздельные сети и соответствующие сооружения для
предварительной очистки, нейтрализации сточных вод
'(сепарация, усреднение, обеззараживание).
По способу транспортирования загрязнений различа-
ют трубопроводную и лотковую системы.
Трубопроводная система бывает с однотрубны-
ми и двухтрубными стояками, последние применяют
в многоэтажных зданиях.
Лотковая система предназначена для транспорти-
рования сточных вод по открытым лоткам и каналам,
перекрытым съемными щитами; ее применяют на пред-
приятиях, где загрязнения в сточных водах, если их тран-
спортировать по трубопроводам, могут вызвать засоры.
По устройству вентиляции системы внутренней кана-
лизации бывают с вентилируемыми и с невентилируемы-
15—349
-225-
ми стояками, последние применяют при устройстве вну-
тренней канализации в одно- и двухэтажных зданиях.
При устройстве нескольких вентилируемых стояков их
объединяют в одну вентиляционную шахту или в один
общий вытяжной вентиляционный трубопровод.
По наличию специального оборудования системы бы-
вают простые, без специального оборудования и со спе-
циальным оборудованием — с местными установками
для перекачки сточных вод или для предварительной
очистки сточных вод перед их отведением в наружную
канализационную сеть.
При проектировании и выборе системы внутренней
канализации особое внимание уделяют ее назначению,
т. е. какие сточные воды будут транспортироваться за
пределы здания, чтобы не вызвать повреждений канали-
зационной сети населенного пункта, и для каких по ка-
честву стоков предназначена проектируемая система.
Хозяйственно-бытовые стоки от кухонных моек, умы-
вальников, душей, ванн, от унитазов, писсуаров и других
приемников содержат загрязнения органического и ми-
нерального происхождения: мыло, жир, пищевые отбро-
сы, бумагу, мусор, фекалии и пр.; температура сточных
вод может быть от 5 до 40 °C и более.
Производственные стоки по качеству и составу загряз-
нений неоднородны: с малыми концентрациями загряз-
нений (от мытья полов, оборудования, приборов, от ох-
лаждения машин и оборудования пт. и.)—это так
называемые условно чистые воды; с большими концент-
рациями загрязнений как органического, минерального,
так и химического происхождения, которые составляют
сбросы от тех или иных технологических процессов про-
изводства.
§ 56. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ
И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
Система внутренней канализации состоит из следую-
щих основных элементов:
1. Приемники сточных вод, включающие санитарные
приборы, предназначенные для санитарно-гигиенических
процедур и хозяйственно-бытовых нужд, а также устрой-
ства для приема производственных сбросов.
Все санитарные приборы жилых и общественных зда-
ний (мойки, раковины, умывальники, ванны, душевые,
—226—
Рис. 15.1. Внутренняя канализация
и ее основные элементы
; — выпуск; 2 — сборный отводной
трубопровод; 3 — стояк; 4 — реви-
зии; 5 —вытяжная часть стояка;
6 — отводные трубы; 7 —приемники
сточных вод (санпрнборы)
поддоны, унитазы, биде, писсуары, трапы) и многие при-
емники производственных стоков (приямки, трапы, сбор-
ники, резервуары и т. и.) оборудуют гидравлическими
затворами (сифонами), чтобы газы, образующиеся в тру-
бах, по которым отводятся сточные воды, не проникали
в помещение, где находятся люди.
2. Канализационные сети, собранные из горизонталь-
ных и вертикальных трубопроводов (отводных и сборных
линий, коллекторов, стояков, выпусков из здания во вну-
триквартальную или внутриплощадную канализацион-
ную сеть) и соединительных элементов (фасонных час-
тей) или из лотков.
Канализационные сети оборудуют устройствами для
чистки в случае засоров (прочистками, ревизиями) и уст-
ройствами для вентиляции сети.
3. Местные установки и сооружения, предназначенные
для перекачки, предварительной обработки и очистки
сточных вод. В случае, когда сточную воду невозможно
отвести самотеком за пределы здания, применяют насос-
ные или пневматические установки для перекачки воды
в наружную канализационную сеть или на местные очи-
стные сооружения.
Для защиты наружной канализационной сети от засо-
ров и повреждений применяют устройства и сооружения
для предварительной обработки сточных вод: решетки,
15*
-227-
грязеотстойники, жироуловители, бензомаслоуловители,
усреднители, нейтрализаторы и др.
На рис. 15.1 по схеме внутренней канализации и ее
основных элементов сеть внутренней канализации закан-
чивается колодцем, расположенным вне здания в конце
выпуска, он является сооружением внутриквартальной
или внутриплощадочной канализационной сети.
Глава 16. ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВНУТРЕННЕЙ
КАНАЛИЗАЦИИ ЗДАНИЙ
§ 57. ПРИЕМНИКИ СТОЧНЫХ ВОД
Приемники сточных вод различаются по ряду призна-
ков: по назначению, по функциональным режимам, по
конструктивным решениям и техническим характерис-
тикам.
По назначению приемники сточных вод могут быть
группированы следующим образом:
Приемники — санитарные приборы, предназ-
наченные не только для приема загрязнений, но и для
выполнения гигиенических и санитарных процедур, не-
обходимых в процессе жизнедеятельности людей. К са-
нитарным приборам относятся: мойки, раковины, умы-
вальники, рукомойники, ванны, душевые поддоны, биде,
унитазы;
приемники — сантехнические специальные
приборы, предназначенные для установки в зданиях
специального назначения (в больницах, поликлиниках,
санаториях и других медицинских учреждениях и курорт-
ных зданиях): лечебные ванны, медицинские и хирурги-
ческие умывальники, промывные медицинские камеры,
видуары (больничные сливы, плевательницы), специаль-
ные мойки и др.;
приемники для сбора и отведения произ-
водственных сточных вод, образующихся в ре-
зультате производственных технологических процессов.
Конструктивные решения таких приемников разнообраз-
ны. Применительно к технологическому оборудованию
предприятия устанавливают: приямки, сборники, сливы,
воронки, трапы, раковины, приемные камеры и т. п.;
приемники, предназначенные для сбора и отво-
да с крыш зданий атмосферных осадков
—228—
'(дождевых и талых вод): водосточные приемные ворон-
ки колпаковые и плоские.
По функциональным характеристикам (режимам)
приемники можно отнести к п ер и о ди чес ки функ-
ционирующим, которые сначала наполняют свой
объем или собирают стоки, а потом сбрасывают загряз-
ненную воду в канализационную сеть, и непрерывно
ф у нк ционирующим, т. е. проточные, работающие
без наполнения своего объема.
К первым можно отнести многие приемники сточных
вод: мойки, ванны, унитазы, приямки в производственной
канализации и т. п., а ко вторым — питьевые фонтанчи-
ки, раковины, душевые поддоны, трапы, воронки и т. п.
По конструктивным решениям и техническим харак-
теристикам различают приемники по типам, видам и по
материалам, из которых они изготовлены. Так, например,
мойки бывают с одним или двумя отделениями; умываль-
ники изготовляют различных типов, в зависимости от на-
значения (для жилых зданий, для парикмахерских или
для медицинских целей); унитазы бывают тарельчатые,
сифонирующие, воронкообразные, напольные, консоль-
ные.
Приемники изготовляют из различных материалов:
чугунно-эмалированные, фаянсовые, фарфоровые, сталь-
ные эмалированные, пластмассовые.
Приемники сточных вод в процессе эксплуатации мо-
гут работать в различных режимах. Приборы емкостные
и периодически наполняемые могут работать в режимах:
а) наполнение емкости и опорожнение; б) подача воды
в емкость, прием загрязнений, смыв их из емкости
и сброс в канализационную сеть, например медицинские
приемные камеры, унитазы, оборудованные смывными
бачками и др. Режимы проточных приборов: а) непре-
рывная подача и сброс стоков в канализационную сеть
(например, трапы, душевые поддоны, раковины, руко-
мойники); б) сбор загрязнений, их смыв водой и отвод
в канализационную сеть (например, писсуары, унитазы,
оборудованные смывными кранами и др.).
Основные технические характеристики санитарных
приборов следующие: размеры, объем (вместимость),
акустические показатели (частота и уровень шума, воз-
никающего в процессе эксплуатации прибора), монтаж-
ное положение и взаимное расположение отдельных эле-
ментов (выпусков и переливов, водопроводной армату-
—229—
ры), химическая и термическая стойкость внутренней
поверхности прибора, долговечность, надежность в ра-
боте, механическая прочность и эстетичность внешнего
вида.
Все приемники сточных вод должны иметь для каче-
ственной промывки гладкую, без шероховатости внут-
реннюю поверхность и закругленную форму, дно с укло-
ном к отверстию выпуска и соответствовать другим тех-
ническим требованиям (ГОСТам).
Рассмотрим кратко некоторые виды приемников сточ-'
ных вод, особенности их установки и применения (рис.
16.1).
Унитазы изготовляют размерами 460X360X400 мм
для взрослых и 405X290X330 мм для детей в соответст-
вии с требованиями ГОСТ 22847—85, главным образом
из керамики (фаянса и фарфора) с глазурованной внут-
ренней поверхностью двух типов: тарельчатые и воронко-
образные (сифонирующие и выполаскивающие). Эти
приемники сточных вод выпускают напольными для уста-
новки на полу и консольными — для крепления к стене.
Выпускают унитазы спрямым и косым выпус-
ками. При установке унитазов с прямыми выпусками
в перекрытии выполняют отверстия для присоединения
к отводному трубопроводу под полом помещений (обще-
ственных, производственных). В жилых и других здани-
ях с междуэтажными перекрытиями из сборного железо-
бетона в санитарно-технических кабинах устанавливают
унитазы с косыми выпусками, которые позволяют при-
соединить прибор непосредственно к канализационному
стояку или к отводному трубопроводу, уложенному на
том же перекрытии, где установлены унитазы. Унитазы
устанавливают так, чтобы борт прибора был на высоте
0,4—0,45 м над полом, а унитазы малой модели (для де-
тей) — на высоте 0,33 м.
Напольные унитазы кренят к доске (тафте), укреп-
ленной к полу, или приклеивают к бетонному полу с по-
мощью эпоксидного клея. Выпуски заделывают в растру-
бах отводов диаметром 100 мм, а к горловине (патруб-.
ку) на резиновой муфте присоединяют смывную трубу
для высокорасположенного бачка, смывного крана или
полочку для смывного патрубка низкорасполагаемого
бачка.
Благодаря высоким санитарно-гигиеническим каче-
ствам наибольшее распространение в строительстве по*
—230—
Рис. 16.1. Приемники сточных вод (санитарные приборы)
а— туалетных помещений; 1 — тарельчатый унитаз; £ — воронкообразный уни-
таз; 3— напольная чаша; 4 —писсуар; 5 — гигиенический душ (биде); б—ван-
ных комнат: / — умывальники (аид сбоку, план); 2— рукомойники; 3 — ванна
(разрез и план); 4— сидячая ванна .(разрез и план); в — для общих мест:
/ — мойка стальная эмалированная; 2 — мойка чугунная; 3— трап d—100 мм;
4 — трап d*=50 мм
лучили тарельчатые унитазы, соединенные
с промывным устройством —пизкорасполагаемым смыв-
ным бачком; они широко применяются в жилых и обще-
ственных зданиях и называются «Компакт».
231—
Несомненный интерес представляют тарельчатого ти-
па и сифонирующие консольные унитазы, подвешенные
к стене на болтах. Задняя часть прибора имеет прилив
(опору) с отверстиями для болтовых креплений к стене.
Прибор занимает очень мало места, не загромождает
пол, удобен в эксплуатации, особенно в общественных
туалетах.
В строительстве пока еще применяют напольные
клозетные чаши с подставками для ног. Наполь-
ные клозетные чаши выполняют разных размеров и кон-
струкций: укрепляют в полу, оборудуют приставными
—232—
гидрозатворами (сифонами) диаметром 100 мм. Вода
для смыва загрязнений подается из смывных бачков по-
вышенной вместимости — до 10 л. Для улучшения про-
мывки чаши от загрязнений устанавливают в качестве
промывного устройства смывные краны и автоматичес-
кие смывные бачки. Однако эти приборы плохо смывают
загрязнения и создают антисанитарную обстановку в по-
мещениях санузлов, где они установлены.
—233—
Писсуары. В мужских туалетах устанавливают пис-
суары настенные, напольные (уриналы) и лотковые
(ГОСТ 755—85) из фарфора, полуфарфора шириной
350—360 мм или фаянса. Настенные писсуары оборудо-
ваны приставным гидравлическим затвором (сифо-
ном) и подводящими воду трубами диаметром 15 мм
с водоразборным специальным краном вентильного ти-
па. Настенные приборы укрепляют на высоте 0,60—0,65 м
от уровня пола, в школах и детских садах — на высоте
0,4—0,5 м. Напольные писсуары (урнпалы) из фаянса
оборудованы нижней чашей с выпуском, покрытым ре-
шеткой, вертикальной стенкой с боковыми щитками. Ши-
рина урипалов 450—500 мм, высота 950—1050 мм от по-
ла, глубина чаши 400 мм. Для эффективной промывки
одного урипала необходим расход воды около 0,2—
0,25 л/с. Писсуары лоткового типа устраивают с облицов-
кой керамической глазурованной плиткой или пластиком
на высоту не менее 1500 мм от пола. Ширина лотка
300 мм, минимальная глубина 50 мм, уклон 0,015. Длину
лотка принимают из расчета 0,6 м на человека. Лотковые
писсуары оборудуют выпуском (в самой нижней точке)
диаметром 40 мм с решеткой и устройством для промыв-
ки вертикальной стены и лотка. Воду для промывки по-
дают непосредственно из водопровода или от автомати-
чески действующего смывного бачка по перфорирован-
ной трубе диаметром 15 мм с удельным расходом воды
0,03 л/с па метр лотка.
Биде — гигиенический индивидуальный душ — сани-
тарный прибор, который устанавливают в помещениях
личной гигиены женщин производственных и обществен-
ных зданий и в санитарных узлах жилых зданий. По
ГОСТ 26901—86 биде имеют фаянсовую чашу высотой
370 мм, длиной 620 мм и шириной 430 мм, оборудован-
ную устройством для подводки холодной и горячей воды,
смешения в смесительной арматуре и подачи в душиру-
ющую сетку, обеспечивающую направление струй воды
снизу вверх. Вода может быть направлена в боковые ка-
налы для обогрева бортов прибора. Выпуск стоков диа-
метром 40 мм оборудован гидравлическим затвором (си-
фоном) с защитной решеткой от засоров. Удельные рас-
ходы холодной и горячей .воды составляют по 0,05 л/с.
Умывальники — санитарно-гигиенический прибор из
керамики (фаянса, фарфора и полуфарфора), пластмас-
сы, чугуна и стали (эмалированные). Размеры умываль-
—234-
ников разные: 500, 550; 600 и 650 мм в длину, ширина—
от 300 до 600 мм, глубина 150—180 мм. Форма умываль-
ников— прямоугольная, овальная, полукруглая и др.
Приборы представляют собой чашу, оборудованную вы-
пуском диаметром 32—40 мм с решеткой для задержа-
ния загрязнений, переливом, приставным гидрозатвором
(сифоном) и водопроводной смесительной арматурой
с подводкой холодной и горячей воды. Высота установки
от пола до борта прибора 800 мм, а в детских учрежде-
ниях и школах — от 500 до 700 мм. Выпускают умываль-
ники по ГОСТ 23759—85.
На промышленных предприятиях применяют группо-
вые установки умывальников на 5—10 мест. Круглые
групповые умывальники оборудуют посередине колон-
кой, в которой размещают подводки холодной и горячей
воды и водоразборную смесительную арматуру.
При монтаже групповой установки индивидуальных
умывальников устанавливают один общий водяной за-
твор с решеткой на выпуске в общую сборную отводную
трубу диаметром 40 мм с уклоном 0,02 в сторону гидро-
затвора.
Ванны выпускают различных форм и размеров, в за-
висимости от требований эксплуатации, назначения, ком-
фортности. Купальные ванны выпускают в соответствии
с ГОСТ 1154—80* круглобортные и прямобортные шири-
ной 700—750 мм, длиной 1200, 1500 и 1700 мм, глубиной
445—460 мм с высотой от пола до борта 600 мм. Ванны
изготовляют из чугуна, стали с глазурованным эмалевым
покрытием, пластмассовые. Ванны предназначены для
приема санитарно-гигиенических, оздоровительных и ле-
чебных процедур. Для создания максимальных удобств
и экономичности ванны выпускают с пологой задней
стенкой, с сужением передней части ванны для ног
и ванны с расширением верхней части и устройством
подлокотников для рук. Кроме купальных ванн применя-
ют и другие типы ванн: сидячие, глубокие поддоны (по-
луванны), полибаны. Сидячие ванны с уступом для сиде-
ния изготовляют длиной 1200, шириной 700, глубиной
500 мм. Полибан ( универсал) и глубокий поддон (полу-
ванна) являются разновидностью сидячих ванн и пред-
назначены для приема водных процедур и мытья в си-
дячем положении или стоя; длина 800—900, ширина 800,
глубина 300—350, высота от пола до борта 450—500 мм.
В лечебных учреждениях лечебные ванны изготовля-
-235-
ют из шамотного фаянса с глазурованной поверхностью
длиной 1780—1800, шириной 800 и высотой 630 мм вме-
сте с ножками.
Все ванны без исключения оборудуют выпусками
и переливами с решетками, гидравлическими затворами
'(напольными сифонами), а также комбинированной сме-
сительной арматурой и переключателем для подачи во-
ды в ванну или в стационарную душевую сетку, или сет-
ку с гибким шлангом.
Души широко применяют в жилых, общественных,
лечебных зданиях и коммунально-бытовых помещениях
предприятий, общежитий и др. Души устраивают в шка-
фах, открытых или закрытых кабинах. Кабины душевые
могут быть встроенными или приставными с перегород-
ками. Полы и стены кабин имеют гидроизоляцию, влаго-
непроницаемое покрытие (керамической глазурованной
плиткой, пластиком, масляной краской). Ширина и дли-
на кабины около 1 м. Высота перегородок 1,9—2,0 м. Ду-
шевую установку оборудуют смесительной водоразбор-
ной арматурой и подводками холодной и горячей воды.
Для подачи воды со стабильной температурой применяют
смесители с терморегулятором. Удаление стоков осуще-
ствляется с помощью ножного поддона 900X900 мм,
глубиной 120—150 мм, оборудованного выпуском диамет-
ром 40 мм с решеткой и приставным гидрозатвором, сое-
диняющим поддон с канализационной сетью. Душевые
устраивают и без поддонов с устройством сборного лот-
ка и отводом стоков по уклону пола и лотка к выпуску
с решеткой и трапом, расположенному на самой нижней
отметке лотка.
Кроме того, применяют специальные групповые пря-
моугольные или круглые душевые кабины четырехмест-
ные, оборудованные душевыми поддонами для сбора
и отвода в канализацию стоков и устройством для цент-
рализованного управления приготовлением и подачей
в душевые сетки воды заданной температуры. Внутри
кабины имеется колонка с водораспределительным уст-
ройством с термостатическим смесителем, автоматически
поддерживающим заданную температуру; включение
и выключение подачи воды ручным способом или от нож-
ной педали.
Мойки для отвода хозяйственных стоков в канализа-
цию изготовляют чугунными эмалированными, пластмас-
совыми из ударопрочного полистирола и стальными из
—236—
нержавеющей стали согласно ГОСТ 7506—83 и ГОСТ
24843—81*. Чаши моек имеют глубину 170—200 мм, их
оборудуют выпуском с решеткой диаметром 40 мм и пе-
реливом. Изготовляют мойки с одним или двумя отделе-
ниями большой модели 600ХЮ00 мм и малой 600X
Х800 мм. Каждое отделение имеет свой выпуск. Выпуски
объединены на один гидрозатвор.
Раковины для хозяйственных стоков изготовляют
преимущественно из чугуна, стали с эмалированной по-
верхностью, из пластмассы и керамические по ГОСТ
10486—82. Размеры раковин прямоугольной формы
500X600X400, глубина 150 мм. Для защиты от брызг
стены раковины имеют цельноотлитую или съемную зад-
нюю стенку с отверстием для установки водоразборной
арматуры на высоте 200—250 мм от борта. Высота рас-
положения борта раковины над иолом составляет 800—
850 мм. Чаша для приема стоков оборудована выпуском
диаметром 32—40 мм с решеткой для задержания круп-
ных загрязнений. К выпуску присоединяется гидравли-
ческий двухоборотный затвор с ревизией или пробками
для прочистки.
Рукомойники устанавливают в туалетных комнатах.
По конструкции они устроены так же, как раковины или
умывальники. Чаша рукомойника имеет размеры 480Х
Х320Х130. В качестве рукомойников могут быть исполь-
зованы умывальники или раковины малых размеров.
Трапы—приемники для отвода сточных вод с по-
верхности пола, из сборных лотков в канализационную
сеть; изготовляют их из чугуна с эмалированной или
асфальтированной внутренней поверхностью со встроен-
ным или приставным гидравлическим затвором, с пря-
мым или косым выпуском (ГОСТ 1811—81*). Размеры
трапов в плане 200X200 мм при диаметре выпуска 50 мм;
300X300 — при 100 мм. Глубина трапов 130 и -195 мм.
В трапах диаметром 300 мм в плане с прямыми выпуска-
ми диаметром 100 мм применяют приставные гидрозатво-
ры. Трапы тщательно заделывают в полу с надежной
гидроизоляцией. Сток с пола к трапам осуществляется
благодаря уклону пола 0,01—0,02. Один трап диаметром
50 мм устанавливают на три унитаза, на 1—2 душа, на
5 и более умывальников, а с выпуском диаметром
100 мм — на 3—4 душевые кабины-(в банях).
К основным технологическим и техниче-
ским характеристикам приемников сточ-
—237—
них вод можно отнести режимы и условия их работы,
параметры, влияющие на определение размеров и основ-
ных элементов, обеспечивающих нормальные условия
функционирования— подача воды и водоотведение.
Ко всем приемникам сточных вод, особенно к сани-
тарным приборам, предъявляют высокие санитарно-ги-
гиенические требования: все поступающие в приемник за-
грязнения должны быть удалены в канализационную
сеть без остатка, а его внутренняя поверхность после
этого должна быть чистой.
Режимы поступления сточных вод в приемник и сброс
их в канализационную сеть часто не совпадают, исклю-
чение составляют проточные приемники, сбрасывающие
стоки без предварительного наполнения их емкости;
к таким приемникам относятся: раковины, душевые, под-
доны, писсуары, биде, трапы. Мойки, умывальники, ван-
ны работают в проточном или цикличном режиме с пе-
риодическим наполнением и опорожнением. Такие при-
емники, как унитазы, тоже работают в цикличном режиме
с подачей воды из смывного бачка после его наполне-
ния водой из водопровода (после каждого цикла), а при
установке смывного крана — по проточному режиму с по-
дачей воды непосредственно под напором водопровода.
Подача воды на обмыв внутренней поверхности при-
емника стоков (например, унитаза) осуществляется чис-
той водой питьевого или непитьевого качества в течение
определенного времени и под определенным напором.
Водоотведение сточных вод характеризуется расхо-
дом воды, который зависит от вместимости каждого при-
емника, от размеров выпуска, перелива и гидрозатвора,
обеспечивающих отведение стоков в трубопровод канали-
зационной сети.
Размеры приемников определяют с учетом санитар-
ных, технологических и эстетических требований, а их
оборудование устройствами водоотведения и подачи во-
ды — условиями функционирования приемников.
Конструирование и разработка новых типов приемни-
ков сточных вод является достаточно сложной и ответст-
венной работой, которую выполняют специализирован-
ные институты и конструкторские бюро, например НИИ-
сантехника, СКВ промпредприятий.
Используя законы гидравлики и уточняя эксперимен-
тально, определяют нормативные характеристики рас-
четных параметров приемников сточных вод. Например,
—238—
расчетный нормативный расход воды для унитазов, л/с,
определяют по формуле канд. техн, наук О. П. Михеева;
где В — параметр гидравлической характеристики приемника; g—
ускорение свободного падения; р — плотность воды; К — коэффици-
ент трепня; S — площадь живого сечения потока струи; т — масса
загрязнений.
Подставляя принятые из практики значения для ра-
боты унитаза «Компакт», получим:
= 2,19У 98,1-0,6-0,15-0,068 = 1,6 л/с.
Этот расход воды обеспечивает хороший смыв загрязне-
ний и транспортирование их в канализационную сеть че-
рез гидрозатвор.
Конструктивной особенностью приемников, работаю-
щих циклично с периодическим заполнением и опорож-
нением рабочего объема (ванны, умывальники и мойки
с переливами), является наличие выпусков, переливов
и присоединенных к приемникам гидравлических затво-
ров (сифонов). Выпуски предназначены для опорожне-
ния, а переливные устройства — для сброса стоков в ка-
нализационную сеть, если уровень стоков в приемнике
больше допустимого.
Рассмотрим условия работы таких приемников сточ-
ных вод.
Продолжительность заполнения рабочего объема ем-
кости прибора можно определить, если известна емкость
и расход воды, поступающей в прибор:
/3 = Ус/9о-
Опорожнение происходит через выпуск при переменном
напоре (рис. 16.2). Если высоту жидкости — гидроста-
тический напор обозначить Н, а площадь зеркала воды
в приборе А, то за бесконечно малый промежуток вре-
мени d/ количество жидкости можно определить по фор-
муле:
AdH — qdt, т. е. AdH — |iSBbm J^igH dt.
Отсюда, при постоянном значении коэффициента расхо-
—239—
Рис. 16.2, Схема выпуска воды из
прибора
Рис. 16.3. Переливное устройство
у приемников сточных вод (ванн,
душевых поддонов, умывальников,
биде, моек)
/—гидрозатвор (енфои); Р —тру*
ба перелива; 3 —корпус санитар*
ного прибора; 4—-решетка перели-
ва; 5 — выпуск
да р можно получить формулу для определения продол-
жительности опорожнения емкости прибора:
t0=----2-~=
В^вып V 2g
где Хвып —площадь живого сечения выпуска; Нг и Я2— напоры
воды над отметкой выпуска.
Продолжительность опорожнения зависит от объема
жидкости, т. е. от вместимости прибора, напора (высоты
верхнего уровня над отверстием выпуска) и размеров
выпуска.
После преобразования формула примет вид:
t______________________МН___________
откуда можно получить выражение для определения
диаметра выпуска:
d = /(B4)/(p/on) ,
где В — параметр, зависящий от объема и высоты емкости; для со-
временных конструкций ванн равен от 7 до 11; ц — коэффициент
расхода, равный 0,64; to — продолжительность опорожнения, с.
Если принять результаты экспериментов, выполненных,
—240—
например, в ПИИсаптехники, то диаметр выпуска ванны
будет равен;
d = К (10-4)/(0,64-120-л) =0,41 дм = 41 мм.
Диаметр выпуска иногда определяют по скорости дви-
жения воды и расходу. Так, если принять скорость дви-
жения воды Vs=0,8 м/с, а расход по СНиП 2.04.01—85
?о = 1,1 л/с, то диаметр выпуска определим по формуле;
d = ]^(4^)/(Ул) =0,42 = 42 мм.
Для расчета переливного устройства приемника
сточных вод (рис. 16.3) можно воспользоваться извест-
ной из гидравлики формулой:
9 = ps V^h.
Тогда для определения диаметра переливного устрой-
ства получим следующую зависимость:
d = (<7о°'/О,28
При этом приняты коэффициент расхода у.=0,5 и пара-
метр, учитывающий сопротивление решетки на входе во-
ды в переливное отверстие e=SBX/Spem=0,7. Диаметр
переливного устройства равен:
/ 0,4 V/5
d = —------— = 0,46 дм = 46 мм.
\0,28-0,7-14 )
§ 58. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ЗАТВОРЫ (СИФОНЫ)
Гидравлический затвор является обязательным и от-
ветственным элементом, которым должны быть оборудо-
ваны все без исключения приемники сточных вод, уста-
новленные на канализационной сети. Образующиеся
в сети канализационные газы могут быть токсичными,
зловонными и даже взрывоопасными. При отсутствии
гидрозатвора открывается беспрепятственный доступ
газам в помещения, где находятся люди. Некоторые
приемники сточных вод (трапы, унитазы, некоторые ти-
пы писсуаров, умывальников, приемники промстоков)
имеют встроенные гидравлические затворы, и отдельных,
приставных гидрозатворов (сифонов) не требуется.
Гидравлические затворы представляют собой изогну-
тый канал или трубу, заполненную водой слоем Н3, на-
’ 16—349
—241—
Рис, 16.4. Схемы гидрозатворов
(сифонов)
а — напольный для ванн: б — двух-
оборотный с ревизией: в — прямой
с ревизией; г — пластмассовый
двухоборотный разборный
дежно закрывающим выход газов после сброса стоков
в канализационную сеть (рис. 16.4).
Если давление воздушной среды в канализационной
сети и стояке становится ниэйе атмосферного, происхо-
дит понижение уровня жидкости в гидрозатворе, и часть
жидкости выплескивается в сеть или стояк, а когда по-
нижение давления превышает величину высоты гидроза-
твора Р„>Н3, то происходит срыв гидрозатвора почти
полностью. Экспериментально установлено, например,
что если высота затвора Я3=60 мм, то срыв происходит
в момент, когда разрежение в стояке составит Ря—Рст=
=65 мм (637 Па).
—242—
Во время сброса сточных вод гидрозатвор должен
обеспечить пропуск расчетного расхода стоков, не допус-
кая засора.
Гидрозатвор имеет обычно вертикальный вход и пря-
мой или наклонный выход. Когда затвор не работает, то
находящаяся в нем жидкость может частично или пол-
ностью испариться. Слой воды на испарение за месяц
может составлять около 20—25 мм.
Для конструирования гидрозатвора необходимо знать
не только высоту слоя воды в нем, но и диаметр или
живое сечение выходного отверстия, которое определяют
по пропускной способности и оптимальной скорости дви-
жения стоков и транспортирования загрязнений.
Расход стоков принимают равным расходу из устрой-
ства подачи воды в прибор
= =
где v — скорость движения стоков в выходном сечении гидрозатво-
ра, м/с, определяется по формуле
У/ ^ВХ |
Мяз + -Г~ )-•
\ *5 /
где Овх — скорость стоков на входе в гидрозатвор; р — коэффициент
расхода, равный 0,5—0,65; g— ускорение свободного падения; Из—
высота гидрозатвора, по ГОСТ 6924—73 принимают 60 мм, полный
напор стоков в гидрозатворе составляет H=H3+vBX/2g.
Высота гидрозатвора может быть определена по фор-
муле
н № ( 1_______________Л
8 2^(лс!2р/4)2 ^2 )’
Диаметр выходного отверстия гидрозатвора можно
принять конструктивно по входному отверстию, завися-
щему от диаметра выпуска прибора, или обычным спосо-
бом по формуле dBux = 1К(4 qs)/(лv), а расход стоков,
л/с, по формуле
Стоки и загрязнения через гидрозатворы могут посту-
пать в канализационный стояк либо сначала в отвод-
ной трубопровод, а уже из него в стояк. К отводному
16*
—243—
трубопроводу могут быть подключены и другие прием-
ники1 (ванна, умывальник, мойка).
Наибольшее распространение имеют чугунные гидро-
затворы— сифоны в виде U-образной трубы с ревизией
и без нее, диаметром 50 мм (ГОСТ 6924—73) двухобо-
ротные, сифоны бутылочные, пластмассовые для умы-
вальников и моек. Для ванн устанавливают напольный
гидрозатвор небольшой высоты с тройником для присое-
динения переливной трубы. Внутренняя поверхность
гидрозатворов выполняется гладкой, без шероховатостей
и выступов, чтобы загрязнения не задерживались и не
образовывались засоры. Внутренняя поверхность покры-
вается эмалью или лаком. В бутылочных сифонах водя-
ной затвор создается трубкой диаметром 30 мм внутри
перевернутого вверх дном стакана с зазором между
стенками 10 мм. Удаление осадков возможно после от-
вертывания нижней части стакана.
В специальных и промышленных зданиях после сбор-
ных лотков, отводящих стоки в наружную сеть канали-
зации, устанавливают гидрозатворы в виде приямка
с трубой-перегородкой так, что гидрозатвор обслужива-
ет несколько приемников производственных сточных вод.
Нарушение водяного затвора, т. е. высоты слоя воды,
может произойти в результате испарения воды, если при-
бором долгое время не пользовались, а также в случае
заполнения всего сечения сифона жидкостью, что может
вызвать его зарядку и самосифонирование — высасыва-
ние всей жидкости из каналов затвора. Наблюдения по-
казывают, что при испарении жидкости уровень ее в си-
фоне понижается почти на 1 мм в сутки, т. е. если при-
бор не эксплуатируют около 30 дней, то слой воды в
сифоне сократится почти в два раза. Срыв гидрозатвора
может произойти также и при снижении давления воз-
духа в канализационной трубе после гидрозатвора. Если
расход сточных вод, поступающих одновременно от
других присоединенных к трубе приемников, больше кри-
тического значения, то он представляет собой поток
жидкости, занимающий все поперечное сечение трубы,
и действует уже как поршень, создающий после себя до
ближайшего гидрозатвора разрежение, т. е. пониженное
давление. В трубопроводе возможно повышение давле-
ния выше атмосферного, тогда в гидрозатворе происхо-
Особенносги расчета отводных трубопроводов описаны в гл. 19.
—244—
дит выдавливание из него жидкости обратно в санитар-
ный прибор. Когда давление снова станет нормальным,
жидкость возвратится из прибора обратно в гидрозатвор
и восстановит его функцию. При давлении ниже атмо-
сферного жидкость попадет в отводной трубопровод
и обратно в водяной затвор не возвратится — произойдет
срыв гидрозатвора.
При групповой установке в одном помещении умы-
вальников, раковин, моек может быть установлен один
общий гидрозатвор на всю группу приборов.
Для приемников производственных сточных вод, не
загрязненных органическими веществами, при сбросе их
в самостоятельную канализационную сеть допускается
гидрозатворы не устанавливать.
§ 59. СМЫВНЫЕ УСТРОЙСТВА
Для удаления загрязнений и подачи воды в емкости
(чаши) санитарных приборов применяют емкостные
и проточные промывные устройства—смывные бачки
и краны. Вода из бачка или крана по смывной трубе,
присоединенной к горловине водораспределительного
устройства санитарного прибора (унитаза), потоком по-
ступает с большой скоростью в чашу. Часть потока, об-
ладающая необходимой кинетической энергией, смывает
загрязнения и через гидравлический затвор уносит их
в канализационную сеть, а другая часть потока поступа-
ет в боковые желоба прибора и через щели или дырча-
тые отверстия ополаскивает стенки прибора. Как пока-
зали расчеты, для надежной и эффективной работы са-
нитарных приборов требуется 6,5—7,5 л воды на один
смыв.
Смывные бачки можно классифицировать по месту
расположения, способу приведения в действие и по кон-
струкции смывного устройства.
По месту расположения смывные бачки различа-
ют: вы сокорасполагаемые, которые крепят на
высоте 1400 мм над бортом прибора (1800 мм над уров-
нем пола), среднерасполагаемые—на высоте
800 мм, и низ ко р а с по л аг аем ы е — непосредствен-
но на задней приставной или цельноотлитой полке прибо-
ра (унитаза). Унитаз, непосредственно соединенный со
смывным бачком, называется «Компакт». Этот тип ши-
—245—
роко применяют при строительстве жилых и обществен-
ных зданий.
По способу приведения в действие смывные бачки
бывают: пол у а в т о м этические — порционные с руч-
ным или ножным (педальным) пуском и автоматиче-
ские — подающие определенное количество воды через
заданный интервал времени 10—15 мин.
Полуавтоматические бачки устанавливают на каж-
дом санитарном приборе для индивидуального пользова-
ния, а автоматически действующие—при групповой ус-
тановке приемников сточных вод, например, писсуаров.
По конструкции смывного устройства бачки бывают:
с донным клапаном и без донного клапана,
спускные и си фонирующие. Смывные бачки изго-
товляют из пластмассы, керамики, чугуна. Их оборудуют
поплавковыми клапанами для наполнения водой и специ-
альными устройствами для подачи необходимого коли-
чества воды в санитарный прибор. Смывные бачки
и краны являются полуавтоматическими устройствами,
которые после их включения в работу выдают заданное
количество воды и сами закрываются. Они обеспечивают
подачу в прибор расчетного расхода воды, поэтому дол-
жны обладать высокой надежностью работы и исклю-
чать утечку воды.
Практика эксплуатации существующих конструкций
смывных устройств показывает, что утечки воды, при от-
сутствии водозабора, главным образом происходят за счет
смывных устройств, обслуживающих санитарные прибо-
ры, установленные в системах внутренней канализации.
Так, утечка воды через донные клапаны происходит в ре-
зультате попадания окалины, неплотного их запирания,
а также несовершенства поплавковых клапанов, являю-
щихся основной наполнительной арматурой, обеспечива-
ющей подачу воды из водопровода в бачок.
. Рассмотрим кратко характеристики наиболее рас-
пространенных смывных бачков.
Низкорасполагаемый смывной бачок (рис. 16.5, е) из
керамики или пластмассы устанавливают непосредствен-
но на унитазе. Он оборудован донным клапаном в виде
резиновой полой внутри груши, закрывающей отверстие
в смывной канал. Резиновую грушу донного клапана ры-
чагом или штоком отрывают от седла смывного отвер-
стия, она всплывает, и вода с удельным расходом 1,6—
1,7 л/с и объемом около 7—8 л поступает в чашу унита-
—246—
Рис. 16.5. Смывные бачки
а — ннзкорасполвгаемый; б — керамический ннзкорасполагаемый; в — авто-
матически действующий; г — без донного клапана БСМ-1; д — то же, с под-
вижным сифоном; е — ннзкорасполагаемый керамический БО 56-А; / — корпус;
2— наполнительная трубка; 5 — поплавковый клапан; 4— сифон; 5 — рычаг;
6 — поплавок; 7 —донный клапан; 6 — смывная труба; 9— перелив; 10 — ковш
для наполнения; // — обратный клапан
247—
Рис. 16.6. Схема работы смывного
бачка
1 — смывная труба; 2 — смывной
бачок; 3 — подача в прибор
Рис. 16.7. Зависимость изменения
продолжительности подачи воды от
ее расхода
/ — из бачка; 2—из смывного крана
за. В случае переполнения бачка устраивают перелив
в виде пристеночного кармана либо в виде пластмассо-
вой вертикальной трубки, соединенных со смывной тру-
бой (каналом).
На рис. 16.5, б представлен тоже низкорасполагае-
мый бачок, но с пластмассовым шаровым донным клапа-
ном и переливной трубой, который работает аналогично
резиновому клапану — груше. Переливная труба выпол-
нена вместе с шаровым донным клапаном как один эле-
мент. Такое решение, несомненно, является преимущест-
венным, однако груша или шаровой клапан может
неплотно закрывать смывное отверстие и создавать
утечку воды в канализацию, что является существенным
недостатком конструкции.
Смывной бачок сифонирующий без донного клапана
среднерасполагаемый (рис. 16.5, г) разработан УКРНИИ
санитарной техники оборудования зданий и сооружений
(Киев). Бачок имеет вместимость около 7л и интенсив-
ность смыва 1,7 л/с. Смывная труба диаметром 40 мм
продлена внутри бачка вверх, она выполняет функцию
переливного устройства и вместе с укрепленным на ней
перевернутым вверх дном стаканом из трубы большего
—248—
диаметра (65—80 мм) образует сифон. Зарядка сифона
происходит в результате толчка-нажатия на пусковую
кнопку рычага, связанного с поплавком. Поплавок, пере-
местившись вниз от полученного толчка, выдавливает
порцию воды из бачка в смывную трубу. Этой порции
достаточно, чтобы обеспечить зарядку сифона и после-
дующее высасывание воды из бачка в смывную трубу.
Бачок снабжен поплавковым клапаном поршневого ти-
па, надежность запирания которого обеспечивается за
счет большой подъемной силы поплавка. Бачок устанав-
ливают на высоте 0,9—1,0 м от пола до низа бачка. Кор-
пус и все детали бачка выполнены из фаянса или пласт-
массы, полипропилена и полиэтилена высокой плотности.
Смывной бачок автоматического действия конструк-
ции НИИ санитарной техники (рис. 16.5, в) оборудован
стационарным сифоном и опрокидывающимся ковшом,
емкость которого обеспечивает зарядку сифона. Бачок
работает следующим образом. Ковш наполняется водой
из водопровода и опрокидывается, поворачиваясь вокруг
оси. Бачок после нескольких опрокидываний ковша за-
полняется водой до внутреннего изгиба сифона, следую-
щая порция воды из ковша заряжает сифон, и бачок
опорожняется. Ковш работает непрерывно. Частота опо-
рожнения бачка регулируется количеством поступающей
воды из водопровода. Полезная вместимость бачка 8—
12 л. Смывная труба от бачка диаметром 25—32 мм по-
дает воду в санитарный прибор в количестве от 1,4 до
1,8 л/с в зависимости от назначения бачка.
Автоматически действующие бачки относятся к вы-
сокорасполагаемым, их устанавливают на высоте 1,8—
2,0 м от уровня пола.
Если в бачке стационарный сифон заменить гибким
шлангом из гофрированной резины или пластика, а ^вме-
сто ковша поставить поплавковый клапан, то получится
смывной сифонирующий высокорасполагаемый бачок
с ручным пуском нового типа (рис. 16.5, д).
Смывной бачок с обратным клапаном без донного
спускного клапана с сифонирующим устройством для
подачи промывной воды показан на (рис. 16.5,а). Для
подачи воды в смывную трубу достаточно повернуть ры-
чаг, который с помощью тяги поднимает диск (пор-
шень) обратного клапана, расположенного в нижней ча-
сти (камере) сифона. Обратный клапан пропускает в ка-
меру воду только снизу вверх, и когда диск поднимается,
—249—
то порция воды из камеры выталкивается в сифон
и заряжает его. В результате вся вода из бачка (6,5—
8 л) высасывается и поступает по смывной трубе в сани-
тарный прибор. Подача воды из водопровода осущест-
вляется с помощью поплавкового клапана.
Основные положения по расчету смыв-
ных устройств1. Рассмотрим опорожнение, которое
осуществляется в три этапа: заполнение смывной трубы,
опорожнение емкости бачка и опорожнение смывной
трубы. Вода вытекает из донного отверстия при перемен-
ном напоре, т. е. переменной высоте уровня воды в бач-
ке h (рис. 16.6). Обозначим площадь зеркала воды в бач-
ке S|, а поперечное сечение выпуска и смывной трубы
через S3. За малый промежуток времени справедливо
записать уравнение
Si dh == qdt
или
Sj d/i = pi S3 У2gh dt,
где gt — коэффициент расхода при истечении воды из бачка в смыв-
ную трубу, р1=0,8.
Для высокорасполагаемого смывного бачка пирами-
дальной формы на заполнение смывной трубы требуется
часть объема воды из бачка в количестве:
Si (Hi - нг) = S8I.
Продолжительность заполнения смывной трубы равна:
н,
J Ун
Продолжительность опорожнения бачка на смыв загряз-
нений t2 и продолжительность опорожнения смывной
трубы ta могут быть определены по этой же формуле.
Общая продолжительность опорожнения бачка опреде-
ляется как сумма:
= h +<2 + На-
значение продолжительности опорожнения смывной тру-
бы найдем по формуле
ъУнзЗц
Гд — _ J
_________ Ра У -Sj
1 По О. П. Михееву,
—250—
где S2 — живое сечение потока на выходе из распределительного
устройства внизу смывной трубы, дм; ц2— коэффициент расхода
на выходе из устройства; S3 — площадь (живое сеченне) смывной
трубы, дм2.
Продолжительность опорожнения бачка определится по
формуле
Ps S21^2^
Зависимость продолжительности опорожнения смывного
бачка от расхода воды показана на графике (рис. 16.7).
Если задать ^0=4—5 с и вместимость V6=6—8 л, то
можно определить расход воды qs — Vslto, а по расходу
воды и скорости—диаметр выпуска или смывной трубы
(капала).
Смывные бачки заполняют водой из водопровода че-
рез поплавковые клапаны, которые бывают в основном
двух типов, различающиеся между собой по принципу
запирания: против давления поступающей из водопрово-
да воды (противодавления) и по направлению давления
(попутного действия) (см. рис. 3.24). Назначение клапа-
нов — открыть доступ воде в бачок и закрыть поступле-
ние воды при достижении в бачке расчетного уровня
воды.
В поплавковых клапанах противодействия вода по-
ступает в бачок с расходом 0,1—0,12 л/с в течение 2—
2,5 мин при напоре 2—5 м; при этом рычаг и поплавок
опущены вниз, диафрагма свободна и золотник без на-
грузки (у диафрагмового клапана), и у поршневого кла-
пана — поршень с резиновой прокладкой свободен. Вода
по наполнительной трубке диаметром 6—8 мм поступает
через наполнительное отверстие в бачок. По мере на-
полнения бачка поплавок поднимается, и малое плечо
рычага создает усилие на золотник (поршень), который
герметично закрывает отверстие насадки (втулки). За-
пирание клапана происходит под действием архимедовой
силы, направленной против давления воды из водопро-
вода.
Поплавковые клапаны попутного давления начинают
действовать тогда, когда бачок включен на опорожне-
ние; при этом под тяжестью опускаемого вниз поплавка
клапан преодолевает давление воды из водопровода
и открывается. Вода начинает поступать в бачок до рас-
—251—
четного уровня. Расчетный уровень воды в бачке на 10—
15 мм ниже кромки переливного устройства.
Расход воды определяют по формуле:
9е = Ни ^п.к (#т "к) 4* gg •
где — коэффициент расхода клапана; SB.K — площадь живого се-
чения отверстия клапана; Нт — пьезометрический напор воды перед
клапаном; Ни — то же, после отверстия клапана; v — скорость в тру-
бопроводе перед клапаном.
Экспериментально в НИИСТе определены некоторые
гидравлические характеристики поплавковых клапанов
(табл. 16.1).
Таблица 16.1
Тип клапана Диаметр втулки. мм Коэффици- ент расхо- да при Я=2м Максимальные расходы воды, л/с* прн рабочих напорах, м
2 5 ю
Противодействия Поршневой 3 0,93 0,04 0,066 0,096
6 0,83 0,147 0,232 0,27
Диафрагмовый 2 0,86 0,016 0,025 0,038
5 0,62 0,08 0,114 0,125
Попутного действия 8 0,182 0,057 0,09 0,13
Для расчетов можно считать, что средний расход состав-
ляет =0,07 л/с, максимальный =0,12 л/с при
продолжительности наполнения бачка 2 мин и рабочем
напоре /7=5 м.
В связи с изменениями располагаемых напоров в го-
родской наружной сети, особенно в дневные и ночные
часы суток, наблюдаются аналогичные изменения рабо-
чих папоров перед водоразборной арматурой во внутрен-
нем водопроводе. В ночные часы суток рабочий напор
перед поплавковым клапаном, работающим по принципу
противодействия, увеличивается в сравнении с напором
в дневные часы. В результате днем в бачке при закрытом
поплавковом клапане и рабочем напоре Н установился
уровень воды Zi, а ночью при напоре H2>Hi уровень
Z2, то если он достигнет отметки перелива, произойдет
утечка воды в канализацию. Чтобы утечки воды не про-
исходило, надо отрегулировать поплавковый клапан та-
ким образом, чтобы он запирался на отметке уровня во-
—252—
ды не выше Z2. На рис. 16.8 показано, что при повыше-
нии рабочего напора Hi у втулки клапана на величину
ДЯ необходимо увеличить подъемную силу поплавка на
величину ДРЛ, тогда увеличится и сила против давления
поршня клапана на втулку на величину ДР.
Применяя закон гидростатики Архимеда, можно за-
писать
лО2
ДРЛ = —— ydZ.
На схеме (см. рис. 16.8) видно, что 1!L=APa/&P, откуда
bPA=(lbP)/L.
Увеличение противодействия должно быть определе-
но на всю площадь поперечного сечения отверстия втул-
ки ДРа= (л4Р/4)/ДР.
Тогда можно записать
tiD2 /лД2/4ДР
-----тдг - -------.
4 L
Отсюда изменение уровня воды в бачке можно опреде-
лить из формулы
Чтобы обеспечить надежность запирания клапана и, сле-
довательно, исключить утечки воды из водопровода,
подъемная сила поплавка должна достичь величины, не
меньшей максимального располагаемого напора воды
—253—
перед наполнительной втулкой клапана. Отсутствие утеч-
ки воды можно описать следующим неравенством:
<Р + ЬР.
Смывные краны являются смывными устройствами для
очистки от загрязнений санитарных приборов, работают
как полуавтоматы и обеспечивают порционную подачу
воды в приборы из сети внутреннего водопровода. После
включения рукояткой крана в работу через заданный
промежуток времени подача воды в прибор автоматиче-
ски прекращается, клапан запирается и подготавливает-
ся к следующему пуску, который может быть повторен
через 5—8 с.
Смывные краны имеют следующие преимущества:
отсутствие утечек, прочность, надежность и компактность
конструкции. Кроме того, уменьшается сырость в туалет-
ных комнатах. Наряду с преимуществами смывные кра-
ны имеют недостатки: требуют подводящих водопровод-
ных труб диаметром 20—25 мм, чтобы подать расчетный
расход воды 1,6—1,7 л/с, тогда как у поплавкового кла-
пана достаточно иметь подводку труб диаметром 8—
10 мм.
В конструкцию крана входит капиллярный канал, по
которому вода из водопровода поступает в верхнюю ка-
меру, которая может засориться окислами железа и вы-
звать перебой в работе смывного крана. Расход воды,
поступающей из крана в смывную трубу диаметром 32—
40 мм, зависит от напора в подводящем трубопроводе.
Хороший эффект смыва достигается при напоре 8 м
и расходе не менее 1,6 л/с.
Смывные краны применяют при незначительных коле-
баниях напора в сети водопровода или при установке ста-
билизаторов напора.
Смывные краны бывают трех типов: диафрагмовые,
поршневые и мембранные. Наибольшее распространение
в нашей стране получили диафрагмовые и мем-
бранные смывные краны (рис. 16.9). Под давлением
воды в средней камере резиновая диафрагма выгибается
вниз и удерживает на штоке в закрытом состоянии ос-
новной нижний клапан. При нажатии кнопки «пуск»
верхний клапан открывается, давление в верхней камере
падает до атмосферного и диафрагма, выпрямляясь, за-
нимает горизонтальное положение. Основной (нижний)
клапан поднимается вверх, и вода из водопровода начи-
—254—
a)
нает поступать в смывную трубу. Кран подает воду в ко-
личестве 6—7 л в течение 5—6 с, т. е. до тех пор, пока
верхняя камера через зазор вокруг регулировочной иглы
по капиллярному каналу не заполнится водой и основной
клапан не закроет выпускное отверстие. При перемеще-
нии штока вверх и вниз игла прочищает отверстие входа
в капиллярный канал от засорения.
Расчетный расход воды, л/с, определяется по фор-
муле
(f = Vh7r,
—255—
где Нрабочий иапор перед смывным краном, м; R — гидравличе-
ское сопротивление, 2,76—3,12 (м • с2)/л2.
Мембранный смывной кран, в отличие от
диафрагмового, имеет мембрану, зажатую между крыш-
кой и корпусом крана. Вместо пусковой кнопки имеется
рукоятка, воздействующая на шток, соединенный с вспо-
могательным клапаном. При повороте рукоятки вода из
верхней надмембранной камеры устремляется в смывную
трубу. Нижний клапан открывается и начинает подавать
расчетный расход воды до тех пор, пока не наполнится
водой верхняя камера. Подача воды и заполнение верх-
ней камеры идут через отверстие, сечение которого регу-
лируется на определенное время.
Поршневой смывной кран вместо диаф-
рагмы внутри корпуса имеет подвижный поршень; прин-
цип действия крана аналогичен диафрагмовому и мем-
бранному кранам.
Глава 17. КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ СЕТИ ЗДАНИЙ
§ 60. МАТЕРИАЛЫ И ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СЕТИ
Трубы. Для устройства внутренней канализации при-
меняют чугунные, асбестоцементные, пластмассовые, бе-
тонные, железобетонные и стеклянные трубы.
Чугунные трубы выпускают по ГОСТ 6942.1—80
однораструбовыми с условным проходом 50, 100, 150 мм,
длиной от 500 до 2100 мм, с внутренним антикоррозион-
ным покрытием на основе нефтяного битума.
Канализационные чугунные трубы предназначены
для работы без напора, поэтому в отличие от водопро-
водных чугунных труб они являются тонкостенными,
выдерживающими испытательное давление 0,1 МПа.
Трубы соединяют с помощью раструбов на конце каж-
дой трубы или соединительных фасонных частей. Коль-
цевые зазоры раструбов стыковых соединений заполняют
просмоленной льняной прядью, асбестоцементом или
асфальтовой мастикой. Для ускорения заделки раструб-
ных стыков применяют резиновые уплотнительные коль-
ца, а в заводских условиях при изготовлении узлов—рас-
ширяющийся цемент, обладающий быстрым твердением
и расширением, или раствор расплавленной серы с као-
—256—
лином. Чугунные раструбные трубы монтируют так, что-
бы раструбы были обращены в противоположную на-
правлению движения сточных вод сторону. Чугунные
раструбные соединительные фасонные части (рис. 17.1)
выпускают по ГОСТ 6942.1—80, 6942.30—80 таких же
диаметров, как трубы.
К соединительным частям относятся ревизии, удли-
ненные отводы под углом 90°, отводы под углом 110; 120;
135 °C, колена (под углом 90°), патрубки простые и ком-
пенсационные на разную длину от 150 до 400 мм, трой-
ники косые под углом 45, 60° и прямые — 90°; крестови-
ны прямые и косые, муфты переходные и простые для
соединения труб разного и одного диаметра, отступы.
Кроме того, выпускают унифицированные соединитель-
ные комбинированные фасонные части: компенсацион-
ные патрубки с боковым присоединением, тройники
компенсационные, отводы-кресты для присоединения
унитаза непосредственно к стояку, двухплоскостные кре-
стовины на стояках для присоединения отводных линий
диаметром 50 и 100 мм, расположенных в разных плос-
костях.
Пластмассовые канализационные тру-
бы и фасонные части из полиэтилена высокой плотности
по ГОСТ 18599—83* и непластифицированного поливи-
нилхлорида (винипласта) выпускают по ГОСТ
22689.0—77—22689.20—77. Пластмассовые трубы обла-
дают высокой устойчивостью против воздействия агрес-
сивных жидкостей (кислот, щелочей), имеют меньшую
массу и большую пропускную способность за счет значи-
тельно меньших гидравлических сопротивлений. Трубы
из поливинилхлорида (ПВХ) выпускают диаметром 50,
80, 100, 150 мм, а из полиэтилена высокой плотности
(ПВП) —диаметром 50, 63, 75, 90, ПО, 125, 140 мм.
Пластмассовые трубы с успехом применяют в бытовой
и производственной канализации для транспортирования
сточных вод температурой не выше 40°C (см. гл. 3).
В то же время пластмассовые трубы испытывают
большие линейные температурные деформации и имеют
малую жесткость, поэтому при монтаже требуются до-
полнительные специальные крепления. Прн монтаже ка-
нализационных линий трубы соединяют различными спо-
собами: сваркой при 230—260 °C, с помощью клея на
сильных растворителях, с помощью разъемного раструб-
ного соединения с резиновым уплотнением в виде кольца.
17—349
—257—
») <0 3) И)
___
Рис. 17.1. Соединительные ча*
сти труб
а —колено; б — отвод 135°; в —
отвод 150е; г —отступ; д — ко-
сой тройник; е —крестовина
двухплоскостная; ж — отвод-
тройник; я — крестовина пря-
мая; и —ревизия; к — тройник
прямой переходной
Резиновое кольцо, вставленное в желобок с внутренней
поверхности раструба, обеспечивает надежную герметич-
ность соединения раструба с гладким концом трубы.
Такое соединение — очень простое и надежное, удобное
при монтажных работах. Номенклатура фасонных соеди-
—258—
нительных частей для пластмассовых труб аналогична
номенклатуре чугунных фасонных частей.
Асбестоцементные безнапорные трубы
(по ГОСТ 1839—80*) диаметром 100—400 мм длиной
2950;—3950 мм применяют для внутренних сетей произ-
водственной канализации и для дворовых сетей, если они
защищены от механических повреждений. Асбестоце-
ментные трубы соединяют асбестоцементными муфтами
с резиновым кольцевым уплотнением или чугунными фа-
сонными частями с заделкой раструбов по аналогии с чу-
гунными трубами.
Кер а м и ческие т р у б ы (ГОСТ 286—82) раст-
трубные с внутренней глазурованной поверхностью вы-
пускают диаметром 150—600 мм длиной 80—1000 мм.
Керамические трубы кислотоупорные диаметром 50—
200 мм применяют для транспортирования агрессивных
сточных вод, а керамические раструбные—для дворовых
канализационных сетей, а также для подпольной про-
кладки сетей производственной канализации.
При соединении керамических труб заделывают
гладкий конец трубы в раструбе зачеканкой просмолен-
ной льняной прядью и цементным раствором или асфаль-
товой мастикой при условии, если в сточной воде нет ве-
ществ, растворяющих и размягчающих мастику и если
температура стоков не более 50 °C.
Для агрессивных стоков и технологических трубопро-
водов производственной канализации используют стек-
лянные трубы по ГОСТ 8894—80*Е.
Бетонные и железобетонные трубы, вы-
пускаемые по ГОСТ 6482.0—79 для систем канализации,
применяют безнапорные гладкие раструбные диаметром
150 мм и более и длиной 1000 мм. Трубы соединяют
муфтами с резиновым кольцевым уплотнением, а раст-
рубные соединения выполняют с зачеканкой раструбов
цементным раствором. Наиболее широко бетонные и же-
лезобетонные трубы используют при строительстве про-
изводственных наружных канализационных сетей.
Устройство и основные элементы канализационной сети
Для сбора и транспортирования загрязненных стоков
за пределы здания применяют канализационные сети,
выполненные из труб или в виде открытых или закрытых
лотков (последние, как правило, в системах производст-
венной канализации).
17*
—259—
Сеть внутренней канализации состоит из следующих
основных элементов: отводных трубопроводов, стояков
(вертикальных труб), вытяжных труб на концах стояков,
выпусков из здания, устройств для ликвидации засоров
(прочистки и ревизии), устройства для вентиляции ка-
нализационной сети и для обеспечения устойчивости
гидравлических (водяных) затворов. Отводные трубо-
проводы предназначены для сбора и отведения сточных
вод от приемников (санитарных приборов и др.) к стоя-
кам — вертикальным трубопроводам. Отводные трубы
присоединяют к гидравлическим затворам приемников
и прокладывают по кратчайшему расстоянию с уклоном
в сторону движения стоков к канализационным стоякам
(рис. 17.2, а). На начальных точках поворотов отводных
линий устанавливают прочистки (см. рис. 17.2,6).
К стоякам отводные трубы присоединяют с помощью
косых тройников или крестовин под углом 45—60°, что-
бы предупредить засоры и увеличить пропускную способ-
ность стояков. Канализационные стояки образуют вер-
тикальную внутреннюю канализационную сеть здания,
назначение которой — отвести собранные сточные воды
со всех этажей в нижнюю часть здания. Плавным пово-
ротом, чтобы не вызвать засоров, вертикальные потоки
стоков направляют в горизонтальные самотечные сбор-
ные трубопроводы и в выпуски, расположен-
ные в техническом подполье или подвале здания. Выпу-
ски отводят стоки в колодцы дворовой сети канализации.
—260—
На стояках не реже чем через два этажа на сборных
трубопроводах и выпусках устанавливают устройства
для ликвидации засоров — ревизии и прочистки.
Засоры могут образоваться в местах присоединения от-
водных линий, поворотов и пересечений трубопроводов,
поэтому устройства для очистки должны быть располо-
жены с учетом удобства и надежности выполнения этих
работ.
В верхней части канализационной сети на стояках
устанавливают вытяжные трубопроводы, кото-
рые предназначены для вентиляции сети и удаления об-
разующихся в ней газов. Вытяжные трубы на стояках
выводят выше крыши здания на 0,3—0,5 м.
§ 61. РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ВЕНТИЛЯЦИЯ
КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ. УСЛОВИЯ РАБОТЫ СЕТЕЙ
Надежность работы канализационной сети — ее неза-
соряемость и устойчивая, без срыва гидравлических за-
творов, пропускная способность — зависит от режимов
движения сточных вод и от конструкции отдельных эле-
ментов сети. Чтобы исключить засоряемость сети, необ-
ходимо обеспечить выполнение требований СНиП
2.04.01—85, особенно по прямолинейности прокладки
трубопроводов с соблюдением необходимых уклонов,
создания гладкой внутренней поверхности труб по всему
тракту, без выступов и зазоров, исключив установку на
стояках отступов и перегибов по высоте.
Стабильность работы гидрозатворов, обслуживаю-
щих каждый приемник сточных вод, может быть гаран-
тирована при условии, если давление в трубах при дви-
жепии сточных вод не будет меньше атмосферного на ве-
личину высоты слоя воды в гидрозатворе. Движение сточ-
ных вод в трубопроводах внутренней канализационной
сети должно быть безнапорным (самотечным). При без-
напорном режиме трубопроводы, особенно горизонталь-
но (с уклоном) смонтированные, должны иметь пропуск-
ную способность не меньше максимально расчетного
ожидаемого расхода сточных вод, определенного из ус-
ловия обеспечения самотечного движения жидкости. Са-
мотечное движение жидкости в трубопроводах характе-
ризуется наполнением, т. е. отношением высоты слоя
воды к диаметру, и скоростью движения жидкости. Эти
—261—
наполнения и скорости течения должны обеспечивать ус-
ловия самоочищения трубопровода, т. е. его транспорти-
рующую способность.
Движение сточных вод в канализационных стояках
Сточные воды от приемников по отводным линиям
поступают в канализационные стояки. Чем больше при-
емников будет одновременно срабатывать в расчетный
промежуток времени, тем больше стоков будет посту-
пать в стояки и тем больше вероятность образования
разрежения, которое может привести к срыву одного из
установленных гидравлических затворов. Причин воз-
никновения этого нежелательного (недопустимого) яв-
ления несколько и все они зависят от гидравлического
режима работы отводных линий и стояков.
Рассмотрим последовательно состояние работы отвод-
ных линий, присоединенных к стояку, и стояка, оборудо-
ванного вытяжным трубопроводом в верхней его части.
При малых расходах сточные воды движутся по отвод-
ным линиям под уклон к стояку. Движение сточных вод
самотечное со скоростью не меньше «самоочищающей»
v=0,7 м/с. Вход сточных вод в канализационный стояк
может быть под углом 90, 60, 45°, в зависимости от уста-
новленной фасонной части — прямой или косой тройник.
Поток попадает на внутреннюю стенку стояка, омывает
ее по кольцу и начинает падение вниз в атмосферу. До
попадания сточных вод в стояк и при их малом количе-
стве наблюдается выход газов и воздуха из вытяжной
части стояка, образно говоря, стояк «дышит». Внутри
стояка воздух и газы занимают часть поперечного сече-
ния и поднимаются в виде стержня вверх. Такой вид дви-
жения в стояке называется «стержневым» (рис. 17.3, а).
Если количество сточных вод, которое входит в стояк,-
больше допустимого (критического) q^q^m (при этом
в отводном трубопроводе наполнение H/d>0,6), то по-
ток в стояке начинает движение вниз, постепенно сме-
шиваясь со встречными потоками воздуха и газов, обра-
зуя газовоздушную смесь и занимая все сечение трубы.
Образуется «поршневой» вид движения водовоздушной
смеси. Такой поршень при своем падении вниз начинает
засасывать в стояк воздух (эжектировать) из атмосфе-
ры. Вытяжная часть стояка начинает всасывать воздух
из атмосферы (рис. 17.3,6).
Экспериментальные исследования А, Я. Добромысло-
—262=.
Рис. 17.3. Стержневой (о) и поршневой (б) виды движения сточных вод в
вертикальном трубопроводе
ва и С. П. Казакова по изучению эжектирующей способ-
ности жидкости, движущейся сверху вниз по вертикаль-
ному трубопроводу, установили, что величина эжекти-
руемой способности зависит от параметров жидкости,
воздуха, а также условий входа жидкости в стояк.
Если величина эжектирующей способности сточной
жидкости больше количества воздуха, засасываемого
в стояк из атмосферы, то в стояке создается дефицит воз-
духа. Давление в стояке снижается, образуется разреже-
ние и создаются условия для срыва гидравлического за-
твора. Величина разрежения в стояке может быть опре-
делена по формуле
366 [i?s (1-f-cos a) dpT]1,677
Др =---------------л-™----- . (1Z • U
(йст/^от)0,71
При угле входа в стояк а=90° (прямой тройник) и dCT =
=dOT формула упрощается
ДР= 366 (р5/^)’-677.
Из приведенных зависимостей видно, что величина раз-
режения в стояке зависит от угла входа сточной жидко-
сти в стояк. Если угол а<90° например 60 и 45°, то про-
—263—
пускная способность стояка увеличивается больше чем
в 1,5 раза. Если разрежение в стояке становится больше
высоты слоя воды, то гидрозатвор срывается и в поме-
щение проникают газы. Эжектирующая способность
жидкости зависит от скорости ее движения, которая до-
стигает наибольшего значения на расстоянии около 9 м
от места входа в стояк. Иначе говоря, эжектирующая
способность возрастает лишь на участке стояка, равном
90 dCT от места входа в него жидкости. Эжектирующая
способность жидкости, л/с, движущейся по стояку дли-
ной более 90с/ст, при подаче сточных вод qs из отводной
трубы того же диаметра и входе в стояк под углом а=
= 90° определяется по формуле
Свовд = 24,5 («т4)0,333. (17.2)
Зависимость между скоростью движения воздуха пВозд,
м/с, и условной скоростью движения сточных вод Vs, м/с,
имеет следующий вид:
»ВОВД==2,6(^)0-184.
Количество воздуха, л/с, засасываемого в стояк диамет-
ром dCT, можно определить по скорости г»ВОВд
?Возд== 0,785^
Когда <2возд><7возд, то в стояке возникает дефицит воз-
духа и, как следствие, опасность срыва гидрозатвора.
Характер движения сточной жидкости по всей длине
стояка стабилизируется и лишь внизу, где установлены
отступ и отводы, образующие изгиб стояка до горизон-
тального выпуска, характер течения изменяется со стер-
жневого в вертикальном стояке на раздельное в трубо-
проводе выпуска. Раздельное движение сточных вод
характеризуется резким снижением скорости движения
воздуха (рис. 17,4,а). Аналогичная картина изменения
режима движения жидкости в отступе (рис. 17.4,6). При
раздельном движении сточная жидкость омывает ниж-
нюю стенку трубопровода, а над ней движется воздух.
Чтобы сохранить слой воды в гидрозатворах, необходи-
мо установить перемычку, соединяющую трубы стояка
до и после отступа.
Дефицит воздуха в стояке может возникнуть в любом
месте присоединения поэтажных отводов, так как при
входе в стояк образуется сжатое сечение жидкости, по-
этому было бы логично подавать дополнительно воздух
—264—
в стояк ниже точек присоединения поэтажных отводов.
Такую схему осуществить возможно, если устроить ря-
дом со сточным стояком вентиляционный стояк, соеди-
нив их между собой поэтажными перемычками.
Движение сточных вод в отводных,
сборных линиях и выпусках
Основным назначением отводных трубопроводов —
элемента .канализационной сети здания—является отвод
сточных вод от приемников, расположенных на этажах,
в канализационные вертикально установленные трубо-
проводы — стояки.
Сборные линии предназначены для приема стоков от
стояков и отведения их через выпуски в дворовую сеть
канализации.
Отводные, сборные линии и выпуски относятся к го-
ризонтальным трубопроводам, уложенным с уклоном
для обеспечения самотечного режима движения сточных
вод.
Основными параметрами движения сточных вод яв-
ляются: средняя скорость движения, наполнение (отно-
шение слоя жидкости в трубопроводе к его диаметру),
—265—
гидравлический уклон (разница геодезических отметок
лотка на единице длины), расчетный максимальный
расход сточных вод, диаметр трубопровода. Режим дви-
жения сточных вод, особенно в отводных трубопроводах,
зависит от условий работы приемников сточных вод, их
характеристик: у одних приемников — залповый сброс
сточных вод, у других — неравномерно-кратковремен-
ный. Сброс стоков в отводной трубопровод может осуще-
ствляться периодически или непрерывно.
Движение сточных вод всегда характеризуется
большой неравномерностью и залповыми поступлениями
жидкости, а наличие свободного пространства (аккуму-
лирующей емкости) по длине трубопровода резко сни-
жает величину расхода в сравнении с первоначальным
поступлением. Эксперименты показывают, что, благода-
ря аккумулирующей способности канализационных тру-
бопроводов, максимальный расход жидкости в конце
участка в несколько раз меньше, чем поступающей в на-
чале участка трубопровода.
Режим движения сточных вод в сборных трубопрово-
дах, отводящих воду от санитарных приборов в стояки,
является безнапорным и неустановившимся, так как рас-
ход воды в период пользования приборами изменяется.
Если в пустом трубопроводе максимальный расход
стоков быстро уменьшается, то, очевидно, в период наи-
большего водопотребления и работы приемников сточ-
ных вод в сборном трубопроводе должен установиться
расход стоков, близкий к среднему значению. Процесс
поступления стоков в сборный трубопровод нестабиль-
ный и зависит от вероятности одновременного действия
приемников, пропускной способности трубопровода, ди-
намики изменения возможных состоянии в течение часа
наибольшего водоотведения. Известно, что вероятность
действия сантехоборудования в час наибольшего водоот-
ведения достигает максимума, характерного для данно-
го объекта. С достаточной для практики точностью мож-
но полагать, что в этот час процесс водоотведения следу-
ет рассматривать как вероятный стационарный процесс.
Исследования, выполненные канд. техн. наук
Л. А. Шопенским и С. П. Казаковым, позволяют опреде-
лять вероятность действия санитарных приборов
Р = (<2^)7(3600^ Л'),
где Qq — норма водоотведения, принятая по СНиП 2.04.01—85; U —
—266—
число водопотребителей иа объекте, чел.; —норма расхода воды
от прибора с наибольшим водоотведением, л/с; N — число приемни-
ков сточных вод иа объекте.
Средний расход стоков в час наибольшего водоотведе-
ния определяют по формуле
Qhr.m = Qo.hr N? •
Этот расход наиболее часто повторяется в течение суток,
поэтому не будет ошибкой, если его принять для расче-
та трубопровода как оптимальный. Однако не следует
забывать, что величина расхода в час наибольшего во-
допотребления будет больше среднего расхода, поэтому
для корректировки и окончательного выбора диадетр
трубы нужно проверить, чтобы наполнение не превыша-»
ло принятого предела.
Расчет самотечного сборного трубопровода может
быть произведен исходя из принятых параметров потока
жидкости и воздуха при тех или иных размерах трубо-
провода. Для потока жидкости живое сечение равно от-
ношению среднего расхода к скорости течения, которая
будет не менее самоочищающей — 0,7 м/с:
Величину аккумулирующего сечения трубопровода мож-
но принять равной удельной емкости, т. е. приходящейся
на единицу длины:
sac =
Сумма S и Sac составляет сечение трубопровода диамет-
ром d, при котором наполнение не превышает заданный
предел, т. е.
<Jsm/vm + mq^/l = kiei2,
откуда диаметр самотечного сборного трубопровода ра-
вен:
Анализ этой формулы показывает, что с уменьшением
длины сборного отводного трубопровода увеличиваётся
его диаметр, так как при переходе стояка в сборный тру-
—267—
бопровод у нижнего изгиба стояка живое сечение потока
жидкости увеличивается, а его скорость становится мень-
ше той, которая была в стояке.
При расчете отводных и сборных трубопроводов важ-
но принимать такую величину наполнения, которая обес-
печивала бы транспортирующую способность при необ-
ходимой скорости самоочищения.
Движение сточных вод в самотечных трубопроводах,
включая и выпуски из канализационных сетей, характе-
ризуется условиями переходной области турбулентного
течения жидкости. Известные методы расчета канализа-
ционных и наружных сетей с самотечным режимом дви-
жения сточных вод для расчета сборных трубопроводов
и выпусков из внутренней сети не дают достоверных ре-
зультатов, поэтому исследования, выполненные
в ЦНИИЭП инженерного оборудования, позволили зна-
чительно уточнить методику расчета выпусков. Действи-
тельно, если применить теорию вероятности, то макси-
мальный расход сточных вод на выпуске по СНиПу, л/с,
находят по формуле
gs = 5<?ga(
где a = f (PN).
-3600<$V
Как было отмечено, сборные трубопроводы и выпуски из
здания имеют значительную аккумулирующую емкость,
которая приводит к снижению максимального расхода
стоков qs по длине трубопровода. Аккумулирующая ем-
кость труб влияет на формирование секундных расхо-
дов. Расчетный расход на выпуске будет меньше, ес-
ли учесть все параметры (диаметр, длину, шерохова-
тость, уклон).
При длине выпуска 2>3 м расчетный расход, л/с, мо-
жно определять по формуле:
9S'=9S 1-
0,15 (ЮОи)0,25
(ЮООА?)0-72 t^5
(17.3)
При длине выпуска меньше 3 м формула упрощается
<7S' = 9s
0,12/
V1000/? om
(17.4)
—268—
Рис. 17.5. Зависимость параметра
К от наполнения H/d
где <?8 — максимальный рас-
четный расход сточных вод, л/с,
по СНиП 2.04.01—85; п — ко-
эффициент шероховатости: и=
=0,013 —для чугунных труб;
0,011—пластмассовых; 0,0134—
керамических; 0,012 — асбесто-
цементных; k — параметр, за-
висящий от наполнения, опре-
деляется по графику (рис.
17.5); vm — средняя скорость
течения, м/с; / — длина выпус-
ка, м.
Эксперименты показали, что на длине /=100 с? рас-
ход окончательно устанавливается. По рекомендации
канд. техн, наук В. Н. Родина, нормальная работа (без
засоров) выпуска из здания характеризуется условием
0,6.
(17.5)
Наполнение трубопровода при этом должно быть H/d^t
^0,3, а скорость течения пт^0,7 м/с.
Диаметр самотечного трубопровода (сборного, выпус-
ка) можно определить по формулам:
при H/d <0,6
, Vqs' /ут
(H/d)M ’
при H/d >0,6
d= 1,13
(Я/d)0-4
(17.6)
(17.7)
При малых расходах условие может быть не выполнено,
следовательно, величина транспортируемой способности
трубопровода будет меньше допустимой. В таких случа-
ях необходимо установить дополнительные прочистки.
Исследованиями, выполненными в АКХ им. К-Д- Пам-
филова, ЦНИИЭП инженерного оборудования и МИСИ
им. В. В. Куйбышева, было установлено, что наполне-
ние H/d в трубопроводах канализационных сетей явля-
ется такой же важной характеристикой потока, как
средняя скорость течения сточной жидкости. Наполне-
ние в трубопроводах существенно влияет на отложение
—269—
Рис. 17.6. Зависимость на-
полнения Hid от уклона и
скорости
п
0,012-
250
200
150
125
100
H/d I
Ч,м/С
2 -ё
3 -i
4 4
5
50 i
Рис. 17.7. Номограмма для
определения уклона кана-
лизации труб
—270—
ад ?х
V, Mln
-0.5
-0.6
Г 0.7
Г 0,8
: 0,9
г /
\-1.5
'^2
3 2,5
? 3
f3,5
I- ч
4У
L5-
0,1
0,15
0,2
0,3
0,6
0,5
0.6-
0,7-
0.8-
As-
1,0
Г 0.1
=- 0,2
i- 0.3
Г.ОЛ
- 0.5
?-1
н 2
Г 5
Н Ю
1-20
Г 30 >
Г 50
^-100
е 2оо
1,300
^wo
500
--1000
:-2000
^5000
--10000
Ь, 20000
u 25600
d.MM
60-f.
50-1
85-1
100- 5
125-1
150-3
200-1
250- 5
300- -
660-
600-1
Уоо-.i
1250
1500-1
Z5Q0-
Рис. 17.8. Номограмма для определения диаметров канализационных труб
(о) и ключ к ней (б)
t
осадков при самотечном режиме движения жидкости.
Даже при высоких скоростях движения жидкости, но ма-
лом наполнении образуются засоры в результате отло-
жений крупных загрязнений.
—271—
Рис. 17.9. Устройство вентилируемых стояков
а — одиночные стояки, группа стояков на одну вытяжку; б — двухтрубная
сеть в многоэтажном здании; в — групповая установка приемников сточных
вод
Установлено также, что в переходной области турбу-
лентного потока безнапорного течения сточной жидкости
для определения уклона трубопроводов и потерь напора
можно пользоваться формулой Дарси—Вейсбаха
*
= 4R2g ’
где R — гидравлический радиус; vm — средняя скорость течения сточ-
—272—
пых вод, м/с; b — показатель степени, в переходном режиме Ь=1,67;
X — коэффициент сопротивления.
Значения i, vm и Z в зависимости от наполнения можно
определить по графику (рис. 17.6).
Уклон трубопровода нетрудно определить по номо-
грамме1 (рис. 17.7) или по формуле
d1-3
где К — коэффициент пропорциональности K=f(W/<0, при W/d=0,3,
К=8,Н0-<; при Wd=0,6, Л'=4,3-10~4.
Порядок расчета выпусков из здания следующий:
1. На расчетных участках сборного трубопровода
и выпуска из здания определяют максимальный расчет-
ный расход сточных вод но СНиП 2.04.01—85.
2. По формулам (17.3) и (17.4) находят расчетный
расход сточных вод для дальнейшего расчета выпуска.
3. При H/d^0,3 из условия vm Vопреде-’
ляют среднюю скорость течения стоков, например
Um=0,6/ V 0,37=1,04 м/с.
4. Определяют диаметр трубопровода по формуле
(17.6) или (17.7) или по номограмме (рис. 17.8).
5. По ГОСТ 6942.24—80 подбираем диаметр, близкий
к расчетному, и по нему уточняем скорость или наполне-
ние по номограмме (рис. 17.9).
6. По значениям диаметра, скорости и наполнения,
выбрав шероховатость, определяют уклон трубопроводов
по формуле (17.8) или номограмме (рис. 17.7).
§ 62. КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ СЕТИ
С ВЕНТИЛИРУЕМЫМИ СТОЯКАМИ И УЧАСТКАМИ
Канализационные стояки, заканчивающиеся в верх-
ней части вытяжным трубопроводом, называются венти-
лируемыми.
В сети внутренней канализации каждый стояк может
быть оборудован вытяжным трубопроводом, но с целью
уменьшения числа проколов кровли у здания следует
часть стояков (4—6) объединять в одну вытяжку, напри-
мер, в каждой секции здания (рис. 17.9,а). Диаметр вы-
1 Применение номограммы из прил 9 СНиП 2.04.01—85 дает
неточные результаты, так как она построена для кнадратитиой об-
ласти турбулентного течения сточных вод.
18—349 —273—
Рис. 17.10. Схема канализации е
иевептнлнруемыми стояками от*
дельного здания (а) и группы
зданий (б)
тяжки на группу стояков должен быть рассчитан с уче-
том эжектирующей способности жидкости, движущейся
в объединенных стояках.
Количество эжектирующего воздуха должно быть
меньше пропускной способности вытяжки, т. е. дВыт>
> Свозд. Для проверки этого условия определяют макси-
мальный расчетный расход сточных вод, сбрасываемых
от группы стояков; по формуле находят количество эжек-
тирующего жидкостью воздуха и сравнивают с количе-
ством воздуха, пропущенного вытяжкой
?выт = СвоЗД Л^дЫТ/4 .
Вентилируемые стояки проверяют на пропускную спо-
собность, сравнивая максимальный расчетный расход
сточных вод в стояке с допустимым расходом, который
составляет 90 % критического расхода, вызывающего
образование поршневого движения сточных вод в стояке
—274—
и, как следствие, срыв гидрозатворов. Допустимые рас-
ходы приведены в табл. 18.5, из которой видно, что про-
пускная способность стояков зависит от диаметров от-
водных линий, присоединенных к стояку, а также от уг-
ла входа жидкости в стояк. Когда угол входа отводной
линии меньше 90°, то пропускная способность стояка
увеличивается в 1,5—1,8 раза.
Пропускная способность стояков, если применяют
прямые тройники и крестовины, уменьшается.
Устройство вентилируемых стояков приобретает осо-
бое значение в связи с возможными большими расчет-
ными расходами стояков. Если максимальные расчетные
расходы больше допустимых расходов, которые пропус-
кают стояки данных диаметров, то необходимо устройст-
во второго вентиляционного стояка, соединенного с
рабочим стояком перемычками через этаж. Раньше в вы-
сотных зданиях вместо вентиляционного стояка прокла-
дывали второй стояк такого же диаметра, как у рабо-
чего канализационного стояка, с устройством перепусков
через этаж вместо перемычек. Такими двухтрубными
стояками были оборудованы, например, высотные здания
в Москве постройки 50-х годов. Позже было установле-
но, что такая прокладка сетей экономически нецелесооб-
разна, так как надежность работы стояка может быть
обеспечена лишь при пропускной способности стояка,
превышающей эжектирующую способность жидкости
и допустимый расход. Если требуется увеличить про-
пускную способность стояка, то можно увеличить его
диаметр либо устроить несколько рабочих стояков
с уменьшенными нагрузками. Расчеты показывают, что
в высотных зданиях с санитарно-техническими кабинами
следует принимать вентилируемые канализационные
стояки с вытяжкой диаметром 100 мм без устройства до-
полнительного вентиляционного стояка, при условии, что
максимальный расчетный расход сточных вод в стояке не
превысил допустимого (для этого диаметра), с учетом
угла входа отводных линий в стояк.
При групповом присоединении приемников сточных
вод к отводному сборному трубопроводу во время рабо-
ты создаются предельные нагрузки, которые приводят
к максимальному увеличению наполнения, и при движе-
нии сточных вод в трубопроводе образуется дефицит
воздуха и разрежение, которые могут привести к срыву
гидравлического затвора. Избежать такого нежелатель-
18*
—275—
него явления возможно устройством вентиляционной
трубы, присоединенной к канализационному стояку и к
начальной точке отводного трубопровода; при этом дав-
ление воздуха в отводном трубопроводе всегда будет
равно атмосферному и срыва гидравлического затвора
не произойдет. На рис. 17.9, в показана схема устройства
вентиляционного трубопровода на участке группового
присоединения приемников сточных вод. На канализаци-
онном стояке выше отметки борта приемников устанав-
ливают косой тройник диаметром 50 мм, к которому при-
соединяют стальную или пластмассовую вентиляционную
трубу с уклоном к раструбному отводу, расположенно-
му в начальной точке отводного трубопровода. Заделку
раструбов выполняют расширяющимся цементом.
В секционных жилых и общественных зданиях вен-
тилируемые канализационные стояки объединяют груп-
пами на одну вытяжную вентиляционную трубу диамет-
ром 100 мм, если к стоякам присоединено не более 120
приемников сточных вод (санитарных приборов), или
150 мм — при числе приемников от 120 до 300. Диаметр
вытяжной трубы можно определять расчетом из усло-
вия эжектирующей способности сточных вод, движущих-
ся по стоякам,по формуле
Величину расхода стоков qs, л/с. и условие их вхо-
да в стояки, которое характеризуется коэффициентом К,
определяют по СНиПу.
Установлено, что коэффициент К зависит от угла при-
соединения отводных труб к стоякам: при а=90° К=53,
при а=60° 1<=44 и при а=45° К=40.
Для объединения канализационных стояков в груп-
пу (в секционный узел) на одну вытяжку в чердачном
помещении монтируют вентиляционные сборные линии
с применением косых тройников, отводов. Обычно диа-
метр вытяжки от сборных вентиляционных линий при-
нимают равным наибольшему диаметру одного из вен-
тилируемых стояков.
Для обеспечения равномерной подачи воздуха во все
объединенные в группу стояки их можно объединить за-
кольцованным сборным трубопроводом или в участки
с размещением вытяжки посередине. Такое симметричное
размещение вытяжной трубы способствует снижению по-
—276—
терь давления воздуха, засасываемого в стояки при дви-
жении сточных вод вниз. Участки сборных трубопрово-
дов от стояков до вытяжной трубы должны иметь уклон
не менее 0,005.
§ 63. КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ СЕТИ
С НЕВЕНТИЛИРУЕМЫМИ СТОЯКАМИ
Невентилируемые стояки устраивают без верхней
вытяжной трубы. Внутренний объем сточного канализа-
ционного стояка не сообщается с атмосферой воздуха,
так как на отводных трубах в местах присоединения при-
емников сточных вод (санитарные приборы) ставят гид-
равлические затворы, а в верхней точке стояка устраива-
ют прочистку. Прочистка состоит из пробки, вставленной
в раструб прямой части тройника, или крестовины на
уровне присоединенных к стояку наиболее высоко рас-
положенных приемников сточных вод.
Невентилируемые стояки устраивают в стилобатах
многоэтажных зданий, бытовых и коммунальных здани-
ях, спортивных сооружениях, клубах и кинотеатрах,
сельских жилых домах, промышленных предприятиях,
в одно-двухэтажных зданиях, если имеется не менее од-
ного вентилируемого стояка.
Невентилируемые стояки применяют во внутренней
канализации зданий при условии, что рабочая дли-
н а сточного стояка /ст^90б/Ст.
Рабочей длиной сточного стояка считается длина от
места присоединения к стояку отводного трубопровода
до начала перехода в горизонтальный выпуск.
Приемники сточных вод могут быть присоединены
также и на высоте, большей 90б/Ст, но только в том слу-
чае, когда расчетный расход сточных вод не превышает
допустимого для длины стояка не больше 90dCT (табл.
17.1).
Пропускная способность невентилируемых стояков
уменьшается с ростом их рабочей высоты до высоты, рав-
ной 90dCT, а при дальнейшем увеличении рабочей высо-
ты стояка становится стабильной. Это свидетельствует
о том, что невентилируемые стояки можно применять да-
же в зданиях более двух-трех этажей с установкой сани-
тарных приборов, расчетные расходы которых не превы-
шают табличных.
—-277-—
Таблица 17.1
РьСочая высота
стояка, м
Допустимый максимальный расход стоков, л/с, в не вен-
тилируемых канализационных стояках диаметром, мм
50 85 100 150
1 1,6 5,3 6,3 14,0
2 1,0 3,1 3,7 8,0
3 0,6 2,0 2,4 5,4
4 0,5 1,4 1,8 3,9
5 0,4 1,1 1,4 3,0
6 0,4 0,8 1,0 2,4
7 0,4 0,7 0,9 2,0
8 0,4 0,5 0,7 1,6
9 0,4 0,5 0,6 1,4
10 и более 0,4 0,5 0,6 1,2
Применение невентилируемых стояков снижает ме-
таллоемкость и удешевляет систему внутренней канали-
зации зданий в целом.
Для группы зданий, среди которых преобладает ма-
лоэтажная застройка с невентилируемыми канализаци-
онными стояками, необходимо предусматривать устрой-
ство хотя бы одного вентилируемого стояка, сообщаю-
щегося с атмосферой, для обеспечения вентиляции
наружной канализационной сети.
Глава 18. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ
ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ
§ 64. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАНАЛИЗАЦИИ ЗДАНИЙ
Для решения вопроса о выборе единой или раздель-
ной системы канализации ориентировочно определяют
количество и качество сточных вод по СНиПу и по тех-
нологическим проектам или по результатам лаборатор-
ных анализов. Первоначально решают, есть ли необхо-
димость в проектировании местных установок для пред-
варительной очистки сточных вод и извлечения из них
ценных веществ, определяют, нужна ли предварительная
обработка стоков, которые не могут быть допущены к при-
ему в городскую канализационную сеть, так как способ-
ны вызвать повреждение сети или нарушение технологии
—278—
режимов очистки на городских очистных сооружениях.
Исходя из данных решают, какие конкретно установки
должны быть запроектированы: нейтрализаторы, усред-
нители, решетки, грязе- и жироуловители, отстойники,
бензо- и маслоуловители, теплоуловители и т. п. (напри-
мер, на предприятиях общественного питания — для за-
держания грязи от мойки овощей, жира от разделки мя-
са, рыбы; на предприятиях автотранспорта — грязи, ма-
сел, бензина; на заводах стройиндустрии — цемента,
масел и др.; на коммунальных предприятиях — для улав-
ливания сбросного тепла).
Руководствуясь архитектурно-планировочными ре-
шениями и технологическими проектными материалами,
намечают места расположения приемников сточных вод.
С целью сокращения числа стояков и уменьшения про-
тяженности отводных линий лучше размещать приемни-
ки компактными группами как в плане, так и в разрезе
здания по этажам друг над другом.
Для транспортирования сточных вод в зданиях уст-
раивают канализационные сети: однотипные из труб, из
лотков или разнотипные, имеющие отдельные участки
трубопроводные и лотковые.
Канализационные трубопроводные се-
т и бывают: прямоточные, пересеченные, раздельные
и объединенные.
Прямоточные сети состоят из отводных трубо-
проводов и канализационных стояков, каждый из кото-
рых имеет собственный выпуск в дворовую сеть канали-
зации.
Пересеченные — это сети, в которых несколько
стояков объединены в один общий выпуск.
Раздельные — это сети, в которых отвод хозяйст-
венно-бытовых и производственных сточных вод обособ-
ленный.
Если качество сточных вод (хозяйственно-бытовых
и производственных) допускает совместную их очистку,
то применяют объединенные канализацион-
ные сети (единая).
На рис. 18.1 показаны фрагменты участков различ-
ных канализационных сетей.
При проектировании сетей внутренней канализации
на поэтажных планах в масштабе 1 :100 или 1 :200 на-
носят приемники сточных вод, отводные линии, места
расположения стояков. На плане подвала размещают
—279—
Рис. 18.1. Фрагменты участков канализационных сетей прямоточной (а), пере*
сеченной (6), раздельной (в) и объединенной (г)
все канализационные стояки и сборные трубопроводы,
выпуски до смотровых колодцев дворовой канализацион-
ной сети. На планах также указывают места расположе-
ния прочисток, ревизий, задвижек (в подвале).
Одни поэтажные планы не могут охватить все эле-
менты канализационной сети, поэтому выполняют аксо-
нометрическую схему или разрезы по дальнему стояку
и выпуску с развертками для показа всех других стояков
и линий, находящихся в различных плоскостях разреза
(рис. 18.2). Особое внимание уделяют показу всех гори-
зонтальных линий, их отметок на концах каждого уча-
стка, уклонов и диаметров.
К отводным трубам присоединяют гидрозатворы
с приемниками сточных вод. Диаметры отводных ли-
ний принимают конструктивно 50 или 100 мм в зависи-
мости- от диаметров выпусков приемников. Отводные
трубы прокладывают с одним уклоном в сторону стояка
и присоединяют к нему с помощью тройников. Санитар-
ные приборы, расположенные в разных квартирах на
одном этаже, присоединять к одному отводному трубо-
—280—
Рис. 13.2. Фрагмент аксонометрической схемы внутренней канализации
проводу не допускается. Отводные трубопроводы про-
кладывают под полом. В производственных помещениях
допускается прокладка трубопроводов в каналах, пере-
крытых съемными плитами. На отводных линиях быто-
вой и производственной канализации для ликвидации за-
соров предусматривают установку прочисток или реви-
зий в начале участка линий на поворотах при изменении
направления движения сточных вод. На горизонтальных
участках прочистки и ревизии устанавливают на рассто-
янии от 6 до 15 м при диаметре 50 мм и от 8 до 20 м при
диаметре 100—150 мм в зависимости от степени загряз-
нения сточных вод. На линиях, прокладываемых под по-
—281—
толком, вместо ревизий устанавливают прочистки с вы-
водом в лючок или открыто в полу вышерасположенно-
го этажа в местах, удобных для обслуживания.
Лотковую сеть канализации устраивают для
транспортирования стоков, не выделяющих в атмосферу
вредные газы и пар. Лотки выполняют из бетона, кирпича,
керамики, пластмассы шириной не менее 20 см, Раз-
меры и уклоны лотков принимают из условия обеспече-
ния самоочищающей скорости движения стоков й напол-
нения H/d=Q,8. Ширину лотка определяют гидравличе-
ским расчетом и конструктивными соображениями.
На отводных линиях внутри производственных зда-
ний при транспортировании нейтральных стоков допус-
кается устройство смотровых колодцев на поворотах,
в местах изменения уклонов, диаметров труб, ответвле-
ний. На сетях бытовой канализации устройство смотро-
вых колодцев в подвалах зданий не допускается.
Во избежание затопления подвалов зданий особые
требования предъявляют при капализовании сточных
вод от приемников, расположенных в подвалах зда-
н и й ниже уровня люка дворовых колодцев.
Приемники соединяют отводными трубопроводами на
один самостоятельный выпуск, оборудованный электри-
фицированной проходной задвижкой, управляемой авто-
матически по импульсу датчика, установленного на тру-
бопроводе, расположенном в подвале. Автоматика дол-
жна также предусматривать подачу аварийного
светового или звукового сигнала на диспетчерский пункт
или в помещение дежурного персонала.
К прокладке трубопроводов в зданиях предъявляют
специальные требования СНиП 2.04.01—85. Прокладка
осуществляется открыто в подвалах, технических эта-
жах, монтажных коридорах, шахтах, санитарно-техниче-
ских кабинах, подсобных и вспомогательных помещени-
ях, цехах, подпольях и скрыто — в блоках, панелях,
бороздах, каналах, строительных конструкциях. Следу-
ет избегать прокладки подвесных трубопроводов над
оборудованием, в жилых и общественных помещениях,
кухнях, складах и т. п.
При повышенных требованиях к отделке помещений
подвесные канализационные трубопроводы маскируют,
устраивая подшивные короба и потолки. При соблюде-
нии необходимых уклонов для обеспечения самотечного
режима движения стоков длину отводных линий в меж-
—282-—
дуэтажных перекрытиях не следует принимать более
10 м.
Стояки предназначены для транспортирования сто-
ков, собранных отводными трубопроводами со всех эта-
жей в нижнюю часть здания; размещают их в местах
расположения наибольшего числа приемников. Стояки
должны быть собраны из труб диаметром не менее наи-
большего диаметра отверстия выпуска из числа присое-
диненных приемников сточных вод. Размещают стояки
в монтажных шахтах, кабинах, блоках ближе к углу стен
и перегородок.
Для ликвидации засоров на стояках на высоте 1 м от
пола через два этажа на третьем, а также на верхнем
этаже, над отступом и в подвале обязательно устраива-
ют ревизии (см. рис. 18.3). В сантехнических кабинах на
стояках устанавливают компенсационные раструбные
патрубки для изменения длины трубопроводов в преде-
лах строительных допусков. При использовании пласт-
массовых труб на каждом этаже здания на стояках ста-
вят удлиненный раструб, компенсирующий температур-
ные удлинения. Присоединение стояков к сборным
трубопроводам и к выпускам осуществляют с применением
двух отводов под 135° или удлиненных отводов под 90°,
плавно с переходом от вертикального потока жидкости
т-283—
в горизонтальный. Для вентиляции канализационной се-
ти в верхней части стояков предусматривают вытяж-
ную трубу, которая выводится выше неэксплуатиру-
смой крыши здания на 0,3—0,5 м, а на эксплуатируемой
крыше — на 3 м. Вытяжная часть стояков обеспечивает
устойчивость гидрозатворов, которыми оборудованы
приемники стоков. Она может быть выполнена с приме-
нением чугунных, асбестоцементных, пластмассовых
труб диаметром не менее диаметра стояка. Число вытяж-
ных труб стояков принимают минимальным и объединя-
ют все стояки в секционные группы, чтобы уменьшить
число мест повреждений кровли здания.
Выпуски отводят сточные воды от стояков за пре-
делы здания в дворовую канализационную сеть. Сбор-
ные горизонтальные канализационные трубопроводы,
объединяющие несколько стояков, и выпуски, размеща-
ют в техническом подполье, подвале, в каналах (непро-
ходных, полупроходных или проходных).
Число выпусков определяют с учетом расположения
стояков, выбирая вариант с наименьшей протяженно-
стью сборных горизонтальных трубопроводов и с мини-
мальным числом прочисток. Устройство одного торцево-
го выпуска на все здание с присоединением всех стояков
нежелательно, так как в эксплуатации такой сборный тру-
бопровод очень ненадежен — нарушаются стыковые рас-
трубные соединения труб и сточной жидкостью может
быть залит весь подвал здания. Число выпусков прини-
мают минимальным. Глубину выпуска принимают на
0,3 м выше глубины промерзания грунта, но не меньше
0,7 м. Нормативную глубину промерзания грунта прини-
мают по данным многолетних климатических наблюде-
ний (табл. 18.1). Глубина выпуска зависит также от на-
личия в подвале приемников сточных вод, присоединен-
ных к выпуску. Выпуски целесообразно устраивать с од-
ной стороны здания.
Выпуски прокладывают с уклоном не менее 0,02, дли-
ной пе более 8 м при диаметре 50 мм и не более 12—
15 м при диаметре 100—150 мм, измеренной от стояка
или прочистки до оси смотрового колодца, который дол-
жен быть размещен от фундамента здания не ближе 3 м.
Диаметр выпуска, определенный расчетом с учетом его
аккумулирующей способности, должен быть не меньше
наибольшего диаметра из стояков, присоединенных
к этому выпуску.
—284—
Таблица 18.1
Город Глубина сезонного промер- зания грунта, м
для суглин- ков для супесей н песков
Винница, Жданов, Львов, Николаев, Одесса 0,6 0,70—0,75
Астрахань, Днепропетровск, Киев, Минск, Рига, Ростов-на-Дону 0,8—0,9 0,95—1
Волгоград, Псков, Смоленск, Таллинн, Харьков 1,0—1,1 1,2-1,3
Аральск, Горький, Москва, Саратов, Там- бов 1,4—1,5 1.7—1,8
Архангельск, Казань, Ульяновск, Уральск 1,6—1,7 1,9—2.05
Актюбинск, Караганда, Пермь, Сверд- ловск, Сыктывкар, Уфа Барнаул, Красноярск, Курган, Новоси- бирск, Омск . 1,8—1,9 2,15—2,3
2,4—2,5 2,9—3
Примечание. В местах, где выполняют систематическую уборку ске-
га, глубину промерзания следует увеличить на 40—50 %.
Все горизонтальные трубопроводы на канализацион-
ной сети прокладывают с уклоном, обеспечивающим са-
мотечный режим движения сточных вод. Минимальные
уклоны могут быть определены как i=\/d, максималь-
ные— не более 0,15, за исключением коротких до 1,5 м
труб от приемников. При очень малых уклонах возрас-
тает опасность засора труб, а при больших происходит
быстрое истирание гладкой внутренней поверхности
труб. Допустимые уклоны трубопроводов приведены
в табл. 18.2.
В зданиях канализационные сети прокладывают от-
Та блица 18.2
Диаметр труб, мм Допустимые уклоны канализационных труб
наименьший . нормальный
50 0,025 0,035
100 0,012 0,02
125 0,01 0,015
150 0,008 0,01
200 0,005 0,008
—285—
крыто или скрыто. Открытую прокладку применяют
в подвалах, технических подпольях, цехах предприятий,
коридорах, технических этажах высотных зданий, под-
собных помещениях с креплением труб к строительным
конструкциям зданий: степам, потолкам, колоннам, фер-
мам, а также на жестких опорах. Вместо опор возмож-
но устройство жесткого основания для укладки труб
с обеспечением необходимого уклона в сторону выпуска
не менее 0,02. Для крепления труб применяют хомуты,
крючья, подвески и кронштейны с установкой на рассто-
янии не более 2 м.
Скрытую прокладку канализационных труб выпол-
няют с заделкой в строительных конструкциях, в земле
и каналах (под полом перекрытии), в панелях, бороздах
стен, в подшивных потолках, коробах, в санитарно-тех-
нических кабинах, в штробах монтажных шахт.
При применении пластмассовых, полиэтиленовых
и винипластовых труб прокладку стояков выполняют
скрыто в монтажных шахтах, коробах, каналах и местах,
ограждающие конструкции которых должны быть вы-
полнены из несгораемых материалов.
В санузлах жилых зданий, в подвалах, на чердаках
пластмассовые канализационные трубопроводы допуска-
ется прокладывать открытым способом.
При скрытой прокладке канализационных стояков
в местах установки ревизий устраивают люки размером
не менее 0,ЗХ0>4 м.
На сетях производственной канализации на поворо-
тах, в местах изменения уклонов, диаметров труб и при-
соединений ответвлений сооружают смотровые колодцы,
если из сточных вод не выделяются вредные газы и пар.
Устройство смотровых колодцев на сетях бытовой кана-
лизации не допускается.
Особое внимание уделяют проектированию местных
установок специального назначения (станций перекачки
сточных вод, сборных резервуаров, грязеуловителей, жи-
роуловителей, бензомаслоуловителей и др.). В помеще-
ниях, где размещают эти установки, предусматривают
приточно-вытяжную вентиляцию, звукоизоляцию, осве-
щение.
В проекте внутренней канализации должны быть ука-
заны все элементы и детали, необходимые для монтажа
и нормальной эксплуатации. Следует принимать наибо-
—286-
Лее экономичные варианты технических решений по про-
изводству строительно-монтажных работ.
При проектировании подземной части канализацион-
ной сети зданий (сборных горизонтальных труб, выпус-
ков и дворовой сети) необходимо детально рассмотреть
возможные варианты технических наиболее экономич-
ных решений. Например, при построении профиля сле-
дует учесть рельеф местности, определить минимальное
заглубление сети, колодцев с целью снижения объема
земляных работ. На чертежах указывают необходимые
отметки, диаметры, уклоны, наполнения, материалы, рас-
ходы сточных вод. Важную роль на чертежах играют
примечания, где приводят дополнительные указания,
разъяснения, замечания, особенно о монтажных работах
узлов, участков, которые на чертеже не изображены.
§ 65. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ
ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ
Нормы водоотведения, приведенные в СНиП 2.01.04—
85, устанавливают в зависимости от назначения и степе-
ни благоустройства здания, климатических и местных
условий в соответствии с нормами водопотребления.
Нормативные расходы сточных вод, сбрасываемых
приемниками в канализационную сеть, диаметры отвод-
ных труб и рекомендуемые уклоны отводных труб приве-
дены в табл. 18.3.
Суточный расход сточных вод принимают равным во-
допотреблению без учета расхода воды на поливку.
Суточные и часовые нормы водоотведения близки
к нормам водопотребления без учета безвозвратно поте-
рянной водопроводной воды. Режим водоотведения зави-
сит от режима водопотребления, характеризуется тоже
неравномерностью и должен оцениваться вероятностны-
ми характеристиками, связывающими число одновремен-
но действующих приемников сточных вод и число потре-
бителей, пользующихся приемниками сточных вод.
Суточные, часовые и секундные расходы сточных вод
можно вычислять по методике определения расходов
в системе водоснабжения зданий. При малых расходах
воды в системе водоснабжения наблюдаются залповые
сбросы сточных вод, расчетный расход которых отлича-
ется от расхода воды из водопровода. При больших рас-
ходах воды, т. е. когда сбрасывают сточные воды боль-
—287—
Таблица 18.3
Приемники Сточных вод Нормативные характеристики приемников сточных вод
1 1 удельный расход л/С уклон ОТВОДНОЙ Трубы диаметр отвод- ной трубы
i мииималь- ный нормаль- ный ; минималь- ный стандарт- । иыЙ
Раковина 0,3 0,025 0,035 40 50
Умывальник 0,15 0,02 0,035 32 50
Мойка 0,6 0,025 0,035 40 50
Ванна 0,8 0,02 0,035 40 50
Ванна медицинская с под- водкой, мм; 20 2,3 0,02 0,035 50 50
25 3,0 0,02 0,035 75 80
30 3,0 0,02 0,035 75 80
Ванна ножная 0,5 0,02 0,035 40 50
Душ с поддоном 0,6 0,025 0,035 40 50
Биде 0,15 0,02 0,025 32 50
Нижний душ восходящий 0,3 0,02 0,035 40 50
Унитаз: с бачком 1,6 0,02 0,025 85 100
с краном 1,4 0,02 0,025 85 100
Писсуар 0,1 0,02 0,025 40 50
Питьевой фонтанчик 0,05 0,02 0,02 25 40
Трап 50 мм 0,7 0,025 0,035 50 50
» 100 мм 2,1 0,025 0,035 100 100
шого числа приемников, расчетный расход стоков при-
ближается к расчетным расходам водопроводной воды:
при ц'°'<8л/с (включая холодную и горячую воду)
+ (18.1)
при </<о<>8 л/с
где qtot—общий расчетный расход холодной и горячей воды на рас-
четном участке канализации, л/с, qtot=^0< a; qs— расчетный расход
сточных вод, л/с; q$—удельный нормативный расход стоков, л/с,
от приемника с наибольшим водоотведением (см. табл. 18.3); а —
коэффициент, зависящий от общего числа приборов 5W на расчетном
участке н вероятности нх действия Р, принимают по таблице прнл 4
СНиП 2.04.01—85,
—288—
Общий расчетный расход холодной и горячей воды на
расчетном участке сборного трубопровода канализации
gtoi определяют по формуле (18.1). Учитывая особен-
ности гидравлического режима работы канализацион-
ных трубопроводов, секундный расход в трубопроводе
выпуска уменьшается по мере удаления от места при-
соединения приемников, поэтому расчетный расход сточ-
ных вод qs' будет меньше, чем поступающий qs (см.
формулы 17.3, 17.4). Расчетный расход стоков зависит
от длины трубопровода, его диаметра, уклона, матери-
ала труб.
Скорость движения сточных вод должна быть не
меньше скорости самоочищения, чтобы не выпадали
взвеси и загрязнения на дно трубопровода, а наполне-
ние Н/й=И,3—0,5, из условия транспортирующей спо-
собности сточной жидкости.
Диаметр трубопровода в зависимости от наполнения
определяют по формулам (17.6) и (17.7) или по номо-
грамме.
§ 66. РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ
ТРУБОПРОВОДОВ, ЛОТКОВ
В горизонтальных трубопроводах транспортирую-
щая способность потока сточных вод характеризуется
двумя основными гидравлическими параметрами—
скоростью движения и наполнением, которые должны
обеспечить движение сточных вод без образования отло-
жений в трубах, надежно исключив засоры.
Пропускную способность и надежность работы от-
дельных горизонтальных участков канализационной се-
ти проверяют на соблюдение соотношения между ско-
ростью движения сточных вод и наполнением так, что-
бы было выполнено неравенство (17.5).
Выполнение этого неравенства, исключающего за-
соры в трубопроводах, возможно, если правильно по-
добрать диаметры и уклоны труб. При этом критичес-
кая или самоочищающая скорость движения сточных
вод должна быть для труб диаметром до 250 мм не ме-
нее 0,7 м/с. При меньших значениях скорости в трубах
возможно отложение органических и минеральных
осадков сточных вод.
Наполнение в трубах H/d выбирают не менее 0,3
и не более 0,9. При частичном заполнении труб сточ-
19-349 —289—
ной жидкостью возможны пропуски по трубам пиковых
залповых расходов, превышающих расчетные, хорошая
вентиляция (т. е. удаление выделяющихся вредных га-
зов) и надежные условия для транспортирования загряз-
нений, которые могут выпасть в осадок.
Если после гидравлического расчета на расчетном
участке трубопровода неравенство (17.5) не выполня-
ется, то такой участок считают безразмерным и ему
уделяют особое внимание при эксплуатации канализа-
ционной сети: для предотвращения возможных засоров
предусматривают периодическую прочистку и промыв-
ку этого участка.
Гидравлический расчет горизонтальных трубопрово-
дов с определением диаметров, уклонов, скоростей и на-
полнений выполняют, применяя основные формулы
гидравлики или используя составленные на их основе
номограммы.
Диаметр канализационных труб определяют по
формулам (17.6) и (17.7) или по номограмме.
Пользоваться номограммой (см. рис. 17.7) можно сле-
дующим образом. Из условия (17.5) при Hfd = 0,3 оп-
ределяют скорость о = 0,6/j/з". Двумя наложениями
линейки: сначала по v, м/с, и по Hid находят точку на
вспомогательной шкале J, а затем по найденной точке
и расчетному секундному расходу сточных вод на шка-
ле диаметров d находят ответ. Если ответ не совпадает
со стандартным диаметром труб, выпускаемых вашей
промышленностью, то в обратном порядке, по номо-
грамме, проводят корректировку значении скорости и на-
полнения.
§ 67. РАСЧЕТ ВЫПУСКОВ ИЗ ЗДАНИЙ
Как было отмечено, в сети внутренней канализации
преобладают залповые поступления сточных вод, и по-
этому в трубопроводах создается аккумулирующая спо-
собность, резко снижающая по длине трубопровода ве-
личину максимального секундного расхода.
Лишь на длине 100J и более устанавливается ста-
бильный расчетный расход сточных вод, на который и
следует выполнять гидравлический расчет канализаци-
онного выпуска.
—290—
Расчет выпусков состоит из следующих этапов.
Г. Определяют число приемников сточных вод N,
присоединенных к каждому стояку и по участкам
к выпуску.
2. На основании п. 3.4 СНиП 2.4.01—85 определяют
вероятность действия установленных приемников сточ-
ных вод по формулам:
при одинаковых водопотребителях в здании
Р = .
^Л'-ЗбОО
при отличающихся группах водопотребителей в-зда-
ниях различного назначения
3. По рекомендации СНиП 2.01—85 п. 3.5 определя-
ют максимальные расходы на расчетных участках вы-
пуска по формулам (18.1) и (18.2).
• 4. По максимальному секундному расходу qs опреде-
ляют расчетный расход сточных вод qsp, л/с, по форму-
лам:
при длине выпуска КЗ м
при длине выпуска 3 м
<7р = 9s (1 — А — 0,04/);
где К — коэффициент, зависящий от наполнения H/d:
H/d. ... 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
1000К. . . 1,276 0,8 0,6 0,49 0,43 0,394 0,38 0,31
А — параметр, определяемый по формуле
д = o.isqoon)0-25
[(юоок)0,72 n‘,;s]
где п — коэффициент шероховатости внутренней поверхности труб)
чугунные — 0,013, керамические — 0,0134, асбестоцементные — 0012;
пластмассовые—0,11; ит— средняя скорость движения сточных
вод, м/с.
19* —291—
5. Из условия незасоряемости vm выби-
рают наполнение и скорость. Например, принимают
/7///=0,33 и пт=0,6//0ДЗ= 1,04 м/с.
Результаты расчета трех выпусков из здания с на-
грузкой от 192, 96 и 288 приборов сводят в табл. 18.4.
Таблица 18.4
Расчетные участки Длина 1» м Число прибо- ров N Вероят- ность дей- ствия Р NP а Макси- мальный расход q • л/с
14—17 15—17 17—КК 2,5 5,0 15,0 192 96 288 0,0027 0,0027 0,0027 0,52 0,26 0,78 0,69 0,50 0,84 5,53 4,02 6,79
Продолжение табл. 18.4
Расчетные участки Расчетный расход ’р’ л/с Диаметр d, мм Уклон I Скорость, °т- м/с Наполне- ние Hfd vmV Hid
14—17 15—17 17—КК 3,68 2,52 2,64 100 100 100 0,024 0,027 0,03 1,1 1,04 1,0 0,365 0,33 0,37 0,66 0,6 0,61
6. Диаметр канализационного выпуска определяют
по формулам или номограмме
д* /о
d=-----ту- при Hld<_ 0,6;
(Hid)"'1 и ’
1/" (fjv
___ ' ЧР' m
“ (Я/d)0’4
1,13 при Я/d>0,6.
Например, для участка 17—КК-выпуска диаметр трубы
|Л0,00264/1,04 0,05 п
d,_ —----------л,----= ——— = 0,109 м = 109 мм.
“17-КК (0,33) °'7 0,46
Найденное дробное значение диаметра трубы округля-
ют до целого, близкого к стандартному значению с ус-
ловным проходом 100 мм.
7. По принятому диаметру, пользуясь номограммой,
—292—
уточняют значения ожидаемых скорости и наполнения.
8. Зная скорость, наполнение и диаметр для чугун-
ных труб с коэффициентом шероховатости п, определя-
ют уклон труб по формуле или номограмме
. _ К (100п)'2'8^
Если транспортирующая способность труб
vm yTT/d<0,6, то эти участки труб считаются безрас-
четными и при d= 100 мм их уклон принимают рав-
ным 0,02, а при d=150 мм — 0,01 и желательно чтобы
У„:^0,7 м/с.
Уклон труб определяют по номограмме или по фор-
муле
4/?2g ’
где Z — коэффициент гидравлического трения; К — коэффициент,
зависящий от материала трубы и состояния ее заполнения сточной
жидкостью; R — гидравлический радиус; g — ускорение свободного
падения.
По номограмме (см. рис. 17.7) уклон труб определяют
в три этапа: I — по прямой линии, соединяющей шеро-
ховатость и диаметр, находят точку на шкале 1; II —
найденную точку соединяют со значением наполнения
Hid и на шкале d как вспомогательной делают вторую
засечку; III — эту вторую засечку соединяют со значе-
нием скорости v, а на шкале i определяют необходимый
уклон трубы.
Для безрасчетных участков труб принимают уклоны
не меньше допустимых минимальных уклонов.
Для решения практических задач на безрасчетных
участках горизонтальных трубопроводов принимают
стандартные диаметры и уклоны несколько больше ми-
нимально допустимых:
d, мм........................ 40—50 100 150
i............................ 0,03 0,02 0,008
Вертикальные трубопроводы (стояки) подвергают
лишь проверочному расчету, сравнивая раснетный рас-
ход сточных вод с пропускной способностью стояка,
принятого диаметра. Пропускная способность стояка,
как было подробно изложено в § 61, характеризуется
—293—
Таблица 18.5
Диаметр отводных линий. при- соединенных к стояку, мм Угол присое- динения от- водных линий к стояку а, град Допустимые расходы сточных вод, л/с, для канализационных вентилируемых стояков диаметром, мм
50 85 100 150
90 0,8 2,8 4,3 Н,4
50 60 1,2 4,3 6,4 17,0
45 1,4 4,9 7,4 19,6
90 2,1
85 60 — 3,2 — —
45 — 3,6 — —
90 — 3,2 8,5
100 60 — —— 4,9 12,8
45 — — 5,5 14,5
90 7,2
150 60 — — 11,0
45 — — — 12,6
предельно допустимым (на 10 % меньше критического)
расходом, при котором может произойти срыв гидрав-
лических затворов. Допустимые расходы, приведенные
в табл. 18.5, должны быть больше расчетных. Диаметр
канализационного стояка должен быть не меньше наи-
большего диаметра отводных линий, присоединенных
к стояку (поэтажных отводов).
При расчетных расходах сточных вод больше допу-
стимых для данного диаметра вентилируемого стояка
следует выполнить контрольный расчет стояка на обра-
зование вакуума и возможный срыв гидравлического
затвора. Разрежение (вакуум) в стояке при таких рас-
ходах определяют по формулам (17.1) и (17.2).
Для невентнлируемых стояков контрольный расчет
выполняют руководствуясь табл. 17.1.
Лотки в системе внутренней канализации рассчиты-
вают из условия обеспечения самоочищающей скорости
и наполнения (высоты слоя воды при расчетном расходе
сточных вод) не более 0,8 глубины лотка. Ширину лот-
ков принимают по расчету, в зависимости от расчетного
расхода сточных вод и принятой формы поперечного
сечения лотка (прямоугольная, трапецеидальная, тре-
—294—
угольная), но не менее 0,2 м. Для прямоугольной формы,
например, ширина лотка, м, может быть определена по
формуле
6 = g70,56H,
где д’ — расчетный расход сточных вод, м3/с; Н — глубина лотка, м.
Главе 19. ВНУТРИКВАРТАЛЬНАЯ (МИКРОРАЙОННАЯ),
ВНУТРИПЛОЩАДОЧНАЯ КАНАЗАЦИОННАЯ СЕТЬ
§ 68. УСТРОЙСТВО, МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ СЕТЕЙ
Основное назначение сети — сбор сточных вод от од-
ного здания или группы зданий и отвод в наружную
городскую канализационную сеть.
Для предприятия внутриплощадочную, а также мик-
рорайонную (внутриквартальную) канализационную
сеть прокладывают в земле. Затраты на строительство
сети существенно зависят от глубины заложения ее
трубопроводов.
Трубопроводы канализационной сети прокладывают
как правило, параллельно зданиям, объединяя все вы-
пуски внутренних канализационных сетей этих зданий.
Дальнейший отвод сточных вод осуществляется само-
теком по кратчайшему направлению к контрольному
колодцу, а затем в уличный коллектор наружной ка-
нализации населенного пункта.
Основными элементами сети являются трубопроводы
и колодцы (рис. 19.1). Трубопроводы состоят из стан-
дартных труб, соединенных друг с другом. Применяют
трубы керамические раструбные по ГОСТ 286—82, же-
лезобетонные по ГОСТ 6482.0—79*, 6482.1—79*, асбес-
тоцементные по ГОСТ 1839—80* и пластмассовые
по ГОСТ 22689.0—77—22689.20—77, в просадочных и
вечномерзлых грунтах — чугунные раструбные трубы по
ГОСТ 6942.0—80—6942.24—80. Диаметры труб опреде-
ляют расчетом.
Колодцы на сетях предназначены для осмотра, про-*
чистки (в случае засоров) и контроля качества сбрасы-
ваемых сточных вод в наружную канализационную сеть.
Колодцы устраивают в местах присоединения выпус-
ков из зданий, присоединения ответвлений, изменения
диаметров и уклонов труб, поворота линий и устройства
—295—
Рис. 19 1 Внутрнплощадочная ка-
нализационная сеть К-1 и ее эле-
менты: колодцы на сети KKI—КК9,
поворотный колодец КК4 и конт-
рольный колодец КК6
перепадов. На прямых и длинных участках смотровые
колодцы размещают на расстоянии друг от друга не бо-
лее 35 м при диаметрах труб 150 мм и 40—50 м — при
диаметрах труб более 150 мм. Для контроля качества
сточных вод, сбрасываемых в городскую канализацион-
ную сеть, в конце дворовой сети на расстоянии 1,5—2,0 м
от границы участка (красной линии застройки) разме-
щают контрольный колодец.
Канализационная сеть одного или нескольких зданий
при наличии вблизи сборного трубопровода внутриквар-
тальной или микрорайонной канализационной сети мо-
жет быть присоединена к нему без устройства контроль-
ного колодца.
Учитывая экономическую целесообразность строи-
тельства канализационной сети минимального заглубле-
ния, в контрольном колодце обычно устраивают перепад,
так как заглубление уличного коллектора городской се-
ти всегда больше.
Колодцы выполняют из кирпича или из сборных же-
лезобетонных элементов диаметром 700 мм для колод-
цев глубиной не более 2 м и трубопроводов диаметром
до 200 мм. При большей глубине колодца и трубопрово-
дах диаметром более 200 мм диаметр колодца принима-
ют 1000—1200 мм и более. На днище (основании) колод-
ца устраивают лоток для плавного соединения труб од-
ного или разных диаметров. Соединение труб разных
диаметров обычно выполняют «шелыга в шелыгу».
—296—
§ 69. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА СЕТЕЙ
При проектировании сетей решают следующие зада*
чи: намечают варианты трассировки сети с размещени-
ем колодцев; определяют диктующие колодцы, влияю-
щие на заглубление участков сети; выбирают материал
труб, из которых будут прокладывать сеть; выполняют
гидравлический расчет сети; определяют глубины всех
колодцев и вычерчивают профиль всех участков сети.
Трассировка канализационных сетей зависит от рель-
ефа местности, направления движения сточных вод
в коллекторе наружной городской сети, расположения
зданий и их канализационных выпусков, а также других
подземных коммуникаций (газа, воды, электроэнергии
и др.). Трубопроводы прокладывают по уклону местно-
сти, обеспечивающему движение сточных вод со скоро-
стью не ниже скорости «самоочищения». Расстояние
трубопроводов от фундаментов зданий должно быть не
менее 3 м при сухих грунтах и не менее 5 м при мокрых
грунтах. Трубопроводы прокладывают по кратчайшим
направлениям прямолинейно с сокращением общей про-
тяженности сети. В смотровых колодцах при необходи-
мости устраивают перепады по бетонному водосливу вы-
сотой до 0,3 м в виде открытого лотка или в виде
закрытого стояка большей высоты с отводами того же
диаметра, что и у подводящего трубопровода.
Повороты трубопроводов, боковые присоединения
к основному трубопроводу сети (от первого до контроль-
ного колодца), присоединения выпусков выполняют под
тупым углом, чтобы не образовывались встречные пото-
ки сточных вод и засоры. Трубы между колодцами долж-
ны быть одного диаметра и иметь один общий уклон,
без перегибов.
Желательно, чтобы уклоны трубопроводов и направ-
ление движения сточных вод совпадали с падением рель-
ефа местности.
На заглубление колодцев канализационной сети су-
щественно влияют следующие факторы: глубина промер-
зания почвы, длина и глубина выпусков, защита труб от
динамических нагрузок (на пересечении с проезжими
дорогами). Для правильного определения заглубления
дворовой сети уточняют места размещения диктующих
колодцев.
Трассировку канализационной сети и дальнейшее ее
—297—
Рнс. Г).2. Схемы вариантов трассировки дворовых, микрорайониых, внутри-
квартальных канализационных сетей для группы зданий и для одного «здания
проектирование выполняют на основе детального рас-
смотрения нескольких возможных вариантов. Оптималь-
ный вариант выбирают по результатам технико-экономи-
ческих расчетов по минимальной величине приведенных
затрат. На рис. 19.2 показаны некоторые схемы возмож-
ных вариантов трассировки канализационных сетей.
Диктующими колодцами являются те, к которым бу-
дут присоединять выпуски нз зданий с минимальным
и с максимальным заглублениями. Минимальное заглуб-
ление имеет колодец, наиболее удаленный от коллекто-
ра наружной канализации, к которой будет присоеди-
няться дворовая сеть. Максимальное заглубление имеет
тот колодец, к которому присоединяется наиболее заг-
лубленный выпуск, отводящий сточные воды от прием-
ников, расположенных в подвале здания.
Перед расчетом сети намечают расчетные участки: от
диктующего колодца с минимальным заглублением к
смотровым колодцам по направлению движения воды от
колодца с максимальным заглублением (если он име-
—298—
ется); затем от этого колодца до контрольного колодца,
расположенного на расстоянии 1,5—2 м от красной ли-
нии; далее участок до колодца на коллекторе наружной
сети.
Расчет канализационной сети состоит в определении
способности трубопроводов на пропуск расчетных расхо-
дов сточных вод, диаметров трубопроводов на расчетных
участках основного направления, уклонов, скоростей
движения сточных вод и наполнения в трубах. В резуль-
тате расчета определяют отметки лотков труб в колодцах
и глубину колодцев. >
На каждом участке (между колодцами) определяют
соблюдение условия незасоряемости Um т. е.
условия пропускной способности участка.
Расчет боковых присоединений к основному трубо-
проводу трассы сети производится после расчета труб
основного направления.
Расчетные расходы сточных вод вычисляют по форму-
лам, а диаметры труб на расчетных участках (между
колодцами), гидравлический уклон, скорости движения
и наполнения в трубопроводах определяют по номограм-
мам.
Результаты расчета всей сети, т. е. основного направ-
ления и боковых линий, сводят в одну общую таблицу.
Расчетные расходы на участках, по которым движет-
ся сточная жидкость от нескольких выпусков, определя-
ются не простым сложением, а по формулам в зависимо-
сти от общего числа приемников сточных вод, присоеди-
ненных к этим выпускам, с учетом поступления холодной
и горячей воды.
— 299 —
Построение трассы канализационной сети на генплане
участка и продольного профиля с нанесением всех необ-
ходимых в проекте сведении (отметок, глубин, материа-
ла труб, пересечений, координат привязки к наружной
городской канализационной сети и пр.) показано па
фрагментах графического оформления проекта, приве-
денных на рис. 19.1.
Глава 20. МЕСТНЫЕ УСТАНОВКИ СИСТЕМ ВНУТРЕННЕЙ
КАНАЛИЗАЦИИ
§ 70. УСТАНОВКИ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ СТОЧНЫХ ВОД
В зависимости от назначения объекта и выбранной
системы внутренней канализации, а также требований,
которые предъявляются к водоотведению стоков в наруж-
ную сеть канализации, применяют местные установки:
предварительной обработки и очистки сточных вод, пере-
качки стоков, использования теплоты, улавливания цен-
ных веществ и т. п.
Установки перекачки сточных вод необхо-
димы в тех случаях, когда выпуск сточных вод из здания
расположен ниже лотка контрольного колодца и коллек-
тора наружной канализационной сети, поэтому сброс сто-
ков самотеком невозможен. Чтобы убедиться в необхо-
димости перекачки стоков, выполняют анализ фактичес-
кого состояния по этапам.
1. По генплану проектируемого объекта намечают
трассу канализационной сети, к которой присоединены
выпуски из здания.
2. Определяют отметки лотка у контрольного колодца
гкк и на коллекторе городской канализационной сети, для
чего определяют ожидаемый расход сточных вод от всего
здания на участке между этими колодцами:
гкк = ^ГК МкК1
где /кк—длина трубопровода между городским и контрольным ко-
лодцами, м, с уклоном i=f(d,
3. Определяют, какие канализационные выпуски из
здания будут ниже и какие выше отметки лотка у конт-
рольного колодца, т. е. для заглубленных выпусков про-
ектируют перекачку сточных вод. Необходимо уточнить
—300—
отметки этих выпусков по отметке приемника сточных
вод гпр, длине и уклону выпусков, т. е.
2ВЫП ~ гпР
4. Намечают профиль дворовой сети с минимальным
заглублением от диктующего колодца до контрольного
с тем, чтобы сточные воды отвести в городскую канали-
зационную сеть самотеком. У диктующего колодца отмет-
ку выпуска определяют по формуле
гвып= 2зем 2пром 0,3,
где z3CM и «пром — отметки земли и линии промерзания грунта.
Подбор диаметров труб дворовой сети выполняют в пред-
положении, что нет заглубленных выпусков, а все выпус-
ки сбрасывают стоки в эту сеть самотеком. Заглубление
канализационной сети приводит к ее удорожанию.
5. Намечают место размещения приемного резервуа-
ра. Задаются его размерами: глубиной, длиной и шири-
ной. Намечают место размещения насоса, у которого
всасывающая линия должна быть под заливом.
6. Следят, чтобы максимальный уровень сточных вод
в приемном резервуаре z был ниже отметки выпуска са-
мого заглубленного приемника сточных вод (санприбо-
ра), обеспечив сброс в резервуар самотеком, т. е.
7. Определяют необходимую высоту подачи сточных
вод насосом в ближайший колодец канализационной се-
ти. Высоту подачи определяют как разность отметки лот-
ка колодца на дворовой сети (мелкого заглубления) и
отметки оси насоса.
8. Подачу насоса определяют по расчетному расходу
сточных вод, сбрасываемых заглубленными выпусками.
Насосная установка состоит из приемного резервуара
и насоса (рис. 20.1).
Перекачку сточных вод осуществляют следующим об-
разом. Сточные воды направляют в сборный приемный ре-
зервуар, оборудованный решеткой с механизированными
граблями и зазорами 20—35 мм для задержания крупных
загрязнений или решеткой-дробилкой для измельчения
крупных загрязнений, уровнемером, сигнализацией, при-
точно-вытяжной вентиляцией и устройством для взмучи-
вания осадка. В резервуаре устраивают приямок для раз-
мещения всасывающего трубопровода насоса. Насосные
установки проектируют с ручным или автоматическим
—301—
Рис. 20.1. Насосные установки для перекачки сточных вод
а — насос «под залив» ниже уровня жидкости; б — насос выше уровня жнд«
коств: в — пневматическая установка с герметичным резервуаром (котлом)}
а — то же, для перекачки сточных вод (Н. А. Гребнева)
1 — поступление сточных вод в решетчатое ограждение; 2 — приемный коло-
дец (резервуар); 5 —люк; 4— место заливки насоса; 5 — обратный клапая
всасывающей трубы насоса; 6 — канализационный насос; 7—присоединение
напорной трубы; в —подача сжатого воздуха; 9 — гндрозатвор; 10— попла*
вок
/
управлением. Резервуар изготовляют из бетона, железо-
бетона или кирпича с надежной гидроизоляцией. Вмести-
мость приемных резервуаров определяют по часовому
графику притока сточных вод и режиму работы насосов.
При отсутствии часового графика притока вместимость
резервуара должна быть равна 5—10 % максимального
часового притока сточных вод. Вместимость резервуара
принимают минимальной во избежание загнивания орга-
нических веществ, содержащихся в сточных водах. Вме-
стимость приемного резервуара при насосных установках,
работающих в автоматическом режиме, определяют из
условия включения насосов не более шести раз в течение
часа.
В зависимости от качества и состава сточных вод при-
—302—
меняют канализационные насосы: фекальные, кислото-
стойкие, песковые. От водопроводных центробежных на-
сосов канализационные отличаются большими зазорами
между рабочими колесами и корпусом, наличием на кор-
пусе ревизии для очистки от загрязнений и сравнительно
небольшими напорами.
Подбор насосов, определение числа рабочих и резерв-
ных агрегатов выполняют расчетом. Предусматривают
установку одного резервного насоса при двух однотипных
рабочих и двух резервных—при двух-трех однотипных
рабочих. Насосы, как правило, устанавливают под зали-
вом. В тех случаях, когда насос размещают выше уровня
жидкости в приемном резервуаре, эта высота не должна
быть больше допустимой высоты всасывания для насоса
данной марки, чтобы избежать кавитации.
Каждый насос оборудуют всасывающим и напорным
трубопроводами. На этих трубопроводах устанавливают
задвижки, а на напорном еще и обратный клапан. Вса-
сывающий трубопровод должен иметь уклон 0,005 в сто-
рону, противоположную движению всасывающей жид-
кости.
Насосные установки для перекачки производствен-
ных стоков, не выделяющих токсические вещества, газы,
пар, могут быть размещены непосредственно в производ-
ственных зданиях. При перекачке бытовых и производст-
венных стоков с быстро загнивающими и токсичными за-
грязнениями насосные установки размещают в отдельно
стоящем здании или в изолированном помещении (под-
вале), имеющем самостоятельный выход наружу и обо-
рудованном приточно-вытяжной вентиляцией. Приемный
резервуар может быть размещен либо в помещении насос-
ной, либо вне здания. Категорически запрещается разме-
щать канализационные насосные установки в жилых и об-
щественных зданиях, лечебных и детских учреждениях,
в помещениях общественного питания, учебных заведе-
ниях и т. п.
Пневматические установки для перекачки
сточных вод состоят из герметичного металлического ре-
зервуара (пневмобака) вместимостью до 1,5 м3, куда
сточная вода поступает самотеком (см. рис. 20.1, в, г).
Резервуар оборудуют люком для чистки и контроля, реле
уровня жидкости и патрубками для подачи сжатого воз-
духа, приема сточной жидкости и присоединения напор-
ного трубопровода. На приемном и напорном трубопро-
-303—
водах устанавливают обратные клапаны и задвижки с
электроприводом. После наполнения пневматического
резервуара сточной жидкостью реле уровня срабатывает,
замыкая контакты на включение привода электрозадви-
жек приема и подачи жидкости, а также подачи сжатого
воздуха. Пневматическая установка работает в зависи-
мости от режима подачи сжатого воздуха. Автоматически
включается компрессор или открывается задвижка (вен-
тиль) подачи сжатого воздуха. Сжатый воздух поступа-
ет в верхнюю часть пневмобака до тех пор, пока вся жид-
кость не будет выдавлена в напорный трубопровод и ре-
ле уровня не сработает на отключение трубопровода
подачи сжатого воздуха. Между пневмобаком и компрес-
сором устанавливают воздушный котел (бак) с регулято-
рам давления для обеспечения подачи сжатого воздуха
под постоянным давлением.
Пневматические установки (см. рис. 20.1, г) приме-
няют для перекачки сточных вод в количестве до 20 м3/ч
с подъемом на высоту до 7 м и на расстояние до 10 м.
Расчет пневматической установки заключается в оп-
ределении количества воздуха, необходимого для выдав-
ливания сточных вод из пневмобака и трубопровода дли-
ной I и подачи этого количества на высоту И. Расход воз-
духа на 1 м3 перекачиваемых сточных вод определяют по
формуле
V + nd3 (И + /) 102 + рР
д~ V6 ЮР
где V — полный объем резервуара, м3; V’ — объем сточных вод
в пневмобаке, м3; d— диаметр напорной трубы, м; Р — давление
сжатого воздуха, МПа; / — длина напорного трубопровода, м; р —
плотность сточных вод, кг/м3; Н — высота подъема сточных вод, м.
§ 71. МЕСТНЫЕ УСТАНОВКИ
ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Сточные воды из систем внутренней производственной
канализации, как правило, перед их использованием
в системе технического водоснабжения или спуском их в
хозяйственно-бытовую канализацию должны подвергать-
ся обработке или очистке. Это имеет большое технико-
экономическое значение не только при выборе оптималь-
ной бессточной системы водного хозяйства предприятия,
ио и при проектировании общесплавной или полураздель-
ной системы канализации населенного пункта. Схему
304—
очистки и состав специальных установок и сооружений
определяют в зависимости от загрязнений и требований
к предварительной или полной очистке производственных
стоков.
Производственные сточные воды, содержащие круп-
ные загрязнения, жиры, нефтепродукты, масла, кислоты,
щелочи, ядовитые вещества, вызывающие разрушение
канализационных сетей и засоры, а также нарушающие
нормальный режим работы очистных сооружений, долж-
ны быть очищены перед их поступлением в канализаци-
онную сеть.
Все очистные установки размещают с учетом возмож-
ности их осмотра, ремонта, очистки и оборудуют необхо-
димыми средствами механизации, заменяющими трудо-
емкие процессы эксплуатации.
Решетки и сетки устанавливают в камерах приемных
резервуаров; в каналах и колодцах перед песколовками,
отстойниками, грязеуловителями. Решетки устанавлива-
ют с прозорами 5—20 мм под углом 60° в сторону пото-
ка сточных вод для задержания крупных загрязнений и
отбросов.
Очистка решеток может производиться ручными или
механическими граблями.
Песколовки и грязеуловители (рис. 20.2) устанавли-
вают перед отстойниками для задержания песка, земли,
глины и вблизи приемников сточных вод или спецобору-
дования: картофелечисток, овощемоек, после поста мой-
ки автомашин и т. д.
Песколовки и грязеуловители представляют собой бе-
тонные, кирпичные или металлические резервуары с го-
ризонтальным или вертикальным движением сточных
вод.
В песколовках горизонтального типа вода движется
со скоростью 0,15—0,63 м/с, а вертикального типа —
0,02—0,05 м/с; отстаивание продолжается около 60 с.
При движении сточных вод тяжелые частицы оседают
на дно песколовок. Накопившийся песок периодически
удаляют гидравлическим способом гидроэлеватором или
песковым насосом после взрыхления скребками. Песок
можно удалять механическим способом вручную.
При непрерывном поступлении сточных вод целесооб-
разна установка двух песколовок (одна наполняется,
другая очищается).
Грязеуловители работают по принципу песколовок и
20—349
—305—
Рис. 20.2, Местные уста-
новки для предварительной
очистки стоков:
а — решетка для задержа-
ния крупных загрязнений»
б — грязеотстойник; в —
жиооуловитель; г — бензо-
маслоуловитель; д — схема
обработки стоков; 1 — пере-
гниватель (септик); 2 —
дозирующая камера; 3 т
колодцы распределительной
сети; 4 — оросительная сеть
из перфорированных труб;
5 — подающая труба
представляют собой горизонтальный или вертикальный
резервуар из бетона, кирпича или металла с устройством
для удаления осадка, с той лишь разницей, что скорость
движения сточных вод значительно меньше. Расчетная
скорость движения жидкости должна быть обеспечена
от 0,005 до 0,01 м/с, продолжительность отстаивания 8—
10 мин при расходах сточных вод не более 2,8—3,0 л/с,
а при большем расходе — до 15 мин. Габариты грязеуло-
вителя определяют как произведение скорости на про-
—306—
должительность пребывания сточных вод в уловителе.
Грязеуловитель состоит из проточной отстоенной части
и емкости для двухдневного накопления осадка. Глуби-
ну проточной части принимают не менее 0,5 м, а грязе-
вой— около 1 м. Емкость для осадка (грязи) зависит от
принятых нормативов. Например, от мойки одной авто-
машины количество грязи может быть от 2 до 15 л с
удельной массой 1,4—1,5 кг/см3. Грязеуловитель очища-
ют от осадка с помощью скребков.
Грязеуловители устанавливают вне здания, если в со-
ставе сточных вод имеются быстрозагнивающие легко-
воспламеняющиеся или горючие вещества. Грязеуловите-
ли можно компоновать с жнроуловителями или с бензо-
маслоуловителями. На рис. 20.2, б показаны грязеулови-
тель (грязеотстойник) и бензомаслоуловитель для га-
ражного хозяйства.
Жироуловители применяют для задержания жира и
масел, содержащихся в сточных водах предприятий об-
щественного питания, пищевой промышленности и т. п.,
для предотвращения жировых отложений в канализаци-
онной сети.
Жироуловители представляют собой резервуар, в ко-
тором при движении сточных вод со скоростью около
0,005 м/с в течение 2—15 мин задерживают жир, всплыв-
ший на поверхность. Жир собирают скребками и по спе-
циальной отводной трубе самотеком направляют в жиро-
сборник для дальнейшей его утилизации. Жироуловитель
выполняют из бетона, кирпича или металла прямоуголь-
ной или круглой формы в плане в виде отстойника, у кото-
рого ширина равна глубине, а длина в два-три раза
больше.
Для опорожнения и чистки крахмаложироуловителя
дно устраивают с уклоном 0,25 или 0,2, а в самой нижней
точке — спускную трубу с клапаном. Жидкость подают
по трубе диаметром 100 мм с тройником на конце для
успокоения потока и направления его на сепарацию.
Сточные воды без крахмала или жира отводят по Н-об-
разной трубе диаметром 100 мм, оборудованной двумя
прочистками.
Бензомаслоуловители применяют для задержания
бензина, масел, керосина и других легко всплывающих
и воспламеняющихся веществ, попавших в сточные воды
от мойки автотранспорта, полов в промышленных здани-
ях н гаражах. Сепарацию и улавливание горючих ве-
20*
—307—
ществ из стоков осуществляют в целях предотвращения
взрыва газовоздушной смеси. Эти установки нужно раз-
мещать, как правило, вне здания.
Конструктивно они могут быть построены совместно
с грязеотстойниками или раздельно.
Безномаслоуловитель представляет собой металли-
ческий резервуар без дна, расположенный внутри колод-
ца или другого резервуара так, что образуются два от-
деления. В металлическом резервуаре всплывают выде-
лившиеся из жидкости горючие вещества, а в другом
отделении собирается и отводится сточная жидкость со
скоростью движения не более 0,008 м/с (рис. 20.2,г).
Производительность одной установки должна быть
не более 6 л/с, так как скопление больших количеств
горючих веществ опасно.
Рабочая вместимость установки должна быть не ме-
нее чем в 30 раз больше максимального секундного рас-
четного расхода сточных вод.
Все горючие вещества, собранные в колпаке метал-
лического резервуара специальным трубопроводом, от-
водятся в бензомаслосборник. Сточная жидкость после
сепарации по сборному желобу и отводной трубе направ-
ляется в канализационную сеть.
Бензомаслоуловитель оборудуют вентиляционным
трубопроводом, установленными на отводной трубе гид-
розатвором и аварийным выпуском.
Канализационные трубопроводы, транспортирующие
масло, жиры и другие вещества, в процессе эксплуата-
ции могут забиваться жировыми отложениями, поэтому
для промывки их горячей водой или паром предусмат-
ривают прочистки и ревизии.
Теплоуловители применяют для полезного использо-
вания теплоты, сбрасываемой со сточными водами в ка-
нализационную сеть. На коммунальных предприятиях
от технологических процессов и на многих других произ-
водствах от систем охлаждения оборудования темпера-
тура сточных вод иногда достигает в среднем 30—50 °C.
Для использования сбросной теплоты на пути движе-
ния сточных вод устанавливают теплоуловители.
Если в сточных водах содержатся загрязнения, спо-
собные вызвать засор в трубах и в теплоуловителе, то до
подачи в теплоуловитель их подвергают предваритель-
ной очистке на решетках, ситах, жироуловителях илн
других местных установках.
—308—
В теплоуловителе происходит процесс теплообмена
аналогично водоподогревателю, т. е. передачи теплоты
от сточных вод к нагреваемой холодной воде, движу-
щейся внутри труб змеевика теплоуловителя. Холодную
воду можно нагреть с 5 до 25 °C и более. Холодную воду
подают из водопровода в теплоуловитель, который обы-
чно выполняет роль водоподогревателя первой ступени.
В дальнейшем эту воду можно направить в запасной бак
для использования или в водоподогреватель второй сту-
пени на догревание для применения ее в технологических
процессах или для бытовых нужд в системе горячего во-
доснабжения.
Сточные воды производственной канализации подво-
дят к теплоуловителю через промежуточный приемный
резервуар-накопитель. Для сохранения теплоты резерву-
ар устраивают закрытым с надежной термоизоляцией.
Применение теплоуловителя дает экономию сбросной
теплоты до 25—30 %.
Главе 21. КАНАЛИЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ОТБРОСОВ И ОТХОДОВ
§ 72. СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ МУСОРОУДАЛЕНИЯ
В процессе жизнедеятельности людей (бытовой, про-
изводственной и общественной) образуются различные
отбросы и отходы, представляющие собой бытовой мусор
и вторичное сырье — утиль.
В жилых н общественных зданиях накапливаются от-
бросы, которые могут быть отнесены к загнивающим,
содержащим органические вещества и подвегающимся
быстрому гниению (например, пищевые отходы) и к не-
загнивающим, содержащим минеральные и твердые ор-
ганические вещества (металлические предметы, стекло,
строительный мусор, бумага, синтетика и др.).
Количество отбросов и отходов в год в больших го-
родах составляет сотни тысяч тонн. В жилых зданиях,
например, в сутки от одного человека собирается отхо-
дов 0,05—0,15 кг или 1,5—2 л, а по городу — до 0,7 кг
(в среднем 0,5 кг/сут) или 180—288 кг/чел в год.
Суточное накопление бытового мусора на 1 чел в раз-
личных общественных зданиях составляет 0,01—0,5 л:
в зрелищных зданиях 0,01—0,04 л. учебных заведени-
—309—
ях — 0,08 л, в лечебных зданиях — 0,02—0,1 л, в учре-
ждениях — 0,3—0,4 л, в производственных зданиях —
0,5 л. Скопление и несвоевременное удаление пищевых
отходов и различных отбросов (мусора), особенно под-
вергающихся гниению, служат источником развития раз-
личных микроорганизмов и болезнетворных бактерий,
что приводит к размножению мух и грызунов. Антисани-
тарное состояние приводит к вспышкам инфекционных
и эпидемических заболеваний.
В современных населенных пунктах применяют две
системы сбора и удаления отходов и отбросов за преде-
лы зданий: вывозную и сплавную.
Вывозная система предусматривает раздельный
сбор пищевых отходов и незагнивающих отбросов. Пи-
щевые отходы собирают в ведра или баки с крышками.
Такие сборники емкостью 0,01—0,012 м3 устанавливают
на каждом этаже жилых 5—8-этажных зданий, ежед-
невно выносят, опорожняют, перекладывают в мусоро-
сборники вместимостью 0,08 — 0,1 м3, моют водой или
заменяют чистыми. Пищевые отходы в мусоросборниках
на автомашинах вывозят в животноводческие хозяйства
на откорм скота.
В зданиях, где нет подобной организации сбора пи-
щевых отходов, для их удаления возможно использова-
ние системы внутренней канализации, куда сбрасывают
жидкие и измельченные отходы, а крупные и твердые
отбросы (кости и пр.) удаляют с помощью мусоропро-
водов, предназначенных в основном для сбора твердых
отбросов. Эти отбросы собирают в бункеры мусоропро-
водов, а затем в специальных контейнерах или мусоро-
возах вывозят за пределы домовладения.
Система мусоропроводов для централизованного сбо-
ра и удаления мусора и бытовых отбросов в настоящее
время широко применяется в благоустроенных жилых,
особенно многоэтажных, зданиях, гостиницах, общежи-
тиях.
Вывозная система предусматривает сбор и транспор-
тирование мусора на сортировочные мусороперерабаты-
вающие предприятия или организованные свалки, рас-
положенные за пределами города.
На специализированных предприятиях отбросы сор-
тируют для утилизации, как вторичное сырье, и для по-
лучение сырья, идущего на изготовление новых изделий
(удобрений, клеев и др.).
—310—
Сплавная система мусороудаления основана на ис-
пользовании сети внутренней канализации. Такая систе-
ма получила название сплава мусора в канализацию. Она
предусматривает оборудование моек или раковин специ-
альными мусородробилками, которые устанавливают
снизу на выпуске. Пищевые отходы и отбросы в дробил-
ке измельчаются, разбавляются водой из водопровода
из расчета 8—10 л на 1—45 кг пищевых отходов и сплав-
ляются в канализационную сеть здания. Отбросы, не
поддающиеся дроблению, собирают в отдельные сборни-
ки, что является одним из недостатков этой системы. При
установке мусородробилок в каждой квартире система
внутренней канализации значительно удорожается, со-
здается шум, превышающий допустимые санитарные
нормы. Ввиду отмеченных недостатков система сплава
мусора в канализацию не нашла широкого распростра-
нения.
§ 73. МУСОРОПРОВОДЫ. УСТРОЙСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ
Централизованные системы сбора и удаления мусора
применяются в зданиях различного назначения: жилых,
общественных и специальных.
В настоящее время известны следующие три типа
мусоропроводов: сухие (холодные), огневые (горячие)
и мокрые.
Наибольшее распространение получили сухие му-
соропроводы.
Основными элементами сухих мусоропроводов явля-
ются: вертикальный канал (ствол) диаметром 400—
500 мм из гладких труб (асбестоцементных или бетон-
ных), проходящий через все этажи здания; приемные
(загруженные) клапаны, установленные на каждом эта-
же; нижняя мусоросборная камера, в которой собирает-
ся сбрасываемый мусор, верхняя камера или оголовок,
оборудованные устройствами для вентиляции и чистки
мусоропровода (рис. 21.1).
Вертикальный канал предназначен для приема и
транспортирования (канализования) отбросов в ниж-
нюю приемную камеру, в которой размещены емкости
для сбора отбросов — мусоросборный бункер, установ-
ленный под углом к стволу для того, чтобы погасить
энергию падающего мусора, и приемный мусоросбор-
ник-контейнер.
—311—
Рис. 21.1. Схемы холодных сухих
мусоропроводов
а — с верхней и ннжней камера-
ми (полная схема); б — то же, уп-
рощенная схема; 1— ствол (шах-
та); 2 «— вентиляционная труба;
3— дефлектор; 4 — верхняя каме-
ра; 5 — приемный клапан; 6 —
нижняя камера; 7—бункер с ши-
бером; 8 — мусоросборник; 9 —
трап; 10 — канализация; 11— хо-
лодный и горячий водопровод
Рис. 21.2. Приемный клапан
1—ствол мусоропровода; 2 —
фронтальная стенка (рама); 3 —
ручка; 4— крышка клапана; 5—•
бункер (совок); 6 —ось вращения
бункера (совка); 7 — патрубок с
обичайкой клапана
—312—
В нижней части ствола монтируют шиберное устрой-
ство для отключения ствола или бункера при смене
мусоросборников. Вместимость бункера определяют в
зависимости от числа людей, которые пользуются мусо-
ропроводом. Мусоропровод размещают в подъездах лест-
ничных клеток в каждой секции здания или в специаль-
ных шахтах у внутренних стен кухонь.
При типовом проектировании многоэтажных зданий
наибольшее распространение получили мусоропроводы,
стволы которых размещены на лестничных клетках.
При строительстве мусоропроводов особое внимание
уделяют устройству стыков без уступов, наплывов, ще-
лей. Стыки должны быть герметичными, гладкими и га-
зонепроницаемыми. Секции труб ствола устанавливают
по отвесу без каких-либо отклонений от вертикали.
Стыки труб выполняют с применением муфт, заделыва-
ют пеньковой прядью и зачеканивают цементным раство-
ром или с помощью металлических хомутов стянутыми
болтами. Ствол укрепляют к перекрытиям с установкой
звукоизолирующих прокладок и герметичной заделкой
цементным раствором мест опирания. Возможно соеди-
нять трубы между собой при помощи муфт с резиновы-
ми уплотнительными кольцами или склеивая эпоксид-
ным клеем. Последний способ наиболее целесообразен
в технико-экономическом отношении.
Приемный загрузочный клапан предназначен для
приема отбросов и сброса их в вертикальный канал.
Конструкция клапана должна обеспечить надежную га-
зе- и пыленепроницаемость и препятствовать сбросу
крупномерных отбросов, которые могут вызвать засор
мусоропровода; размеры приемного отверстия клапана
0,25X0,3 м (рис. 21.2).
Клапан состоит из корпуса с фронтально-металличе-
ской стенкой, которая крепится к стволу мусоропровода,
и мусоропроводного патрубка с обечайкой, служащей
для отпирания крышки приемного бункера (совок).
Бункер вместимостью 4—5 л выполнен из листовой стали
толщиной 1,5—2 мм, опирается на обечайку патрубка с
помощью горизонтальной оси, выполненной в виде двух
пружинящих прутков. Боковые стенки бункера-совка
приемного клапана выполнены в виде двух сегментов,
соединенных с наклонным под углом около 70 °C днищем,
по которому обеспечивается сползание мусора в ствол
при опрокидывании приемного клапана.
—313—
Крышка бункера — приемного клапана имеет рези-
новую прокладку, обеспечивающую герметизацию клапа-
на. Крышка плотно прилегает к обечайке и наклонена
так, чтобы масса клапана не допускала его самооткры-
вания. Клапаны устанавлйвают на высоте не более 0,8—
1 м от пола.
Приемные загрузочные клапаны устанавливают на
каждом этаже основных или промежуточных площадок
лестничных клеток. В зданиях, построенных в прошлые
годы, приемные клапаны размещали в кухнях у внут-
ренних стен для удобства жильцов квартиры. Однако
такое решение удорожало строительство зданий, а так-
же признано плохим в санитарно-гигиеническом отноше-
нии— в квартире появляются запахи, насекомые, беспо-
коит шум от сбрасываемых отбросов.
Нижнюю мусоросборную камеру размещают под
каждым стволом на первом этаже или в подвале с са-
мостоятельным выходом наружу. Размеры камеры дол-
жны удовлетворять требованиям удобства эксплуата-
ции и пожарной безопасности. Полезная, площадь каме-
ры составляет 3—4 м2, высота — не менее 2,5 м. Камеру
оборудуют двумя переносными мусоросборниками вме-
стимостью 0,08—0,1 м3, или контейнером, поливочным
краном и раковиной)с подводкой холодной и горячей
воды. В полу камеры для отвода стоков от мойки уста-
навливают трап диаметром 50 мм, соединенный с внут-
ренней канализационной сетью. В камере устанавливают
прибор для отопления, чтобы поддерживать температу-
ру воздуха не ниже +5 °C.
В многоэтажных зданиях нижние мусоросборные ка-
меры размещают в подвале, где предусматривается уст-
ройство механизма для подъема мусоросборников, кон-
тейнеров и технических средств, обеспечивающих удале-
ние сточных вод в канализацию (сброс самотеком или
перекачка насосом).
В верхней части здания мусоропровод проходит на
чердак, где к нему присоединяют вентиляционный трубо-
провод или шахту, которые выводят выше крыши на
0,7—1 м. Вентиляция мусоропровода осуществляется че-
рез вытяжку с притоком свежего воздуха через прием-
ные клапаны. Вентиляционный трубопровод или шахта
заканчивается обычно дефлектором, который значитель-
но улучшает работу вытяжной вентиляции мусоропро-
вода.
—314—
Раньше в домах устанавливали мусоропроводы, у ко-
торых на чердаке здания строили верхнюю камеру, в ко-
торой размещалось устройство для прочистки мусоро-
провода, состоящее из ерша, троса и лебедки.
По правилам эксплуатации мусоропровод не реже
двух раз в месяц подвергают профилактическому осмот-
ру все элементы устройства; проверяют плотность закры-
тия приемных клапанов, состояние резиновых уплотни-
тельных прокладок, функционирование вытяжной
вентиляции, наличие насекомых, работу подъемных ме-
ханизмов, насосов (если ими оборудованы нижние ка-
меры).
Опрокидывание тяги вытяжной вентиляции, т. е. про-
рыв воздуха из мусоропровода в помещение, не допус-
кается. Должно поддерживаться общее санитарное со-
стояние мусоропроводов, при этом ежедневно выполня-
ется влажная уборка и чистка приемной нижней камеры
и приемного клапана, а также мытье полов под клана-.
нами.
Огневые мусоропроводы устраивают в нашей
стране главным образом в лечебных учреждениях, пре-
дусматривая уничтожение инфицированных отбросов не-
посредственно на месте их сбора.
Накопленный мусор периодически, не реже одного
раза в сутки, в ночное время сжигают с удалением про-
дуктов сгорания через ствол в дымовую трубу. В процес-
се уничтожения мусора происходит хорошая дезинфек-
ция внутренней поверхности шахты (ствола) мусоропро-
вода.
Нижнюю камеру мусоропровода оборудуют специ-
альным устройством для подачи газа и сжигания отбро-
сов.
Ввиду сложности устройства, скопления образую-
щихся золы и шлака, большого задымления воздушного
бассейна города применение огневых мусоропроводов
ограничено.
Мокрые мусоропроводы состоят из шахты
(ствола) с приемными клапанами, в верхней части кото-
рой имеется специальное распределительное устройство
для подачи воды для орошения и обмыва внутренней по-
верхности ствола. Внизу под стволом размещают при-
емный резервуар, оборудованный устройством для дроб-
ления мусора и сборником, соединенным с системой бы-
товой внутренней канализации. Дробильное устройство
—315—
автоматически производит сортировку мусора с отделе-
нием неорганических веществ и металла.
Мокрые мусоропроводы предусматривают возмож-
ность сбора не только сухих, но и мокрых отбросов.
Мокрые мусоропроводы недостаточно гигиеничны,
требуют большого расхода электроэнергии и воды, спе-
циального дорогого оборудования, поэтому в нашей
стране в настоящее время не применяются.
Глава 22. ВНУТРЕННИЕ ВОДОСТОКИ ЗДАНИЙ
§ 74. КЛАССИФИКАЦИЯ И УСТРОЙСТВО СИСТЕМ
ВНУТРЕННИХ ВОДОСТОКОВ
Атмосферные осадки (дождевые и талые воды), вы-
падающие на кровли зданий, должны отводиться само-
стоятельной системой внутренних водостоков за преде-
лы зданий. Эта система состоит из оборудованной кро-
вли, обеспечивающей свободный сток воды, приемных
воронок, трубопроводов и выпусков. Системы внутрен-
них водостоков различают в зависимости от расположе-
ния отводных трубопроводов: с наружными трубопрово-
дами, укрепленными у наружных стен здания, и с вну-
тренними, размещенными внутри здания.
Наружные водостоки зданий имеют существенные
недостатки, которые особенно ощущаются в местах, где
климат характеризуется чередованием положительных
и отрицательных температур воздуха, и, как следствие,
происходят обмерзание приемных воронок, поломка на-
весных трубопроводов от образования льда, обрушение
карнизов, порча отделки фасадов и т. п.
В современных зданиях строят внутренние водостоки,
которые не имеют отмеченных недостатков.
В практике проектирования и строительства стали
широко внедряться системы внутренних водостоков
в связи с увеличением масштабов строительства много-
этажных зданий с плоскими, большепролетными и много-
скатными кровлями со световыми фонарями и сложным
рельефом, так как отвод атмосферных и талых вод
с этих кровель с помощью наружных водостоков был
затруднен или технически невозможен. Внутренние во-
достоки могут полностью решить и проблему снегоуда-
—316—
ления за счет создания соответствующего теплового ре-
жима, обеспечивающего таяние снега и отвод талых вод
в трубопроводы, расположенные внутри здания.
Кровля здания должна иметь соответствующие укло-
ны (не менее 0,005) к приемным водосточным воронкам
для обеспечения быстрого и полного удаления дожде-
вых и талых вод.
Внутренние водостоки представляют собой самостоя-
тельную систему, не связанную с хозяйственно-фекаль-
ной или производственной канализацией. Система внут-
ренних водостоков зданий состоит из следующих основ-
ных элементов: водоприемных — водосточных воронок
разной конструкции и разных диаметров, отводных водо-
сточных трубопроводов (стояков и сборных линий, кол-
лекторов), устройств для осмотра и чистки трубопрово-
дов (ревизий, прочисток, смотровых колодцев) и выпу-
сков из зданий (закрытых и открытых).
Водоприемные воронки, установленные па кровле
здания, соединяют отводными трубопроводами с закры-
тым выпуском и с подземной наружной сетью дождевой
или общесплавной-канализации или с открытым выпус-
ком, который сбрасывает воду в лотки на отмостку за
пределы здания. Сброс дождевых вод в хозяйственно-
фекальную бытовую канализацию недопустим.
Внутренние водостоки отводят воду с кровли здания
как при положительных, так и при отрицательных тем-
пературах наружного воздуха.
Классифицируют внутренние водостоки в зависимос-
ти от трассировки и схемы сети: с перпендикулярной
и пересеченной схемой (рис. 22.1).
Перпендикулярная схема характеризуется отсутст-
вием сборных водосточных трубопроводов. От водопри-
емных воронок дождевые воды отводят по стоякам, со-
единенным непосредственно с открытыми или закрыты-
ми выпусками. Это система с «одиночными» стояками.
По пересеченной схеме на чердаке здания устраива-
ют отводные сборные подвесные линии или сборные под-
польные коллекторы, размещаемые в подвале или тех-
ническом подполье здания. Сборные подвесные трубо-
проводы объединяют все или часть водоприемных
воронок и отводят воду в один стояк и выпуск. Сборный
коллектор собирает воду от группы стояков и отводит ее
в один общий выпуск.
Основным достоинством внутренних водостоков яв-
—317—
Рис. 22.1. Схемы внутренних водостоков перпендикулярные (а, б, в) я пере-
сеченные (г, д); г — с подвесным трубопроводом; д — с коллектором
1 — водосточная воронка; 2 — стояк; 3 — прочистка в ревизия; 4 — отступ;
5—выпуск; 6—’Приемный колодец; 7— гндрозатвор; 8 — открытый выпуск;
9, 10 — подвесная линия; 11— сборный трубопровод
ляется то, что из приемных воронок можно обеспечить
выход теплого воздуха. Трубопроводы размещают, как
правило, в отапливаемых нежилых помещениях здания.
В неотапливаемых зданиях при отрицательных темпе-
ратурах воздуха предусматривают искусственный обогрев
трубопроводов, используя местные системы отопления,
горячего водоснабжения или электрообогрев. В каж-
дом отдельном случае устройство такой системы требу-
ет технико-экономического обоснования (рис. 22.2).
Для устройства водосточной сети применяют асбесто-
цементные, чугунные и пластмассовые трубы. На под-
весных сборных линиях при наличии вибрационных на-
грузок допускается применение стальных трубопрово-
дов.
—318—
al
Рис. 22.2. Варианты схем обогрева внутренних водостоков
а —стояк в отапливаемом помещении; б —обогрев паропроводом или трубо-
проводом горячего водоснабжения; в — подача горячего воздуха от вентиля-
тора или калорифера; г — электрообогрев; / — утеплитель; 2 — водосточный
стояк; 8— выпуск; 4— подача пара, горячей воды; 5 —• конденсатопровод;
6калорифер, вентилятор; 7, 8 — колодец с гидрозатвором; S—«сборный кол-
лектор; 10— ТЭН; 11— контактор; 12— термодатчнк
Пластмассовые трубы в жилых зданиях прокладыва-
ют скрыто в бороздах, которые снизу и сверху наглухо
закрывают несгораемыми диафрагмами. На чердаке и в
подвале рекомендуются трубы из несгораемых материа-
лов.
Отводные трубы подвесных сборных линий с поста-
новкой необходимых фасонных соединительных частей
прокладывают с уклоном не менее 0,008, а сборных труб
коллекторов — с уклонами, обеспечивающими самоочи-
щающую скорость движения воды не менее 0,7 м/с при
максимальных наполнениях в трубах 0,8—0,9 диаметра.
Подвесные отводные трубопроводы укрепляют на
фермах, балках, стенах чердачных помещений и техни-
ческих этажей с помощью хомутов, подвесок, скоб, крю-
чьев, кронштейнов.
— 319 —
В помещениях, где расположены оборудование и го-
товая продукция, прокладка трубопроводов водостока
не рекомендуется.
Диаметр отводных подвесных трубопроводов должен
быть не менее диаметра сливного патрубка воронки.
Прокладка подпольных трубопроводов сборного кол-
лектора выполняется тоже с уклоном не менее 0,008
с устройством смотровых колодцев, если длина коллек-
тора более 20 м.
При наличии цементных, асфальтовых и бетонных
полов чугунные трубы сборного коллектора укладыва-
ют на глубине не менее 0,4 м, а при земляных, щебеноч-
ных полах — па глубине 0,7 м. Глубина заложения кол-
лекторов из асбестоцементных, железобетонных, сталь-
ных труб может быть принята 0,6 м.
Для ориентировочных расчетов при прокладке труб
диаметрами 50; 100; 150; 200 мм принимают уклоны со-
ответственно 0,02; 0,008; 0,005 и 0,004.
Водосточные стояки в жилых зданиях прокладывают
в лестничных помещениях у стен, не смежных с жилыми
комнатами, в коридорах, подсобных помещениях общест-
венных зданий. Замоноличивание труб в стеновых пане-
лях, блоках не допускается, так как должна быть обес-
печена самокомпенсация при температурных линейных
деформациях.
Пересечение разделительных (брандмауэрных) стен
температурных и осадочных швов, несущих стен водопро -
водными трубопроводами без постановки специальных
компенсирующих устройств: эластичных патрубков, муфт,
гильз — не допускается.
Ревизии для чистки трубопроводов устанавливают
на подвесных отводных линиях диаметром 50—200 мм
через 10—25 м, на стояках выше отступов и в пижней
части стоков. После ревизии водосточный стояк плавно
переходит в горизонтальный выпуск, длина которого оп-
ределяется от стояка до оси дворового колодца; такой
выпуск называется «закрытым». Выпуск устраивают
длиной не более 15 м при диаметре трубы 100 мм и не
более 20 м при 150 мм и более. При закрытом выпуске
теплый воздух поступает из наружной сети и под дейст-
вием гравитационного напора движется по водосточным
стоякам к приемным воронкам.
В отдельных случаях при отсутствии дворовой дож-
девой сети организуется сброс воды открыто на троту-
—320—
ар, отмостку — в лотки, кюветы, устроенные на поверх-
ности земли. Такой выпуск называется «открытым».
В районах с вечномерзлыми грунтами внутренние
водостоки проектируют только с открытыми выпусками,
исключающими размыв земли вокруг здания.
Открытый выпуск устраивают от поверхности отмост-
ки здания не ниже 200 мм с уклоном не менее 0,008
и оборудуют, гидрозатвором (сифоном) высотой не менее
100 мм; размещают открытые выпуски на южной или
юго-западной стороне здания.
В нижней точке гидрозатвора присоединяют трубу
диаметром 40 мм для отвода талых вод в зимний период
и для сброса стоков от промывки гидрозатвора при его
чистке от загрязнений (рис. 22.3).
Гидравлический затвор должен быть расположен
в помещении здания, температура в котором не ниже
+5°С.
Для улучшения теплового режима водосточной во-
ронки при открытом выпуске необходимо предусматри-
вать устройства, обеспечивающие непрерывную подачу
теплого воздуха к воронке. На стояке, например, уста-
навливают патрубки, соединенные с сетью хозяйственно-
бытовой или производственной канализации, откуда то-
же может поступать теплый воздух.
Устройство открытых выпусков без гидравлических
затворов и без организованной подачи теплового воздуха
в водосточный стояк приводит к образованию конденса-
та, инея, к переохлаждению выпуска и даже его обмер-
занию. Оголовок выпуска должен иметь хорошую тепло-
вую изоляцию от наружной стены здания.
Заделка труб выпусков в кладке стен и фундаментов
зданий может быть жесткой, за исключением зданий,
построенных в сейсмических районах. В таких зданиях
вокруг трубы выпуска оставляют зазор не менее 0,2 м,
который заполняют минеральной ватой и эластичным
водогазонепроницаемым материалом. В сейсмических
районах и на вечномерзлых грунтах для устройства вы-
пусков применяют трубы чугунные канализационные или
пластмассовые из полиэтилена или других синтетичес-
ких материалов.
Водосточные приемные воронки устанавливают с уче-
том рельефа кровли и допускаемой на одну воронку
площади водосбора. Максимальное расстояние между
воронками не должно превышать 48 м. Приемные ворон-
21—349
—321—
a)
850
60
Рис. 22.3. Устройство открытого
выпуска
а — общий вид гидрозатвора; б —
гидрозатвор на стальной трубе
выпуска; в — гндрозатвор из фа-
сонных частей (тройинк, отступ)?
1 — канализация, упор; 2, s — ре-
визия, прочистка; 4 — водосточный
стояк; 5 — патрубок для теплого
воздуха; С — гидрозатвор
6)
570
Ф250
122
100
Ф120
Рис. 22.4. Основные типы водосточ-
ных вороной
ВР10 "Я ПЛОСКИХ
скатных 6 - КОЛГ1ак°вая Вр7м для
скатных кровель; Z — сливной па-
трубок; 2 — прижимной фланец-
J — колпак, решетка; 4 — крепеж:
5 патрубок асбестоцементный
—322—
ки размещают по обе стороны брандмауэрных стен
и температурных швов в пониженных участках ендов,
по внутренней продольной оси здания. На плоской кров-
ле в ендове устанавливают не менее двух водоприемных
воронок. В секционных зданиях на плоских кровлях до-
пускается устанавливить по одной воронке на каждую
секцию. Уклон участков кровли и ендов в сторону при-
емных воронок должен быть не менее 0,01—0,015.
Воронки присоединяют к стоякам с помощью компен-
сационных раструбов с эластичной заделкой.
Водосточные воронки бывают двух типов: плоские и
колпаковые (рис. 22.4).
Для жилых и общественных зданий с плоскими не-
эксплуатируемыми кровлями рекомендуется применять
воронки типа Вр7 -с патрубком диаметром 80 мм, для
промышленных зданий—типа Вр9 диаметром 220 мм.
На плоских эксплуатируемых кровлях рекомендуется
применять воронки типа ВрЮ, а на плоских кровлях,
заполняемых водой, — типа Вр8.
Воронки устанавливают с устройством водонепрони-
цаемого соединения, чтобы влага не проникла в пере-
крытие. Гидроизоляционный слой покрытия кровли вы-
пускают на фланец сливного патрубка воронки, зажима-
ют его сверху фланцем приемной решетки болтами
и заливают битумной мастикой. Под фланец воронки
дополнительно прокладывают пропитанную битумом
мешковину или укладывают слой герметика. Пропуск-
ную способность воронок определяют расчетом или при-
нимают по рекомендациям СНиП.
Водосточные воронки изготовляют диаметром 85, 100,
150 и 200 мм. Воронки, расположенные на разных уров-
нях, могут быть присоединены к одному стояку, если
общий расход по стояку не превышает 10, 20, 50 и 80 л/с
в зависимости от принятого диаметра стояка.
§ 75. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВНУТРЕННИХ ВОДОСТОКОВ
В процессе проектирования системы внутренних во-
достоков необходимо учитывать следующее:
1) климатические характеристики для района строи-
тельства объекта: максимальное ожидаемое количество
осадков, интенсивность и продолжительность дождей,
глубина промерзания почвы;
2) конструктивную характеристику здания и рельеф
21*
—323—
кровли — деформационные швы, стены, фудаменты,
световые фонари и т. п. для определения возможности
размещения приемных водосточных воронок, трубопро-
водов, выпусков;
3) увязку трассировки труб водостока с коммуника-
циями и технологическим оборудованием и решение во-
просов совместного отведения условно чистых производ-
ственных и дождевых вод;
4) выбор системы внутренних водостоков;
5) комплексное рассмотрение санитарно-технических,
планировочных, архитектурных и технологических во-
просов.
При выборе открытых выпусков для внутренних водо-
стоков необходимо обеспечивать надежный отвод воды
от фундаментов зданий (особенно в районах с просадоч-
ными грунтами) путем устройства лотков. Лотки доводят
до ближайших водоотводящих водосточных устройств
(кюветов, каналов). Поперечное сечение лотков должно
обеспечивать отвод расчетного расхода воды, который
сбрасывает данный выпуск. Лотки и особенно места их
примыкания к стенам здания должны быть с водонепро-
ницаемым покрытием герметиком, битумом или ас-
фальтом.
При проектировании необходимо учитывать следу-
ющее:
а) при размещении водосточных воронок на боль-
ших расстояниях, особенно на плоских кровлях, скапли-
вается много пылевидных осадков, которые уплотняют-
ся, на них появляется растительность и, как результат,
портится кровельный ковер; поэтому воронки следует
размещать на кровле на расстояни не более 48 м, а на
замкнутых больших отсеках производственных зданий
их должно быть не менее двух. В жилых и обществен-
ных зданиях на плоских кровлях в каждой секции допу-
скается устанавливать по одной водсточной приемной
воронке;
б) размещать воронки следует, увязывая с предпо-
лагаемой трассировкой будущих водосточных сетей (осо-
бенно подземных трубопроводов и стояков);
в) при выборе схемы следует отдавать предпочтение
системе с одной водосточной воронкой на стояке (перпен-
дикулярной), а также схеме с подпольными трубопрово-
дами (при наличии дождевой или общесплавной канали-
—324—
аации). Выбор схемы проводят на основе технико-эконо-
мических сравнений.
Проектирование внутренних водостоков включает
следующие этапы: детальное изучение поэтажных пла-
нов здания (включая подвал, чердак, технические этажи,
кровлю, перекрытия, фундаменты); решение вопро-
сов размещения премных водосточных воронок и тру-
бопроводов; нанесение всех элементов внутренних водо-
стоков на планы и разрезы здания; построение аксоно-
метрической схемы с изображением сети и всех
элементов; расчет и подбор оборудования.
При монтаже особое внимание обращают на выпол-
нение конструктивных элементов отдельных узлов: сопря-
жение воронок с кровлей, со стояками (на соединениях
с компенсирующими линейные удлинения раструбами,
муфтами); устройство открытых выпусков с гидрозатво-
рами; стыковые соединения труб; устройства для поступ-
ления теплого воздуха, ревизии, прочистки.
После монтажа все трубопроводы должны быть ис-
пытаны на герметичность при полном заполнении водой
всей системы до водосточной воронки, имитируя засоре-
ние выпусков, т. е. на давление, выдерживающее полный
гидростатический напор.
§ 76. РАСЧЕТ ВНУТРЕННИХ ВОДОСТОКОВ
В водосточные воронки вода попадает в результате
выпадения дождя или таяния снега, выпавшего на кров-
лю здания. Наиболее обильными атмосферными осадка-
ми являются дожди, поэтому внутренние водостоки долж-
ны обеспечить отвод максимальных расходов дождевых
вод, которые можно ожидать в данной местности.
Прогнозирование экстремальной ситуации выполняют
специализированные научно-исследовательские организа-
ции на основе детального и длительного изучения дож-
дей на территории СССР по материалам регистрации
местными метеорологическими станциями результатов
наблюдений за дождями. На гидрометеостанциях фикси-
руют основную характеристику дождя — интенсивность,
т. е. отношение количества выпавших осадков к продол-
жительности их выпадения.
Интенсивность дождя в метеорологии выра-
жают в линейных единицах, т. е. по высоте слоя воды,
выпавшего за единицу времени, мм/мнн:
—325—
Для технических расчетов интенсивность дождя вы-
ражают в единицах расхода, л/с, с 1 га:
q^QIF.
Соотношение между этими единицами может быть выра-
жено так: i= 166,7 q, т. е. 1 мм/мин = 166,7 л/с с 1 га или
1 мм/ч = 2,18 л/с с 1 га.
Обычно выпадающие дожди для той или иной мест-
ности характеризуются различной интенсивностью и ве-
роятностью их выпадения. Для оценки вероятности
выпадения максимальных дождей пользуются понятиями
периода однократного превышения расчетной интен-
сивности, выраженной в годах. Если дождь повторяется
один раз в три года, то Р=3 или пг=1/Р=0,33.
Расчетная интенсивность дождя, его продолжитель-
ность и вероятность повторения могут быть связаны эм-
пирической зависимостью. Ленинградский научно-иссле-
довательский институт Академии коммунального хозяй-
ства им. К. Д. Памфилова рекомендует определять
интенсивность по формуле
= А _20ng2o(l+clgP)
9 tn tn ’
где Р — период однократного превышения интенсивности, годы; i—
продолжительность дождя, мин; д2о — интенсивность 20-минутного
дождя при Р=1 году в л/с с 1 га; п — климатологический параметр,
равный 0,5—0,8 по СНиП 2.04.03—85; с—коэффициент, равный 0,85.
На территории нашей страны еще недостаточно изу-
чены закономерности выпадения осадков, поэтому, что-
бы произвести технические расчеты, пользуются поняти-
ем средней интенсивности дождя за расчетный период
20 или 5 мин.
Для удобства расчетов на карте европейской части
СССР нанесены изолинии распределения величин интен-
сивности дождей <?2о (л/с с 1 га) (рис. 22.5), а также
по СНиП «Строительная климатология и геофизика. Ос-
новы проектирования».
Кроме значений интенсивности дождя за 20 мин при
расчете систем внутренних водостоков, например для
скатных кровель, необходимо знать интенсивность q$, т. е.
интенсивность в течение 5 мин. Величин)' q$ можно опре-
делить по формуле
(22.2)
где п— показатель степени; в средней полосе европейской части
страны—0,7—0,75, а в южных районах — 0,5—0,7; в азиатской ча-
сти страны — 0,65—0,7.
—326—
Таблица 22.1
Интенсивность дождя <7,0. л/с с I га Интенсивность дождя л/с с 1 га при показателе п
0.5 0,6 0.7 0,75
50 100 115 133 142
60 120 138 159 170
70 140 161 186 198
80 160 184 212 226
90 180 207 239 255
100 200 230 265 283
120 240 276 318 340
150 300 345 398 425
200 400 460 530 566
интенсивности 75 приведены в табл. 22.1.
Значения
Определение расчетных расходов дождевых вод
При расчете внутренних водостоков расчетные расхо-
ды дождевых вод, л/с, определяют по формулам:
для плоских кровель с уклоном менее 1,5 %
10 000
для скатных кровель с уклоном более 1,5 %
Q=k-^,
10000’
где F — площадь водосбора, м2; и q5 — интенсивность дождя
продолжительностью 20 и 5 мин, л/с с 1 га (значения приведены
на рис. 22.5); k — коэффициент, учитывающий период однократного
превышения интенсивности и аккумулирующую способность кровли,
принимают в зависимости от величины интенсивности, л/с с 1 га:
/г=1 для районов
А=1,5 » »
fe=2 » »
д2о<9О
?2о>90
150
Величину интенсивности дождя, л/с с 1 га, можно оп-
ределить и по формуле
Яге = °>О71Яол/с с 1 га,
где Н„— среднегодовое количество атмосферных осадков (дождя)
за многолетний период, мм; dB — средний (за 5 лет) дефицит влаж-
ности воздуха.
Гидравлический расчет внутренних водостоков
и определение пропускной способности
Гидравлический расчет выполняют при максимальном
стоке дождевых вод с крыши здания.
—327—
Рис. 22.6. Распределение интенсивности дождей по территории европейской
части ССР
При расчете внутренних водостоков необходимо учи-
тывать режим движения воды у отдельных элементов.
Весь расчет сводится к определению пропускной способ-
ности отдельных элементов и всей системы внутренних
водостоков в целом.
Водосточные воронки, с точки зрения гидравлики,
можно представить как кольцевой водослив или длинный
насадок, из которого происходит истечение жидкости. ч
Действительно, у выпускного патрубка водосточной во-
ронки длиной 3—5 его диаметра при малом слое воды
на крыше образуется безнапорный кольцевой режим дви-
жения воды. Расход зависит от высоты слоя воды h, вну-
треннего диаметра воронки DBn и коэффициента расхода
т, зависящего от конструкции воронки:
Q = mnDBH 1Л2^Л3/2.
Водосточная воронка присоединена к стояку, поэтому
при увеличении слоя воды на стояке, начиная с длины,
равной (10-т-12) dCT, кольцевой поток смыкается, образу-
ется сплошной напорный поток водовоздушной смеси, при
котором расход воды будет уже зависеть от высоты стоя-
ка и гидравлических сопротивлений в стояке.
С увеличением слоя воды перед воронкой в ней созда-
ется вихревой поток, движущийся вниз в стояк и увле-
кающий с собой атмосферный воздух. Образуется водо-
воздушная смесь, которая по мере движения вниз по
стояку, периодически смыкаясь, создает сплошной поток,
пока не произойдет снова подсос воздуха. Этот вид дви-
жения характеризуется наличием вихревой воронки, об-
Рис. 22.6. Изменение расхода воз-
духа при увеличении расхода дож-
девых вод в водосточном стояке
1 з 5 7 9 // и
РАСХОД РОДЫ. Л/С
—329—
разованием вибрационных толчков и, как следствие, сни-
жением пропускной способности стояка.
С дальнейшим увеличением слоя воды на крыше
у водосточной воронки до некоторого критического уров-
ня /гКр засасывание воздуха прекращается и вихревая во-
ронка исчезает, начинается напорный режим движения
воды по всему тракту водостока; при этом расход дожде-
вых вод увеличивается до максимальной величины, при-
чем при дальнейшем повышении слоя воды над приемной
воронкой практически увеличения расхода не происходит
'(рис. 22.7).
Описанный гидравлический режим работы водосточ-
ной воронки показан на рис. 22.8.
Исследования НИИ санитарной техники показали, что
пропускная способность (производительность) водосточ-
ных воронок зависит от условия входа дождевой воды
в приемную воронку, т. е. от ее конструкции. Установле-
но, что можно достичь наибольшей производительности
воронки при сравнительно малой критической глубине
воды 50—80 мм. Так, производительность воронки ку-
польного типа с глухим диском над решеткой приемного
патрубка около 20 л/с при слое воды 60 мм, в сравнении
с воронкой, у которой решетка с отверстиями по всей
площади и производительность всего 11—13 л/с. У во-
ронки плоского типа для плоских кровель (ВрЮ) с ре-
шеткой, у которой отверстия расположены только по пе-
риферии (с суммарной площадью, равной площади при-
емного патрубка воронки), при критической глубине воды
50—60 мм производительность еще выше — 30—35 л/с.
Если над решеткой имеется глухой диск или над вход-
ным патрубком, глухая решетка (у воронки плоского ти-
па), то увеличивается производительность водосточных
воронок, а также улучшаются условия их теплового ре-
жима. Водосточные воронки с решетчатыми куполами,
имеющими отверстия по всем сторонам и сверху, плохо
обогреваются теплым воздухом и в периоды резких ко-
лебаний положительных и отрицательных температур
наблюдается эжекция холодного воздуха к куполу и об-
мерзание нижней части воронки.
При устройстве глухого диска в верхней части куполь-
ной воронки и сплошного диска по центру решетки у пло-
ской воронки обеспечивается стабильный тепловой режим
(см. рис. 22.8).
При достижении критической глубины слоя воды пе-
Рнс. 22.7. Схема работы приемной
водосточной воронки
7—выпуск воронки; 2 — безнапор-
ный режим (кольцевой водослив};
3 — переходный режим (вибраци-
онный) водовоздушпой смеси; 4 —
критическая высота прн напорном
режиме
Рис. 22.8. Тепловой режим в приемных водосточных воронках
а — охлаждение низа воронки; б — воронка ие охлаждается
ред воронкой вся сеть (стояк и выпуск) начинают рабо-
тать в напорном режиме.
Расчетный критический расход дождевых вод, л/с,
который способна пропустить система воронка—стояк—
выпуск, можно определить по формуле
Qkp~ V + ’
где Н — напор, равный разности отметок кровли у воронки и выпус-
ка, м; I — длина трубопровода (стояка и выпуска), м; i — гидравли-
ческий уклон; — сумма коэффициентов местных сопротивлений
фасонных частей, воронки, выпуска; гм — удельное местное сопротив-
ление, (м-с2)/л2 при £=1, в зависимости от диаметра условного
прохода, мм, имеет следующие значения; QB — расход ливневой воды
—331—
dy............... 75 80 100 125 150 200 250
Гм-Ю-5......... 260 102 83 34 16,5 5,2 2,1
Критический слой воды над приемной воронкой мож-
но определить по формуле
ЛКр =0,665dCT — 18 мм.
Расход дождевых вод (критический) на одну воронку,
л/с, при этом определяется по формуле
0ир= 635^^2,
где h0 — расчетный уровень атмосферных осадков (критический на-
пор для труб диаметром dCT=85, 100, 150, 200 мм соответственно
Ло=Лкр=38; 49; 81; 115 мм); g— ускорение свободного падения
9,81 м/с2; dCT— внутренний диаметр стояка, мм.
Допустимый максимальный расход дождевых вод со-
ставляет 30 % критического и можно принимать на одну
водосточную воронку в зависимости от диаметра стояка
rfCT=85; 100; 150; 200 мм, соответственно (2доп=4,0; 9,6
и 19,5 л/с.
Пропускная способность внутренних водостоков мо-
жет определяться двумя методами:
1. Определяют ожидаемый расчетный расход дожде-
вых вод, приходящийся на одну водосточную воронку:
Qp ~ Q/nBi
где Q — общий расход дождевых вод на всю кровлю; пв — число во-
ронок, предполагаемых к установке.
Расход сравнивают с критическим максимальным
расходом QKp, который может пропустить система.
Система запроектирована правильно,если удовлетво-
ряется неравенство
Q«p > Q •
Если Qkp^Q, то требуется увеличить диаметры стоя-
ков и отводных трубопроводов или уменьшить водосбор-
ную площадь, приходящуюся на одну воронку, т. е. уве-
личить число воронок.
2. Определяют ожидаемый расход дождевых вод Q.
Затем подсчитывают потери напора при напорном дви-
жении вод по тракту водостока по формуле
h = hi-j-hM или h = il + rM£t,Q2.
Система запроектирована правильно, если потеря на-
пора меньше напора в системе (разность отметок кровли
и выпуска), т. е. h<zH. Если h>H, то увеличивают диа-
метры стояка и отводных трубопроводов.
—332—
Пример 1. Здание с плоской кровлей будут строить в Краснода-
ре Водосборная площадь кровли на одну воронку составляет 850 м2.
Разность отметок выпуска и кровли у воронки 16 м. Длина выпуска
20 м Трубы для монтажа применяют полиэтиленовые. Требуется
рассчитать систему внутреннего водостока.
Решение. 1. Определяют расчетный расход воды на одну воронку
850-120 Л ,
О =--------- = 10,2 л/с
10 000
(для г. Краснодара q№= 120 л/с с 1 га).
2. Находят полное сопротивление системы для диаметра труб
75 мм с учетом установки воронки, колена и выпуска (S£=l,5+
+0,65+1=3,15). При длине трубопроводов /=16+20=36 м, величи-
на сопротивления равна 0,0398 (м-с2)/л2.
3. Определяют расход воды, который может пропустить система:
т Г 16
Q„d = |/ -------- = 20 л/с.
кр V 0,0398
Значение QK₽>Q, т. е 20>10,2, следовательно система водостока
запроектирована правильно и изменять диаметры нет необходимости.
Результатом оценки проекта является определение коэффициента
запаса:
20
— Qnp/Q = ю2 —1>11б.
Пример 2. В многопролетном промышленном здании необходи-
мо рассчитать систему внутренних водостоков, состоящую из шести
приемных воронок и шести стояков, присоединенных к подпольному
самотечному сборному коллектору. Пролет ферм 20 м, высота чугун-
ных стояков диаметром 100 мм составляет 12 м. Расход дождевых
вод на одну воронку — 22 л/с.
Решение. 1. Определяют коэффициент запаса на пропуск расчет-
ного расхода дождевых вод по стояку, для чего находят потери на-
пора при движении воды через воронку диаметром 360 мм по стоя-
ку с отступом и отводом:
потери по длине стояка
/гт = U = 164-12 = 1768 = 1,77 м;
потери на местные сопротивления
hM = гк 2£Q2 = 0,00083(1,5 + 1 + 0,65) 222 = 1,6 м;
общие потери напора
h = /гт 4- /гм = 1,77 + 1,6 = 3,37.
Сравнивая располагаемый гидростатический напор с потерями на-
пора, можно определить коэффициент запаса системы водостоков:
fe3 = ////J== 12/3,37 = 3,5.
2. Гидравлический расчет подпольного коллектора выполняют,
пользуясь таблицами А. А. и Н. А. Лукиных. Определяют общий рас-
ход дождевых вод на выпуске из сборного коллектора: 22-6= 132 л/с.
Если принять уклон коллектора 0,008 и наполнение 0,8 d, то, пользу-
ясь таблицами, определяют диаметр коллектора равным 350 мм.
—333—
Р а з д е л III. ГАЗОСНАБЖЕНИЕ
Глава 23. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГАЗОСНАБЖЕНИИ
§ 77. ВИДЫ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ, ИХ СОСТАВ И СВОЙСТВА
Газообразное топливо имеет большое народнохозяйст-
венное значение.
Газоснабжение жилых зданий значительно улучшает
условия быта населения городов и населенных пунктов.
Применение газа в городском хозяйстве, промышленно-
сти и энергетике создает благоприятные условия для
улучшения технологических процессов производства,
позволяет применять прогрессивную технологию, повы-
шает технический и культурный уровень производствен-
ных, коммунальных и энергетических установок, позво-
ляет повысить экономическую эффективность работы
производства в целом.
Для газоснабжения жилых зданий, коммунальных
и промышленных предприятий используют природные,
искусственные и смешанные газы. По запасам природно-
го газа наша страна занимает первое место в мире. До-
быча природного газа в стране непрерывно растет, что
объясняется его высокими экономическими показателя-
ми, особенно благодаря его низкой себестоимости.
Если сравнить природный газ с другими видами топ-
лива, то его себестоимость- в три раза ниже себестоимо-
сти торфа и мазута, в 15—20 раз ниже себестоимости
угля подземной выработки. Только в наиболее удален-
ных от месторождений районах себестоимость газа вы-
ше себестоимости мазута.
Применение газа в быту и промышленности в срав-
нении с твердым топливом в 4—5 раз эффективнее. Газ
сгорает без образования дыма, в котором много продук-
тов неполного сгорания твердого и жидкого топлива, по-
этому замена газом других видов топлива способствует
очистке воздушного бассейна населенных пунктов.
Газы как топливо с успехом применяют для приго-
товления пищи, в системах горячего водоснабжения для
—334—
подогрева воды, в системах отопления зданий, в техно-
логических процессах промышленных предприятий.
В качестве топлива используют газы природных неф-
тяных и газовых месторождений, их газовоздушные сме-
си, а также сжиженные углеводородные газы, отвечаю-
щие требованиям ГОСТ 5542—87 и ГОСТ 20448—80*.
Газообразное топливо является смесью горючих и не-
горючих компонентов (примесей). К горючим газам от-
носятся углеводороды, водород и окись углерода, а к не-
горючим — азот, кислород, углекислый газ, водяные па-
ры, сероводород, аммиак, нафталин и др. В природных
газах или их газовоздушных смесях, которые предназна-
чены для газоснабжения населенных пунктов, содержа-
ние вредных примесей не должно превышать значений,
указанных в ГОСТах.
Искусственные газы имеют резкий запах, а природ-
ные газы совсем без запаха, поэтому для обнаружения
утечки газа его смешивают со специальными вещества-
ми, придающими ему запах (одоризация).
Природные газы подразделяют на сухие, тощие [со-
держащие в основном легкие метановые (СН4) фрак-
ции], жирные (в которых кроме метана содержатся зна-
чительные количества более тяжелых углеводородов, ча-
ще это смесь сухого газа пропан-бутановой фракции
с газообразным бензином).
Величина расхода газа на нужды потребителей це-
ликом зависит от его теплоты сгорания (теплотворной
способности), и чем она меньше, тем больше расходуется
газа.
Сухие природные газы легче воздуха, их теплота сго-
рания составляет обычно 31,3—41,8 МДж/м3 (7500—
10000 ккал/м3).
Искусственные и смешанные газы имеют теплоту сго-
рания 15,4—18,06МДж/м3 (3700—4400 ккал/м3).
Температура воспламенения природных и искусствен-
ных газов составляет 640—700 °C.
Природные газы добывают из газовых или нефтяных
месторождений, а искусственные получают при термиче-
ской переработке жидкого или твердого топлива без до-
ступа воздуха.
Для централизованного снабжения населенных пунк-
тов и производственных объектов широко применяют
природные газы. Если нет природных газов или газо-
—335—
воздушных смесей, то применяют сжиженные углеводо-
родные газы.
К сжиженным углеводородным газам относятся та-
кие углеводороды, которые в нормальных условиях на-
ходятся в газообразном состоянии, а при небольшом по-
вышении давления переходят в жидкое состояние. Сжи-
женные газы хранят в баллонах и металлических
резервуарах. Температура воспламенения сжиженных
пропана и бутана составляет соответственно 510
и 490 °C. Сжиженные газы в сравнении с природными
обладают в 2—3 раза большей теплотой сгорания и ско-
ростью воспламенения. Пропан С3Н8 и бутан С4Н10 из-
влекают из природного нефтяного газа или получают
искусственно как побочный продукт при термической пе-
реработке нефти на газобензиновых заводах. Избыточное
давление насыщенных паров сжиженного газа обычно
составляет не менее 0,16 МПа.
§ 78. ТРЕБОВАНИЯ К ГАЗУ, ПРИМЕНЯЕМОМУ
В КОММУНАЛЬНОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Газ не должен содержать большого количества вред-
ных примесей. В соответствии с требованиями ГОСТ до-
пускается на 100 м3 газа примесей не более: 2 г серо-
водорода или аммиака; 5 г цианистых соединений; 10 г
нафталина, смолы, пыли и других веществ не более
0,1 %. Содержание кислорода по объему не должно быть
более 1 %.
В коммунальном хозяйстве на бытовые нужды жилых
и общественных зданий, предприятий общественного пи-
тания, учебных заведений, коммунальных предприятий
применяют газ низкого-давления. Если подается искусст-
венный газ, то давление в газопроводных трубах не долж-
но превышать 2-10~3 МПа, если природный — не более
3-10~3МПа, если сжиженный — не более 4-10~3МПа.
На промышленные цели используют газ при среднем
давлении от 5-Ю-3МПа до 0,3 МПа или при высоком
давлении от 0,3 до 1,2 МПа. Если в газопроводной сети
величина давления не соответствует установленным тре-
бованиям, то применяют регуляторы давления — устрой-
ства, которые снижают давление и поддерживают его по-
стоянным в установленных допустимых пределах. После
регуляторов давления устанавливают предохранительные
—336—
устройства — запорные клапаны, не допускающие повы-
шения давления в случае неисправности регуляторов.
Одним из важнейших требований к газу, применяемо-
му в коммунальном хозяйстве, является наличие запаха
для своевременного его обнаружения и предотвращения
отравления и взрыва. Обязательно выполняют одориза-
цию, т. е. добавку к газ)' одоранта, например этилмеркап-
тана С2И5Н, в таком количестве, чтобы при минимальной
концентрации газа в воздухе ощущался резкий запах.
Для одоризации 1000 м3 природного газа требуется око-
ло 16 г, или 19,1 см3 одоранта.
Если горючие газы смешаны с воздухом и нагреты, то
они могут взрываться и воспламеняться. Даже незначи-
тельное количество газа в воздухе по объему (1,9—2,2 %
пропана или бутана, а природных газов 5—8 %) образу-
ет взрывоопасную смесь.
В коммунальном хозяйстве большое значение имеет
учет расхода газа. Необходимость учета расхода газа
и подбор расходомеров определяются в соответствии
с «Правилами пользования газом в народном хозяйстве»,
утвержденными Мингазпромом, и «Общими положения-
ми о порядке учета и контроля расхода топлива, элек-
трической и тепловой энергии для промышленных, транс-
портных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых
предприятий и организации».
§ 79. СХЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ
И ОТДЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ
Газ транспортируется и распределяется с помощью
газовых кольцевых, тупиковых и смешанных сетей тру-
бопроводов, построенных в населенном пункте внутри
кварталов и внутри зданий.
По территории населенного пункта прокладывают га-
зораспределительные магистральные уличные сети на
различное давление газа. В зависимости от давления
транспортируемого газа различают газопроводы высоко-
го давления I категории с рабочим давлением от 0,6 до
1,2 МПа и II категории — от 0,3 до 0,6 МПа, а также
среднего давления — от 5-10~3 до 0,3 МПа и низкого
давления — до 5-10~3 МПа.
В систему газоснабжения населенных пунктов кроме
газовых распределительных сетей входят и другие эле-
менты: на магистралях—газораспределительные стан-
22—349
—337—
ции (ГРС), газорегуляторные пункты (ГРП) и установ-
ки (ГРУ), системы связи, автоматики и телемеханики.
Весь комплекс сооружений должен обеспечивать беспе-
ребойную подачу газа потребителям. В системе должно
быть предусмотрено отключение отдельных ее элемен-
тов и участков, она должна быть простой, безопасной,
надежной и удобной в эксплуатации.
Газовые сети по числу ступеней давления подразде-
ляют на следующие: двухступенчатые, состоящие из се-
тей низкого и высокого или низкого и среднего давления;
трехступенчатые, состоящие из сетей низкого, среднего
и высокого давления; многоступенчатые, включающие
еще и сеть с давлением газа 1,2 МПа.
Одноступенчатые сети почти не строят, так как по-
дача газа низкого давления на большие расстояния не-
экономична.
В жилых, общественных зданиях и зданиях предприя-
тий коммунально-бытового назначения применяют только
газ низкого давления, а многим промышленным пред-
приятиям кроме низкого требуется газ среднего и даже
высокого давления.
В зависимости от местоположения газопроводы быва-
ют: наружные (прокладываемые вдоль улиц населенно-
го пункта), внутриквартальные, дворовые межцеховые,
внутренние (расположенные вцутри зданий).
На выбор системы газоснабжения влияют: характер
застройки, планировка, размеры населенного пункта,
плотность населения, количество, характер и размеще-
ние промпредприятий, электростанций и других ответ-
ственных объектов. Выбор трассировки всей системы
газоснабжения решается при вариантном проектирова-
нии с технико-экономическим сравнением.
В крупных городах применяют многоступенчатую
систему (рис. 23.1) с подачей газа высокого давления до
2 МПа и редуцированием давления до 1,2 МПа, кольце-
вую сеть среднего давления до 0,3 МПа и 0,1 МПа и рас-
пределительную сеть низкого давления до 0,05 МПа с га-
зорегуляторными пунктами и газорегуляторными уста-
новками.
На рис. 23.2 показана двухступенчатая схема газо-
снабжения населенного пункта. Газ поступает по маги-
стральным газопроводам высокого давления в газорас-
пределительные станции. На сети среднего давления
предусмотрены ГРП, которые снижают давление до низ-
—338—
Рнс. 23 1 Многоступенчатая схема
газоснабжения города
1 — магистральные трубопроводы;
2 — кольцевая сеть высокого дав-
ления; 3 — сеть среднего давления;
4—-сеть низкого давления; 5 —•
газораспределительная станция
(ГРС); б— газгольдерные станции;
7 — газорегуляторные пункты
(ГРП); 8 — газорегуляторные ус-
тановки (ГРУ)
Рис. 23.2. Двухступенчатая схема
газоснабжения
/ — магистральный газопровод;
2 —• ГРС; 3 — сеть среднего давле-
ния; 4—-дюкер; 5 — сеть низкого
давления; б — ГРП; 7 — переход
под железной дорогой
кого, и газ поступает в уличные сети и далее к потре-
бителям. Зона действия одного ГРП не должна перекры-
ваться зоной действия другого. При холмистой местности,
если используемый газ легче воздуха, то ГРП и основные
распределительные газопроводы прокладывают вдоль
транспортных проездов с более низкими геодезическими
отметками. В ГРП монтируют регуляторы давления, за-
порную арматуру, предохранительные устройства (пре-
дохранительные запорный и сбросной клапаны, контроль-
но-измерительные приборы). Регулятор давления (РД)
выбирают по требуемому перепаду давлений с таким
расчетом, чтобы пропускная способность его была на
15—20 % больше максимального расчетного расхода га-
за. Предохранительный запорный клапан устанавливают
перед РД, а предохранительный сбросной клапан — по-
сле РД. Большое внимание уделяют выбору места раз-
мещения ГРП и ГРУ. Запрещается размещать их в под-
валах и в цокольных помещениях зданий, а также встра-
ивать и пристраивать их к жилым и общественным
зданиям. Обычно ГРП размещают в отдельно стоящих
одноэтажных зданиях, отвечающих требованиям СНиП
2.09.02—85, а также внутри промзданий. В населенных
пунктах отдельно стоящие ГРП размещают внутри жи-
лых кварталов среди зеленых насаждений на расстоянии
22*
—339—
в свет)' не менее 10 м от зданий и сооружений. Газоре-
гуляторные установки можно размещать в зданиях вбли-
зи ввода газопровода в помещении, где используют газ,
или в смежных помещениях с трехкратным воздухообме-
ном в час.
В зависимости от назначения в системе газоснабже-
ния различают: газопроводы распределительные низкого
давления, обеспечивающие подачу газа до газопроводов-
вводов; гаопроводы среднего и высокого давления, обес-
печивающие подачу газа к ГРП, промпредприятию, ко-
тельной или к другому объекту. Газопровод от места при-
соединения к распределительному газопровод}' до
отключающего устройства на вводе называют газопрово-
дом-вводом. Участок трубопровода от отключающего уст-
ройства на вводе до внутреннего газопровода, включая
проложенный в футляре через стену здания, называют
вводным газопроводом. Внутренним газопроводом счи-
тается участок от вводного газопровода до места под-
ключения газового прибора или устройства, потребляю-
щего газ.
Газопроводы различают также по материалу труб, из
которых они выполнены: металлические (стальные, мед-
ные) и неметаллические (полиэтиленовые).
Во внутренних газопроводах давление газа не долж-
но быть более: 300 даПа в жилых домах, 500 даПа в пред-
приятиях бытового обслуживания и общественных зда-
ниях, в производственных зданиях, котельных — 0,3 МПа
и 0,6 МПа.
Давление газа перед бытовыми газовыми приборами
принимают в соответствии с паспортными данными при-
боров, но не более 500даПа (500 мм) в общественных
зданиях и предприятиях бытового обслуживания.
Прокладку наружных газопроводов выполняют под-
земной, наземной и надземной. Для населенных пунктов
применяют подземную прокладку в соответствии с тре-
бованиями СНиП 2.07.01—86 с применением бесшовных
или электросварных труб с устройством сварных соеди-
нений. В одной траншее допускается прокладка несколь-
ких газопроводов на расстоянии между ними, обеспечи-
вающем удобство монтажа. Глубина прокладки
принимается не менее 0,8 м до верха труб, а при транс-
портировании неосушенного газа— ниже сезонного про-
мерзания грунта с уклоном 0,02 к месту установки кон-
денсатосборника. При пересечении других коммуникаций
—340—
Рис. 23.3. Устройство футляра для
газопровода
/ — газопровод; 2—футляр; 3 —
контрольная трубка; 4 — кбвер;
6—-пробка; б —муфта; 7 —смоля-
ная прядь; 5—битум
Рис. 23.4. Газоснабжение микро-
района
1 — сеть среднего давления; 2 —
сеть низкого давления; 3 — ааод
ответвления; 4 —• конденсатосбор-
ник; 5 — ввод газа в здание; 6 —
газораспределительный пункт
или подземных сооружений газопровод укладывают
в металлическом футляре, выходящем па 2—5 м в обе
стороны от наружных стенок пересекаемых препятствий
или сооружений. Газопроводы в местах входа и выхода
—341—
Рнс. 23.5. Устройство гидроза-
твора
/ — корпус гидрозатвора; 2 —
трубка для воды; 3 — аварий*
ный сброс; 4— пробка; 5 — кб-
вер
Рнс. 23.6. Газовый колодец
/ — газопровод; 2 — линзовый ком-*
пеисатор; 3 — люк колодца; 4 —
кбвер; 5 — шток; 6 — задвнжказ
7—-сальник; 8—фланцы; 9— при-
ямок для воды
Рнс. 23.7. Конденсатосборник
1 — емкость для конденсата; 2 —
газопровод; 3 — трубка для отсоса
конденсата; 4—резервный сброс;
5 — кбвер; б — головка для присо-
единения насоса
из земли заключают в футляр (рис. 23.3). Надземные
прокладки газопроводов выполняют на опорах, ко-
лоннах, эстакадах, этажерках и по стенам зданий. На
свободной территории, где нет транспортных проездов,
газопроводы прокладывают на низких опорах не ниже
0,35 м от трубы до земли. Надземный способ прокладки
в 2,5—3 раза экономичнее подземной. При надземном спо-
—342—
собе уменьшается коррозия труб, менее опасна утечка
газа, газопроводы более доступны для осмотра и наблю-
дения за их состоянием.
В микрорайонах жилой застройки, где требуется по-
требление газа низкого давления, устраивают ответвле-
ние от уличного газопровода с отключающим устройст-
вом, к которому присоединяют распределительную сеть
для подачи газа в отдельные жилые здания (рис. 23.4).
Подключение вводов здания возможно непосредственно
и к уличным сетям среднего и высокого давления с уста-
новкой на каждом вводе газорегуляторного пункта или
установки для снижения давления до низкого.
Ответвление для подачи газа в дворовую или микро-
районную сеть должно быть по возможности коротким.
В качестве отключающего устройства на ответвлении
монтируют запорную арматуру — пробочный кран или
задвижку. Если применяют осушенный газ, то на газопро-
водах ответвления и дворовой сети устанавливают кон-
денсатосборники. Газопроводы прокладывают парал-
лельно зданиям на расстоянии от фундамента не ближе
2 м, а для газопроводов среднего давления — не ближе
5 м. Расстояние гаопроводов от других подземных комму-
никаций (водопровода, канализации и др.) принимают
не менее 1 м, а при транспортировании газа среднего
давления — не менее 1,5 м.
В качестве отключающего устройства кроме кранов
и задвижек применяют гидрозатвор, представляющий со-
бой цилиндрический сосуд, установленный на газопрово-
де, в котором наличие воды прекращает поток газа. Гид-
розатвор одновременно может выполнять функцию
конденсатосборника (рис. 23.5). Уровень воды в гидро-
затворе должен быть не меньше максимального давления
в газопроводе.
При подземной прокладке газопроводов в местах
установки запорной арматуры сооружают водонепрони-
цаемые колодцы (рис. 23.6). Для управления запорным
устройством с поверхности земли рядом с крышкой ко-
лодца монтируют ковер (малый чугунный лючок с крыш-
кой). В кбвере помещают головку удлиненного штока
запорной арматуры. В стенках колодца газопровод про-
ходит в футляре с тщательной заделкой зазора.
Конденсатосборники (рис. 23.7) устанавливают для
периодического удаления через специальную трубу кон-
денсата, который (вода и примеси — тяжелые углево-
—343—
дороды) образуется при охлаждении влажного газа.
Конденсатосборник представляет собой цилиндрическую
емкость с трубкой для удаления конденсата. Другой ко-
нец трубки перекрыт пробкой или краном и выведен в ко-
вер для подключения насоса или вакуумного котла для
отсоса конденсата.
Для защиты газопроводов от атмосферной коррозии
применяют атмосфероустойчивые лакокрасочные (лаки,
краски, эмали) антикоррозионные покрытия. Резьбовые
и фланцевые соединения применяют для установки за-
порной арматуры и соединения труб малых диаметров
при надземной их прокладке.
Главе 24. УСТРОЙСТВО И ОБОРУДОВАНИЕ
ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ
§ 80. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ УСТРОЙСТВА
ГАЗОСНАБЖЕНИЯ зданий
В систему газоснабжения здания входят следующие
элементы: ввод, распределительный газопровод, стояки,
поэтажные подводки, запорная арматура, газовые при-
боры, в отдельных случаях — контрольно-измерительные
устройства (рис. 24.1).
Внутри здания газопроводы прокладывают, как пра-
вило, открыто и монтируют из стальных труб па сварке
с разъемными резьбовыми или фланцевыми соединения-
ми в местах установки запорной арматуры и газовых при-
боров, регуляторов давления. В производственных здани-
ях допускается скрытая прокладка участков труб в полу
с заделкой их цементным раствором после окраски во-
достойкими красками или в каналах, засыпанных песком
и перекрытых плитами. Запорную арматуру внутри зда-
ний устанавливают на вводе на ответвлениях к каждому
газовому прибору или агрегату, перед газовыми горел-
ками и запальниками, на продувочных трубопроводах,
внизу каждого стояка, обслуживающего пять и более эта-
жей. В производственных зданиях для присоединения пе-
реносных и передвижных газовых приборов после отклю-
чающей арматуры допускается применение резиноткане-
вых шлангов.
Газопроводы крепят к стенам зданий с помощью хо-
мутов, крючьев, подвесок, кронштейнов на расстоянии,
—344—
Рис. 24 1 Схема газоснабжения здания
1 — уличная сеть газа низкого давления; 2 — дворовый газопровод; 3 — кон-
денсатосборник; 4— ввод газа; 5 — запорная арматура; 6—распределительный
газопровод; 7 —стояки; 8— поэтажные разводки; 9 — газовые приборы; /0—
кбвер; 11 — задвижка
обеспечивающем монтаж, ремонт и осмотр трубопрово-
дов. Газопроводы, транспортирующие влажный газ, про-
кладывают с уклоном в сторону ввода.
На вводе вблизи распределительного трубопровода
устанавливают главную отключающую запорную армату-
ру— пробковый кран или задвижку (рис. 24.2). От глав-
ного запорного крана на вводе до стояков прокладывают
распределительный трубопровод, а от стояков делают
подводки на каждом этаже к местам установки газовых
приборов и технологического оборудования, потребляю-
щих газ.
Вводы газопроводов устраивают в нежилые помеще-
ния, лестничные клетки, коридоры, кухни, в помещения
с газовыми приборами или в изолированные помещения,
оборудованные приточно-вытяжной вентиляцией и от-
дельным входом и выходом.
Трубопровод ввода не разрешается прокладывать
в помещения вентиляционных камер, шахты, каналы, по-
мещения лифтов, машин и механизмов, складов и рас-
предустройств. Трубопровод ввода прокладывают с укло-
—345—
Рис. 24.2. Устройство вводов
1 — труба ввода газа; 2—футляр; 3 — пробка; 4 — кран на вводе; 5 — рас-
пределительный трубопровод; 6—-кран на стояке; 7-—стояк; 5 —дверка
ном не менее 0,002 в сторону, противоположную направ-
лению движения газа.
При подаче осушенного газа ввод и распределитель-
ный трубопровод рекомендуется располагать с внешней
стороны здания. При подаче влажного газа, чтобы пред-
отвратить образование конденсата и его замерзание, тру-
ба ввода принимается диаметром в 1,5—2 раза больше
расчетного и покрывается теплоизоляцией.
При прохождении через перекрытия газопроводы про-
кладывают в металлических футлярах с кольцевым за-
зором не менее 5—10 мм и с возвышением над уровнем
пола не менее чем на 30 мм. Зазор между трубой и фут-
ляром заделывают просмоленной паклей, резиновыми
втулками или другими эластичными материалами. Все
—346—
газопроводы окрашивают масляной водостойкой краской.
Если ввод предусматривается в здание, то распреде-
лительный газопровод прокладывают или в коридорах
первого этажа, или в специально оборудованном под-
вале.
Все газопроводы в зданиях прокладывают в местах,
легкодоступных для обслуживания. Допускается про-
кладывать трубопроводы в бороздах и каналах, обеспе-
чивая вентиляцию и свободный доступ для осмотра и
ремонта. Стояки проходят в кухнях, коридорах, лестнич-
ных клетках, нежилых помещениях; в жилых помещени-
ях, санузлах, ванных комнатах их прокладка запрещена.
Заделка стыков труб в строительные конструкции не до-
пускается.
Транзитная прокладка газопроводов в помещениях
с повышенной влажностью и огнеопасностью не допуска-
ется. При пересечении дымоходов, вентиляционных кана-
лов, монтажных шахт газопроводы необходимо прокла-
дывать в обход или заключать их в футляры.
Все горизонтальные прокладки газопроводов выпол-
няют на высоте не менее 2,2 м с креплением труб с по-
мощью скоб, крючьев, хомутов, кронштейнов. •
При подаче влажного газа в самых нижних точках
газопроводов предусматривают пробки (заглушки) для
спуска конденсата и очистки труб от осадков. При транс-
портировании осушенного газа пробки не устанавливают.
Прокладка всех газопроводов должна выполняться
только по нежилым помещениям, а при вынужденной
прокладке требуется устройство газопровода с установ-
кой арматуры и тщательным выполнением сварных сты-
ков труб. Желательна прокладка газопроводов по поме-
щениям, где может быть обеспечен круглосуточный
доступ обслуживающего персонала. Г азопроводы не долж-
ны пересекать дверные и оконные проемы. Трубы прокла-
дывают с уклоном в сторону газовых приборов, к кон-
денсатосборникам (при подаче влажного газа), в про-
тивоположную сторону от контрольно-измерительных
приборов.
В промышленных предприятиях, где предусматрива-
ется оборудование, потребляющее газ высокого давления,
допускается прокладка ввода непосредственно в помеще-
ние, где будет использован газ. Если требуется редуци-
рование газа, то газорегуляторные установки размещают
непосредственно на вводе снаружи здания или в поме-
—347—
щении предприятия с устройством огнезащитного (ме-
таллического) шкафа или изолированного специального
помещения.
Для прокладки вводов и газовой сети в зданиях при-
меняют стальные бесшовные трубы по ГОСТ 8731—87
и ГОСТ 11017—80. Трубы соединяют сваркой при тща-
тельном контроле ее качества. Резьбовые и фланцевые
соединения применяют только при монтаже газовых
и измерительных приборов.
§ 81. АРМАТУРА И КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Запорную отключающую арматуру — пробковые кра-
ны—устанавливают у оснований стояков, на подводках
к каждому газовому прибору. Высота установки пробко-
вых кранов перед приборами рекомендуется не менее
1,5 м. После пробковых кранов по ходу движения газа
обычно устанавливают сгоны для удобства демонтажа
газовых приборов.
На подводках газа высокого давления к горелкам
технологического оборудования устанавливают последо-
вательно запорные устройства — крапы или задвижки.
Запорная арматура должна обладать высокой герметич-
ностью и надежностью, она может быть использована
и как регулировочная. На корпусе пробкового крана
установлен указатель «Открыто» или «Закрыто» с огра-
ничителем поворота на 90° для регулирования расхода
газа. На головке пробки некоторых кранов имеется ри-
ска, показывающая направление движения газа через
кран.
Арматура устанавливается в местах, удобных и до-
ступных для осмотра и ремонта; не следует устанавли-
вать ее в каналах, технических подпольях.
Пробковые краны применяют муфтовые и цапковые
с условным проходом от 15 до 70 мм из бронзы, комбини-
рованные и из ковкого чугуна. На газопроводах диамет-
ром более 70 мм применяют газовые задвижки клинкер-
ного типа, плотно закрывающие проходное отверстие.
Расход газа (особенно на коммунальных, бытовых
и промышленных предприятиях) учитывают с помощью
газовых счетчиков или расходомеров.
Газовые счетчики устанавливают в зданиях предприя-
тий, как правило, в специальном помещении, несгорае-
мом, с приточно-вытяжной вентиляцией, или в помеще-
—348-
нии газорегуляторного пункта (ГРП). В отдельных слу-
чаях контрольно-измерительные приборы (газовые счет-
чики) устанавливают даже перед технологическим обо-
рудованием.
Отечественная промышленность выпускает газовые
ротационные счетчики типа РГ, отсчитывающие количе-
ство пропущенного газа за определенный промежуток
времени. Промышленные ротационные газовые счетчики
изготовляют на давление до 0,1 МПа и пропускную спо-
собность от 40 до 1000 м3/ч (типа РГ-40, 100, 250, 400,
600, 1000).
Минимальный расход газа, учитывающийся счетчи-
ком, составляет 10 % номинального, а порог чувстви-
тельности соответственно от 0,6 до 15м3/ч.
Большое распространение получили газовые счетчики
мембранного типа ГКФ-6 и барабанные ГСБ2400.
Для учета расхода газа на промышленных объектах
применяют расходомеры, состоящие из камерной диа-
фрагмы и дифференциального манометра.
Расходомеры работают по принципу измерения пере-
пада давлений до и после диафрагмы, который выраста-
ет с увеличением расхода газа. Кроме диафрагмы рас-
ходомер снабжен вторичным прибором — регистрирую-
щим дифманометром. При выборе расходомера учитыва-
ют характеристику состояния газа (расчетные парамет-
ры): температуру, избыточное давление, плотность. Если
характеристика состояния газа не совпадает с нормаль-
ными стандартными условиями, на которые разградуиро-
вана шкала прибора, то вводят соответствующие попра-
вочные коэффициенты для определения фактического
расхода газа.
Расход газа бытовыми потребителями определяется
без измерительных приборов (газовых счетчиков) в за-
висимости от типа и количества установленных газовых
приборов и числа людей, пользующихся этими прибора-
ми. Оплату за израсходованный газ определяют по утвер-
жденным тарифам из расчета от 38 до 60 коп. на одного
человека в месяц в зависимости от оборудования зданий
системой горячего водоснабжения. Например, в домах
с централизованной системой горячего водоснабжения на
бытовые газовые плиты — 38коп/чел в мес, в домах без
горячего водоснабжения — 50коп/чел в мес, в домах,
оборудованных газовыми плитами и водогазонагревате-
лями, — 60 коп/чел в мес.
—349—
§ 82. ГАЗОВЫЕ ПРИБОРЫ И ГОРЕЛКИ
В жилых и общественных зданиях устанавливают
следующие газовые приборы: кухонные плиты для при-
готовления пищи, газовые водонагреватели, обеспечива-
ющие подогрев воды для хозяйственно-бытовых нужд
и местных систем отопления, газовые котлы, камины, ин-
фракрасные излучатели.
В коммунально-бытовых и производственных пред-
приятиях применяют: газовые кипятильники, духовые
шкафы, специальные плиты ресторанного типа, холодиль-
ники и холодильные установки, пищеварочные котлы,
сушильные и гладильные машины и др.
Газовые приборы имеют следующие характеристики:
тепловую нагрузку, или количество теплоты, которое
расходуется прибором; производительность — количество
полезно используемой теплоты; коэффициент полезного
действия (отношение производительности к тепловой на-
грузке); давление газа, на которое газовый прибор рас-
считан, и максимальный расход газа. Кроме перечислен-
ных газовые приборы имеют еще предельные характе-
ристики, которые на базе максимальных значений
позволяют установить надежность, предельный срок экс-
плуатации данной конструкции. Эти характеристики уста-
навливают при заводских испытаниях.
Тепловая нагрузка газовых приборов может быть но-
минальной и предельной, превышающей номинальную
примерно иа 20 %.
Технические характеристики газовых приборов при-
ведены в табл. 24.1.
Основным элементом всех газовых приборор является
горелка.
В газовых горелках приготовляется газоводушная
смесь, необходимая для нормальной реакции горения.
Конструкция горелки должна быть простой, удобной
в монтаже и эксплуатации, должна обеспечивать просто-
ту регулировки подачи газа, хорошее смешение газа
с воздухом и полноту сжигания газа.
В газовых приборах и газовых установках применяют
пламенные (факельные) и беспламенные горелки, в ко-
торых газовоздушная смесь сгорает в капиллярах голов-
ки (рассекателя), выполненной из огнеупорной керамики;
при сжигании газа в ней образуется инфракрасное излу-
чение.
—350—
Рис. 24.3. Схема процесса горения
а — диффузионное (без первичного воздуха); б — диффузионно-кинетическое;
в — кинетическое (с полным предварительным смешением); / — подача газа;
2 — подача первичного воздуха; 3 — подача вторичного воздуха
Газовые горелки можно классифицировать по методу
сжигания газа, по способу подачи первичного воздуха
и по давлению газа.
По методу сжигания газа различают го-
релки четырех типов:
полного предварительного смешения газа и воздуха
до однородного состава смеси с образованием кинетиче-
ского процесса горения (см. рис. 24.3);
предварительного смешения газа и части воздуха, не-
обходимого для горения;
с незавершенным смешением газа и воздуха;
без предварительного смешения газа и воздуха, с диф-
фузионным горением.
По способу подачи воздуха различают го-
релки:
инжекционные — воздух из атмосферы засасывается
(эжектируется) газовой струей;
с принудительной подачей воздуха вентилятором.
Наиболее распространены горелки инжекционные.
Для хорошего эффекта сжигания количество воздуха
—351—
Таблица 24.1
Газовые приборы Расход газа <7о. мэ/ч, прн теплоте сгорания QH=33,36 мДж/м8 (8000 ккал/м8) Тепловая наг- рузка Qn, мДж/ч (ккал/ч) Диаметр под- водки d, мм
Плита двухкоифорочная без духового шкафа ПГ 0,4 13,4(3200) 15
То же, с духовым шкафом ПГ-2 0,75 25,0(6000) 15
Плита трехконфорочная с ду- ховым шкафом ПГ-3 0,95 32,4 (7760) 15
Плита четырехкоифорочная с духовым шкафом ПГ-4 1,25 40,0 (9600) 15
Плита ресторанного типа без духового шкафа 2,0 67,0(16 000) 25
То же, с духовым шкафом и шестью конфорками 7,5 250,0 (60 000) 40
Водонагреватель проточный скоростной 2,3 75,5(18 000) 25
То же, с многоточечным разбо- 3,2 104,5(25000) 25
Водонагреватель емкостный <на 80 л 0,75 25,0(6000) 15
То же, 120 л 1,5 50,0(12000) 15
Кипятильник на 100 л 2,0 69,0(16 500) 25
Холодильник газовый 0,02 1,0 (240) 15
Лабораторная горелка 0,25 8,4(2000) 15
Камин газовый 0,15 60,4 (14 400) 15
Горелка конфорочная 0,2 6,67(1600) 15
Горелка духового шкафа 0,37 12,5 (3000) 15
Печная горелка 1,50 50,0(12 000) 20
Стиральная машина иа 5 кг су- хого белья 0,62 20,85(5000) 20
должно находиться в определенном соотношении с рас-
ходом газа.
По давлению газа горелки подразделяются на
горелки низкого, среднего и высокого давления.
К первому типу (полного предварительного смешения
газа и воздуха) относятся горелки с огнеупорными на-
садками, в которых горение протекает без видимого
пламени (инфракрасным излучением). Они обеспечива-
ют полное сгорание газа при ничтожно малых избытках
воздуха, что создает высокие температуры нагрева. В го-
релке инфракрасного излучения с огнеупорным насад-
ком, состоящим из керамических пористых плиток, сум-
—352
Рис. 24.4. Горелка инфракрасного излучения
/ — корпус; 2— излучатель; 3 — рефлектор: 4— штуцер; 5—форсунка (сопло);
6 — инжектор
Рис. 24.5. Горелка инжекционного типа
1 — камера смешения; 2 — рассекатель пламени; 3 — инжектор; 4 —регулятор
воздуха; 5—форсунка; 6 — сопло; 7 — пружина головки крана
марпое живое сечение пор (каналов) составляет пе ме-
нее 40 % общей площади плиток (рис. 24.4). Плитки из
огнеупорной глины, каолина, талька и окиси хрома пос-
ле обжига обеспечивают высокие термические качества
и стойкость к резким изменениям температуры.
Ко второму типу (с предварительным смешением га-
за и части воздуха, необходимого для горения) относят-
ся горелки инжекционные (рис. 24.5). В регулятор по-
ступает первичный воздух, который эжектируется стру-
23—349
—353—
ей, поступающей через форсунку в эжектор, где
происходит образование смеси газа и воздуха, т. е. го-
рючего и окислителя. Смесь из горловины эжектора на-
правляется в головку горелки (камеру смешения), отку-
да через отверстия рассекателя подается устойчивый фа-
кел горения. При этом к пламени диффундирует
вторичный воздух. Образуются два конуса горения — яр-
кий зелено-голубого цвета внутренний конус и бледно-
фиолетового цвета внешний конус. Внутренний конус ха-
рактерен тем, что в нем смесь газа с первичным возду-
хом сгорает кинетическим пламенем, а внешний
конус — горение диффузионным пламенем. При недос-
татке первичного воздуха концы пламени окрашиваются
в желтый цвет, что свидетельствует о наличии химиче-
ского недожога газа. Инжекционные горелки широко
применяют в бытовых газовых приборах: плитах, водо-
нагревателях, лабораторном оборудовании, в оборудо-
вании предприятий общественного питания, отопитель-
ных котлах малой производительности, сушилках.
Горелки третьего и четвертого типов (с незавершен-
ным смешением и без предварительного смешения га-
зов и воздуха) — диффузионные горелки — применяют
в производственном газовом оборудовании — крупных
котлах, подовых печах, где газ без предварительного
смешения первичного воздуха из горелки подается в топ-
ку, куда из-под колосников поступает воздух.
Газовые приборы, устанавливаемые в жилых и обще-
ственных зданиях, работают на газе низкого давления,
поэтому оборудуются инжекционными газовыми горел-
ками’. Большое распространение имеют двух- и четырех-
конфорочные газовые плиты с духовыми шкафами или
без них (таганы).
Промышленность выпускает газовые плиты по ГОСТ
10798—85, оборудованные газовыми горелками инжек-
ционного типа, терморегуляторами, автоматикой и даже
программным управлением.
Конфорочные горелки духового шкафа снабжены
устройствами для автоматического зажигания, состоя-
щими из запальников и электрозажигалок. Запальник
загорается от искры, образующейся у зажигалки в мо-
мент открывания крана для подачи газа в запальник,
который горит до тех пор, пока действует газовая горел-
ка. Горелка духового шкафа работает от предохрани-
тельного клапана, который подает газ в горелку только
—354—
при нагревании биметаллических пластинок от пламени
запальника. Если пламя запальника выключить, то ав-
томатически срабатывает клапан и подача газа в горел-
ку прекращается. Духовой шкаф снабжен электроосве-
щением и терморегулятором, который поддерживает за-
данную температуру. Максимальный равномерный
нагрев духового шкафа до 300 °C происходит в течение
8—10 мин.
Помещение, в котором устанавливают газовые пли-
ты, должно иметь высоту не менее 2,2 м и объем не ме-
нее 4 м3 на одну конфорочную горелку или не менее
15 м3 па четырехконфорочную плиту. Помещение долж-
но иметь приточно-вытяжную естественную вентиляцию.
Газовые плиты ресторанного типа имеют от 6 до 16
конфорочных горелок закрытого типа и несколько (2—3)
духовых шкафов. При установке газовых плит расстоя-
ние до несгораемых стен составляет 50—100 мм.
В жилых зданиях для приготовления горячей воды
применяют скоростные проточные водонагреватели, а для
местной системы горячей воды и отопления — емкостные
газовые.
Газовые водонагреватели являются полуавтоматиче-
скими приборами, которые включаются вручную, а при
прекращении подачи газа или воды отключаются авто-
матически. Водонагреватели бывают с одноточечным
водоразбором (для обслуживания одной ванны) и мно-
готочечным водоразбором (для подачи горячей воды для
ванны, умывальника и мойки на кухне). Такие газовые
водонагреватели называются скоростными проточными,
в них вода нагревается при движении по змеевику-кало-
риферу, обогреваемому горячими продуктами сгорания
газа, идущими от горелки через калорифер в отводной
канал (дымоход-газоход).
В настоящее время промышленность выпускает во-
донагреватели проточные газовые трех моделей: ВПГ-8,
ВПГ-18, ВПГ-20.
Газовый нагреватель оборудован горелкой инжекци-
онного типа с запальником и блок-краном, выполняю-
щим функцию автоматического устройства (рис. 24.6).
Блок-кран имеет две рукоятки: запальника и газового
крана и подводки: холодной воды диаметром 15 мм
и газа диаметром 20 мм. Рукоятка запальника подает
газ в запальник, а рукоятка газового крана открывает
клапан для подачи воды в водонагреватель и газа в го-
23*
-355-
Рнс. 24.6. Проточный газовый во-
донагреватель (а) н схема блок-
крана (б)
1 — отражатель; 2— прерыватель
тяги; 3 — патрубок для отвода
продуктов сгорания; 4 — отвод на-
гретой воды; 5 — калорифер; 6 —
змеевик; 7 — огневая камера; 8 —
биметаллическая пластинка; 9—*
запальник; 10— горелка; 11— га-
зовый блокировочный кран; 12—
кожух; 13— камера регулятора
давления; 14 — мембрана; 15 — го-
ловка регулятора: 16 — газовый
клапан
релку. Блок-кран является газоотводящим регулятором,
который не допускает поступления газа в горелку, когда
прекращается подача воды из водопровода в змеевик
и когда не будет гореть пламя в запальнике. Таким об-
разом, газовая горелка загорается только при движении
воды через блок-кран, калорифер и змеевик. При давле-
нии воды в нижней камере не ниже 0,035 МПа мембрана
поднимает газовый клапан и газ поступает в горелку.
Регулятор давления блок-крана устанавливают па рабо-
чее давление газа (200 мм), при котором горелка рабо-
тает нормально.
При прекращении движения воды автоматически гас-
нет пламя горелки и закрывается доступ газа в горелку,
чем предупреждается его утечка.
На рис. 24.7 приведена схема емкостного газового во-
донагревателя для объема воды 80 и 120 л. Водонагре-
—356—
а)
ВОДА
Рнс. 24.7. Емкостный газовый во-
донагреватель (а) электромагнит-
ный клапан (б) н схема терморе-
гулятора (л)
1 — нижний штуцер; 2 — тягопре-
рыватель; 3 — тепловая изоляция
корпуса; 4 — терморегулятор; 5 —
кран газа; 6—-клапан; 7 —- запаль-
ник; 8 — термопара; 9 — инжекци-
онная горелка; 10 •— электромаг-
нит; // — кнопка; /2 —якорь; /3 —
мембрана; /4 —кожаная проклад-
ка; /5 —пружина; 16 — трубка
датчика; 17 — стержень датчика;
18 — рычаги; 19 — винт регулято-
ра
-357-
ватель состоит из утепленного резервуара, внутри кото-
рого проходит жаровая труба для отвода сгоревшего га-
зи и передачи теплоты нагреваемой воде. В нижней
части резервуара расположена огневая камера с газовой
горелкой, оборудованной термопарой и запальником.
Емкостный газовый водонагреватель автоматический
типа АГВ снабжен электромагнитным клапаном, обеспе-
чивающим автоматическое отключение подачи газа при
затухании пламени и автоматическое поддержание за-
данной температуры нагреваемой воды.
Водонагреватель включается в работу от пусковой
кнопки электромагнитного клапана (ЭКМ). При нажа-
тии пусковой кнопки пружина якоря сжимается
(см. рис. 24.7, б) и стержень, связывающий якорь с гиб-
кой мембраной, воздействует па верхнюю часть тарель-
чатого клапана, который пропускает газ в запальник. Ес-
ли зажечь запальник, пламя газа будет нагревать тер-
мопару, которая является источником получения
электрического тока для электромагнита при нагревании
спая разнородных металлов (сплав никеля и хрома —
хромель или сплав меди и никеля — копель).
В результате нагревания спая термопары образуется
электрический ток 8—10 мВ, который подводится к об-
мотке электромагнита. Возникает электромагнитное по-
ле, которое удерживает якорь и втягивает стержень, свя-
занный с газовым клапаном. Газ поступает в горелку
и от пламени запальника загорается.
Если погасить пламя в запальнике, то термопара
охладится, электромагнит обесточится и двухтарельча-
тый клапан с помощью возвратной пружины закроется,
прекратится подача газа в горелку, и водонагреватель
перестанет работать.
При работе водонагревателя продукты сгорания газа
через тягопрерыватель и газоотводящий канал отводят-
ся в дымоход. Газоотводящий канал изготовляют дли-
ной не более 3 м, а для существующих зданий — 6 м из
кровельной стали. Труба дымохода должна быть выше
конька крыши на 0,5 м без зонта и дефлектора. Для
притока воздуха в помещение, где устанавливают газо-
вый водонагреватель, между дверью и полом оставляют
зазор, площадь которого должна быть не менее 0,02 м2.
Газовые приборы с отводом продуктов сгорания в ды-
моход оборудуют автоматикой, которая прекращает по-
дачу газа при отсутствии необходимого разрежения
—358—
в дымоходе. Однако, для приборов с малой тепловой
мощностью или расходом менее 0,5 м3/ч устройство ав-
томатики безопасности не обязательно.
Автоматическое поддержание температуры нагревае-
мой воды в газовом водонагревателе обеспечивается тер-
морегулятором, схема которого показана на рис. 24.7, в.
Принцип работы терморегулятора основан на исполь-
зовании различных тмпературных линейных удлинений
двух металлов — латуни и инвара (сплав меди и нике-
ля), из которых сделан чувствительный элемент (дат-
чик). При нагревании датчика латунная трубка удли-
няется больше, чем соединенный с ней инваровый стер-
жень. Стержень через системы рычагов и натяжной
пружины воздействует на клапан подачи газа в горелку.
Пламя в горелке гаснет, а запальник продолжает гореть.
В момент, когда температура воды в нагревателе упадет
ниже заданной, латунная трубка сократится по длине
и стержень откроет клапан для подачи газа в горелку,
газ вспыхнет от пламени запальника, и начнется вновь
нагрев воды. Диапазон регулирования нагрева воды от
40 до 80 °C осуществляется с помощью стопорного винта.
Вместо терморегулятора иногда применяют термо-
баллон с сильфоном, перемещение которого тоже проис-
ходит в результате линейного температурного расшире-
ния металла.
Главе 25. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ
§ 83. РЕЖИМ РАБОТЫ И НОРМЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ ГАЗА
Потребление газа характеризуется большой неравно-
мерностью по месяцам года, дням, неделям и часам
суток.
Режим работы системы газоснабжения зданий зави-
сит от многих факторов: в жилых зданиях — от числа
и типа установленных газовых приборов, степени благо-
устройства зданий, климатических условий, времени го-
да, количества людей, проживающих в зданиях; в ком-
мунально-бытовых, общественных и производственных
зданиях — помимо перечисленных факторов от характе-
ра работы технологического оборудования и технологи-
ческих процессов, режима работы цехов и предприятия
в целом.
-359-
Например, в летний период по сравнению с зимним
потребление газа меньше в 1,5—2 раза. Потребление га-
за увеличивается на 40—50 % в предпраздничные
и праздничные дни по сравнению с рабочими днями. Не-
равномерность потребления газа наблюдается и в тече-
ние суток, наибольшее потребление приходится на утрен-
ние и вечерние часы.
При проектировании систем газоснабжения потреби-
телей газа определяют с учетом плана перспективного
развития объекта газоснабжения.
Общую потребность в газе определяют по годовым
нормативным расходам теплоты для каждой категории
потребителей с учетом продолжительности расчетного пе-
риода.
Нормативный расход теплоты (МДж или тыс. ккал),
отнесенный к единичному потребителю (чел., 1 т изделий,
1 обед и т. д.), приводится в нормативных документах.
Для ориентировочного определения потребности в га-
зе пользуются укрупненными показателями потребления
газа, например, при теплоте сгорания газа 33,36 МДж/м3
(8000 ккал/м3) для отдельных районов населенного пунк-
та с централизованным горячим водоснабжением норма-
тивный удельный расход газа составляет 100 м3/год на
1 чел., а для районов с децентрализованным горячим
водоснабжением норма газа — 250 м3/год на 1 чел.
Системы газоснабжения рассчитывают на подачу
максимального расчетного часового расхода газа, кото-
рый определяется по годовой потребности в газе.
При централизованном горячем водоснабжении (по
методике МИСИ им. В. В. Куйбышева) коэффициент
неравномерности, потребления газа для жилых зданий
относят не к числу приборов, а к числу комнат в квар-
тире, так как населенность квартиры определяется по
жилой площади.
Если к расчетному участку газопровода присоедине-
ны разнотипные квартиры, то по методике МИСИ рас-
четный часовой расход газа,м3/ч, определяют по формуле
т'
1
где 0^— среднечасовой расход газа за год в одной квартире, ра-
вен 0,043 м3/ч и 0,089 м3/ч (плита и водонагреватель); п{ — число
однотипных квартир; т' — число типов квартир; К. — коэффициент
—360—
неравномерности потребления газа в зависимости от типа квартир
(т' \
У п I .
1 /
Например, при числе квартир в здании более 100 ко-
эффициент часовой неравномерности можно принять
К=3,3, а при оборудовании плитами и водонагревателя-
ми К=4,47 (для двухкомнатных квартир).
Расход газа зависит от его состояния. Как известно,
плотность газа зависит от его температуры.
Расход газа находится в обратной квадратной про-
порциональной зависимости от его плотности:
<21 = <2 Kp/Pi,
поэтому при расчетах газопроводов следует вносить кор-
рективы на поправку к расчетному расходу газа в связи
с изменением его плотности.
Диаметры подводящих трубопроводов к газовым при-
борам принимают без расчета (см. табл. 24.1).
§ 84. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ ГАЗА.
ОСНОВЫ РАСЧЕТА ГАЗОПРОВОДОВ
Максимальный часовой расход газа на хозяйственные
и производственные нужды при нормальных условиях
(давлении 0,1 МПа при 0°С) определяют по формуле
<22 = /<Lx<2y,
где Qy— годовой расход газа, м3/год; Л*ах— коэффициент перехода
от годового расхода газа к максимальному часовому (коэффициент
часового максимума расхода газа).
Для жилых и общественных зданий расчетный часо-
вой расход газа определяют по СНиП 2.04.08—87 с уче-
том общего числа газовых однотипных приборов п, чис-
ла их типов или однотипных групп т, номинального рас-
хода газа одним газовым прибором — по паспорту или
технической характеристике оПот, м3/ч, и коэффициенту
одновременного действия приборов &Sim (приведенному
в прил. 15, по формуле
т
= 5 9nom"i fesitn-
Расход газа газовым прибором, м3/ч, можно опреде-
—361—
лить, если разделить номинальный расход газа на теп-
лоту сгорания
9р ~ ?nom/Qr-
Например, если у емкостного автоматического газового
водонагревателя АГВ-80 номинальный расход газа со-
ставляет 25 тыс. кДж/ч, а теплота сгорания 33200
кДж/м3, то фактический расход газа этим прибором
равен:
?р = 25 000/33 200 = 0,75 м3/ч.
В табл. 24.1 приведены номинальные расходы газа
приборами (тепловые нагрузки) и расчетные расходы га-
за газовыми приборами при теплоте сгорания газа
33 360 кДж/м3 (8000 ккал/нм3).
Для расчета газопроводов выполняют гидравлический
расчет из условий бесперебойной подачи газа в часы мак-
симального газопотребления.
Расчет трубопроводов газовой сети сводится к под-
бору диаметров труб по расчетным расходам и потерям
давления газа.
Предварительное определение диаметров отдельных
расчетных участков газопроводов выполняется по фор-
муле
/<2* (273 + /)
Рщ V
где — часовой расход газа, м3, при нормальных начальных усло-
виях давления и температуры газа (0,1 МПа и 0°С); Рт — абсолют-
ное давление газа на расчетном участке газопровода, МПа; v—ско-
рость движения газа, м/с.
Далее определяют падение давления газа по длине
газопровода и в местных сопротивлениях: на поворотах,
в соединениях, в фасонных частях, арматуре и пр. С уче-
том дополнительного гидростатического напора газа это
падение давления сравнивают с допустимым. Если па-
дение давления превышает допустимую величину, то де-
лают перерасчет диаметров па отдельных расчетных
участках в сторону их увеличения.
Падение давления газа по длине газопровода низко-
го давления определяют в зависимости от режима дви-
жения газа, который характеризуется числом Рей-
нольдса:
<2
Re = 3,54-
dv
—362-
Для ламинарного режима движения газа при Re^2000
падение давления газа на трение по длине:
<2
ht = 1,132-10’
для турбулентного режима при Re>4000
/ п vd \ о-25 Q2
/^ = 69 —+ 1922— —
\ a Q ) d?
hi — падение давления, Па; Q — расход газа, м3/ч, при нормаль-
ных условиях (давление 0,1 МПа и температуре 0°С); d— внутрен-
ний диаметр газопровода, см; v — коэффициент кинематической вяз-
кости газа, м2/с, при нормальных начальных условиях состояния
газа; р — плотность газа, кг/м3, тоже при нормальных начальных ус-
ловиях состояниях газа; п — эквивалентная абсолютная шерохова-
тость труб: для стальных труб п=0,01, полиэтиленовых n=0,005; I—
расчетная длина участка газопровода одного диаметра, см.
Для внутренних и наружных газопроводов расчетную
длину определяют с учетом приведенной длины, завися-
щей от эквивалентной длины трубы и от местных сопро-
тивлений:
I = h + Лтр*
где I — расчетная длина газопровода, м; h — действительная длина
газопровода, м; /Пр — приведенная длина газопровода, м, равная:
Znp = >
Id — эквивалентная длина, на которой падение давления газа на тре-
ние равно падению давления в местных сопротивлениях при £=1;
— сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном
участке газопровода длиной h.
Эквивалентную длину определяют по формулам:
для ламинарного режима движения газа
О
ld = 5,5-10-’ — ;
v
для турбулентного режима движения газа
Zd = d/H
' п vd
— + 1922--------
. d <2 ,
0,25
Для жилых домов в газопроводах низкого давления
местные потери давления газа определяют от потерь по
длине, т. е. линейных потерь, %:
от ввода до стояка
на стояках . . . .
25
20
—363—
на внутриквартирнои разводке в зависимости от дли-
ны, %:
до 2 м............... 450 до 7 м............... 120
» 4 м................ 300 » 12 м................ 50
Допустимую величину потерь давления принимают:
во внутренних и дворовых газопроводах . . 60 даПа (60 мм)
в уличных и внутриквартальных газопроводах 120 даПа (120 мм)
Таким образом, общая допустимая потеря давления
в распределительных сетях низкого давления (от ГРП
до самого отдаленного потребителя газа) составляет
180 даПа.
При гидравлическом расчете газопроводной сети зда-
ния необходимо учитывать естественный гидро-
статический напор газа, возникающий в связи с тем,
что плотность газа меньше плотности воздуха и, как ре-
зультат, газ поднимается вверх по газопроводу. Такой
гидростатический напор, Па, определяют по формуле
Р=±9,81Я(ро-р),
где Н — высота подъема газа, т. е. разность геодезических отметок
начального и коненчого участка газопровода, м; ра и р — плотность
воздуха и газа, кг/м3, при нормальных начальных условиях состоя-
ния газа (давлении 0,1 МПа и температуре 0°С).
В итоге гидравлического расчета следует проверить
условие обеспечения подачи газа потребителям, т. е. что-
бы давление газа на вводе Ръъ было не меньше требуе-
мого давления Ртр с учетом гидростатического напо-
ра Рё
^вв ^тр*
Величина требуемого давления равна:
= Рщ 4* S (Л( 4* Pg,
где Ргп — необходимое давление газа у диктующего газового при-
бора, Па или даПа; Pg — гидростатический напор, Па; l,(hi+hu) —
сумма потерь давления по длине и в местных сопротивлениях в се-
ти от ввода до диктующего газового прибора, Па.
Если неравенство не выполняется, то следует увели-
чить диаметры труб с тем, чтобы уменьшить общие по-
тери давления.
Для нормальной работы бытовых газовых приборов
всегда указывается номинальное давление газа 2
—364—
(200 мм) или 1,3 кПа (130 мм), поэтому после ГРП в га-
зовой сети устанавливают давление газа соответственно
3 (300 мм) или 2 кПа (200 мм).
Таким образом, при расчете газовых сетей в зданиях
необходимо учитывать следующие условия:
1. На вводе создается располагаемое давление газа
Ррасп, равное действующему (фактическому) давлению Р
плюс дополнительное естественное давление газа (гидро-
статический напор), т. е.:
Ррасп ~ Р + ^доп-
2. Располагаемое давление всегда должно быть не
меньше требуемого:
Грасп Гтр.
3. Требуемое давление складывается из потерь по
длине и в местных сопротивлениях и номинального дав-
ления у газовых приборов без естественного гидростати-
ческого напора.
4. Расчет газовой сети следует выполнять правильно,
чтобы сумма допустимых потерь давления в газовых се-
тях не была бы меньше фактических потерь:
Лион > Pi + Ps-
Допустимая величина потерь давления в газовых се-
тях приведена в табл. 25.1.
Расчет газовой сети здания сводят в таблицу.
Таблица 25.1
Характеристика газовых сетей Допустимая потеря давления
Природный газ теплотой сгорания 33,36 мДж/м8 давление пе- ред прибора- ми 2 кПа (200 мм) Природный газ, давление перед прибо- рами 1,3 кПа (130 мм) Искусственный н смешанный газ теплотой сгорания 13,9—20,1 мДж/м8, давление перед приборами 1,3 кПа (130 мм)
Одноэтажная застройка: дворовая сеть 350 200 200
внутри зданий 250 150 150
Многоэтажная застрой- ка: дворовая сеть 250 100 100
внутри зданий 350 250 250
—365—
§ 85. РАЗМЕЩЕНИЕ ГАЗОВЫХ ПРИБОРОВ В ЗДАНИИ
Газовые плиты устанавливают у стен на расстоянии
100 мм от задней стенки шкафа плиты. Стена, у которой
размещают газовую плиту, должна быть защищена огне-
стойкой изоляцией — штукатуркой и кровельным желе-
зом по листовому асбесту на высоту 0,8 м выше верха
плиты и шире плиты не менее чем на 0,2 м.
В кухнях жилых зданий, где установлены газовые
приборы, особенно необходимы вентиляция и отвод про-
дуктов сгорания в канал или дымоход.
Газовые водонагреватели устанавливают в помещени-
ях ванных комнат, совмещенных санузлах, кухнях при
условии, если объем помещения не менее 7,5 м3 для
проточных и не менее 6 м3 для емкостных водонагрева-
телей. В этих помещениях должна быть организована
приточно-вытяжная вентиляция. Приток воздуха устраи-
вают через зазор между дверью и полом, а вытяжку —
у потолка через решетку в вентиляционный канал или
в дымоход.
Водонагреватель может быть соединен с дымоходом
газоотводящим трубопроводом диаметром 125 мм из кро-
вельной стали с соблюдением установочных размеров.
Трубопровод дложен быть герметичным. Дымоход, от-
водящий продукты сгорания от газовых приборов, дол-
жен удовлетворять действующим противопожарным тре-
бованиям (быть герметичным, доступным для чистки,
выше кровли не менее чем на 0,5 м, оборудован дефлек-
тором). Чтобы не снижать производительности водона-
гревателя и уменьшить поток холодного воздуха через
корпус нагревателя, его снабжают прерывателем тяги
с предохранительным щитком.
Вертикальный участок отводящей вытяжной трубы от
водонагревателя до первого поворота должен быть дли-
ной не менее 0,5 м, а горизонтальный — до вентиляцион-
ного канала с обратным уклоном 0,01 и длиной не бо-
лее 3 м. Чтобы не ухудшить тягу, в отводящей трубе не
должно быть больше трех поворотов.
Дымоход или вентиляционный канал для отвода про-
дуктов сгорания газа должны иметь сечение не меньше
диаметра отводящего трубопровода, а в кирпичной сте-
не— не менее 120X120 мм2. Вытяжная труба должна
быть герметична по всей длине, а место примыкания
—366—
к стене заделано эластичным раствором (глина, цемент)
и закрыто шайбой диаметром 250—300 мм.
Газовый водонагреватель устанавливают у несгорае-
мых стен на расстоянии не менее 0,03 м. Сгораемые
и трудносгораемые конструкции стен в местах установ-
ки газового водонагревателя должны быть защищены
термоизоляционным ковром из кровельной стали по ас-
бесту.
Газовый водонагреватель может быть размещен
в кухне, где установлена газовая плита, но тогда объем
помещения кухни должен быть на 6 м3 больше, чем до-
пускаемый при установке газовых плит.
Установка газовых приборов и водонагревателей не
допускается в ванных комнатах номеров гостиниц, домов
отдыха и санаториев, в школах, душевых спортивных
зданий, помещениях под учебными аудиториями, обеден-
ными, зрелищными и торговыми залами, комнатами дет-
ских учреждений.
Глава 26. ПРИМЕНЕНИЕ СЖИЖЕННОГО ГАЗА
С нефтеперерабатывающих заводов сжиженный газ
перекачивается насосами в емкости (железнодорожные
и автомобильные цистерны). Из цистерн жидкий газ пе-
реливают в хранилища — подземные стальные резервуа-
ры. Из хранилищ сжиженный газ подают в автоцистер-
ны и баллоны для перевозки к потребителям. Каждый
баллон заполняется в течение 5—8 мин.
Заводы вырабатывают сжиженный газ по ГОСТ
20448—80 трех марок, содержащих пропан, бутан или их
смесь.
Для газоснабжения отдельных зданий широко исполь-
зуют газобаллонные установки, состоящие из одного или
нескольких баллонов вместимостью 50—55 л, регулято-
ра давления, предохранительных клапанов, запорной ар-
матуры и соединительных трубопроводов.
Промышленность согласно ГОСТ 15860—80 выпус-
кает газовые баллоны различной вместимости (0,9; 2,5;
'б; 12; 27; 50 и 80 л), рассчитанные на давление 1,6 МПа.
У баллонов вместимостью до 27 л включительно в гор-
ловине устанавливается самозакрывающийся клапан ти-
па КБ-1, на который крепится регулятор давления «Бал-
тика- 1».
—367—
В горловинах баллонов большой вместимости (50
и 80 л) установлены угловые вентили с резьбой для при-
соединения регуляторов давления (редукторов) типа
РДГ-6.
Выпускают газобаллонные портативные установки
вместимостью 0,9 и 4 л, укомплектованные газовыми
плитами и горелками с редуцированием давления с по-
мощью игольчатого малогабаритного вентиля, а также
компактные трехконфорочные плиты с духовыми шка-
фами и встроенными баллонами вместимостью 27 л.
В целях безопасности такие установки необходимо уста-
навливать внутри помещений, что обеспечивает более
стабильную температуру и, следовательно, одинаковую
интенсивность испарения газа во все времена года.
Для газоснабжения одноквартирных жилых домов
применяют газобаллонные индивидуальные установки,
располагаемые снаружи здания в металлическом шкафу.
Отбор газа производится из одного баллона, а второй —
резервный — тоже подключен к одному общему регуля-
тору давления с предохранительным клапаном. Регуля-
тор давления (редуктор) соединяют с вентилями балло-
нов латунными или медными трубками с накидными
гайками, имеющими резьбу и резиновые прокладки,
обеспечивающими герметичность соединения.
Стальные баллоны вместимостью 50—55 л наполня-
ют жидким газом высокого давления до 1 МПа, поэтому
регулятор давления должен снизить давление до 3 кПа.
Такой баллон газа может обеспечить одновременную ра-
боту четырехконфорочной плиты с духовым шкафом
и емкостного водонагревателя.
Из регулятора давления газ по стальному трубопро-
воду диаметром 20 мм подают в помещение, где установ-
лены газовые приборы. Наружные газопроводы прокла-
дывают по наружным стенам зданий так, чтобы не пере-
секать оконные и дверные проемы.
Для снабжения всего здания газом могут применять-
ся групповые установки, состоящие из нескольких бал-
лонов общей вместимостью до 600 л для жилых и обще-
ственных зданий и до 1000—1500 л — для коммунальных
и промышленных объектов.
Газопроводы прокладывают по наружным стенам
здания, вводят в коридор и разводят по кухням.
Потребность в газе, суммарная вместимость газобал-
—368—
лонной установки определяется из расчетной испаритель-
ности одного баллона.
Расчетную производительность газового баллона вме-
стимостью 50—55 л можно принять равной 0,25 м3/ч, что
для снабжения газом, например, одной горелки инжек-
ционного типа хватает на 300 ч непрерывного горения.
Сжиженные углеводородные газы (пропан, бутан и их
смеси) обладают высокой теплотой сгорания от 91,5 до
119 МДж/м3. Температура воспламенения — 490—510 °C,
а скорость горения — от 0,8 до 1,5 м/с. Относительная
плотность по воздуху: пропана—1,56, бутана —
2,09 кг/м3.
При снижении давления жидкий газ испаряется и пе-
реходит в паровую фазу. При температурах от —35 до
4-45 °C и практически при любом методе испарения газ
всегда однороден по своему составу.
Повышенное рабочее давление (3 кПа), а также по-
вышенная теплота сгорания сжиженного газа, по срав-
нению с природным требует применения газовых горе-
лок, у которых диаметр отверстия сопла, подающего газ,
несколько меньше.
Диаметр отверстия сопла горелки можно определить
из формулы
н
где (Jr — производительность газовой горелкн при нормальных усло-
виях, м3/ч; рс—коэффициент расхода газа через сопло, цс=0,9; р—
плотность газа относительно воздуха; Н — напор, давление газа на
входе в сопло, даПа.
Пример 1. Определить площадь и диаметр сопла газовой горел-
кн инжекционного типа производительностью 10 м’/ч, в которой сжи-
гают газ под давлением 80 даПа. Плотность газа относительно воз-
духа р 0,57 кг/м3.
Решение.
10К0,57
Fc = 0,715——Ьг =0,669 см2.
0,9]/ 80
Диаметр будет равен:
/ 4Г
d= 1/ ----- =0,72 мм.
24—349
369—
5
Рис. 26.1. Регулятор давления газа (редуктор) РДГ для баллона сжиженного
газа
/ — корпус; 2 —игольчатый клапан; 3 — седло; 4 — мембрана; 5—регулятор;
6—пружина регулятора; 7 —штуцер для шланга; 6 — опорная пружина
Пример 2. То же, для конфорочной горелки газовой плиты
при сжиженном газе пропане:
Решение.
„ . юКГбб
Fc — 0,715---- =1,15 см2, d = 0,94 мм.
0,9 К 300
Для снижения давления газа и поддержания его на
заданном уровне не более 3 кПа применяют регуляторы
давления (редукторы).
Для баллонных газовых установок применяют регу-
ляторы давления прямого действия малой пропускной
способности типа РДК, РДГ и «Балтика», обеспечиваю-
щие снижение высокого и среднего давления до низкого
в пределах 3 кПа и поддержание его в этих пределах.
Редуктор (рис. 26.1) имеет мягкий односедельный кла-
пан, соединенный с эластичной газо-, бензо-, морозостой-
кой мембраной и пружинным приводом, который служит
для регулирования усилия, развиваемого мембраной
и передаваемого на клапан. Газ через клапан попадает
в нижнюю камеру под мембраной, усилие которой пере-
дается на отрегулированный зазор у клапана, и под сни-
женным давлением поступает в газопровод, соединенный
с газовым прибором. Регулятор рассчитан на максималь-
ное давление 1,6 МПа. При перепаде давления в 0,1 МПа
и плотности сжиженного газа р=2 кг/м3 максимальная
пропускная способность регулятора составляет около
1 м/ч3. Давление после регулятора можно отрегулиро-
вать на 1—3 кПа,
—370-
Глава 27. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
При утечке газа в помещении образуется опасная га-
зовоздушпая смесь, которая при малейшей искре может
взорваться и вызвать серьезные разрушения вплоть до
человеческих жертв. Утечка газа или его неполное сго-
рание могут вызвать отравление людей, особенно при
рлохой вентиляции и неправильном режиме сжигания
таза.
. . В населенных пунктах создается специальная служба
эксплуатации газового хозяйства, которая ведет строгий
контроль за состоянием всех элементов газового хозяй-
ства и за выполнением «Правил безопасности в газовом
хозяйстве», разработанных Госгортехнадзором СССР.
В службу эксплуатации входят: работники городского
И районного управлений, обслуживающий персонал от-
дельных участков и объектов. Эксплуатацию систем га-
зоснабжения жилых, общественных зданий и отдельных
предприятий осуществляют бригады специалистов-сан-
техников, хорошо знающих газовое хозяйство, правила
эксплуатации, ремонта и техники безопасности.
Для успешной работы эксплуатационный персонал
должен иметь необходимую техническую документацию,
исполнительские чертежи, акты на скрытые работы, ак-
ты всех испытаний трубопроводов и оборудования, ин-
струкции по эксплуатации и т. п.
Газопроводы жилых зданий с установленными газо-
выми приборами после монтажа испытывает на герме-
тичность соединений давлением 400-10 5 МПа,, а при ис-
пользовании сжиженного газа — давлением 500 X
•XI00-5 МПа.
При испытании газопроводов допускается падение
давления не более чем на 20-10-6 МПа за 5 мин. В про-
изводственных зданиях, где применяют газ низкого дав-
ления, газопроводы испытывают на плотность давлением
3000-10-5 МПа в течение одного часа, при этом падение
давления допускается не более чем на 60-10-5 МПа. Пе-
ред сдачей газовых приборов в эксплуатацию население
должно получить необходимые инструкции о правилах
эксплуатации и технике безопасности (как пользоваться
газовыми приборами, запорной арматурой, о методах
и местах обнаружения возможных утечек газа). Утечка
газа обнаруживается по запаху.
24*
—371—
Утечка газа в дворовых сетях может происходить че-
рез неплотности в соединениях труб и оборудования (за-
порной арматуре, сальниках, конденсационных горшках,
заглушках, затворах), через дефектные сварные швы,
в местах коррозии труб и т. п.
Во внутридомовых сетях утечка газа может происхо-
дить у кранов газовых приборов, в соединениях труб.
Выявить в трубопроводах, пораженных коррозией, мес-
та утечки газа можно по образующимся пузырям при
обмазке насыщенным мыльным раствором.
Все оборудование и устройства газоснабжения зданий
требуют систематической проверки, наблюдения и про-
филактического ухода (осмотра, чистки, покраски мас-
ляной краской, регулировки подачи первичного воздуха
в горелки, наличия тяги в вентиляционных каналах и ды-
моходах). Неисправные или изношенные дефектные час-
ти отдельных элементов оборудования должны быть
своевременно отремонтированы или заменены новыми.
Периодически необходимо смазывать техническим вазе-
лином крапы, подтягивать накидные гайки, пробки. Га-
зовое оборудование ремонтируют только после надежно-
го отключения газопровода на вводе и при соблюдении
действующих правил техники безопасности (включать
электрические приборы, курить, зажигать огонь запре-
щается).
Работники службы эксплуатации газового хозяйства
должны с особым вниманием относиться к газовым се-
тям, выполненным из стальных труб, так как под дейст-
вием кислорода, углекислоты и влаги, находящихся в га-
зе, они ржавеют и покрываются слоем нафталина.
Сечение трубопроводов уменьшается, увеличивается со-
противление движению газа, изменяются давление и про-
пускная способность трубопроводов.
Профилактический осмотр газовых плит и скорост-
ных проточных водонагревателей производят раз в два
месяца. Газовые приборы с автоматическими устройст-
вами (емкостные водонагреватели, отопительные печн
и др.) осматриваются один раз в месяц.
В процессе осмотра выполняют следующие работы:
1) обмыливание всех соединений, начиная от крана
на вводе;
2) смазку запорной арматуры (кранов);
3) проверку креплений труб и работы арматуры газо-
вых приборов;
—372—
4) прочистку сопел у горелок и регулировку подачи
первичного воздуха;
5) проверку автоматики блок-крана, подачи воды
и газа в разных режимах и работы электромагнитного
крана;
6) проверку тяги и отсутствия засоров, герметично-
сти дымоходов и вентиляционных каналов.
Результаты обследования оформляют актом по уста-
новленной форме и заполняют специальные журналы,
находящиеся в ДЭЗе или ЖЭКе, домоуправлениях.
Специально подготовленный обслуживающий персо-
нал должен регулярно по графику проводить профилак-
тическое обслуживание баллонных и резервуарных уста-
новок сжиженного газа.
В задачу обслуживающего персонала входит провер-
ка состояния газового оборудования, уровня и давления
газа, выявление и устранение утечки во всех соединени-
ях, проверка настройки регулятора давления (редукто-
ра) газа, проверка исправности предохранительных кла-
панов, замена изношенных частей газового оборудования.
Особое внимание уделяют работе регуляторов давле-
ния в зимнее время при наличии влажного газа и воз-
можности его замерзания.
Перед пуском и приемкой газовой установки в экс-
плуатацию необходимо выполнить тщательный осмотр
всех элементов устройств, наличие окраски, пломбиров-
ки регуляторов давления, произвести контрольную опрес-
совку газопроводов давлением 4 кПа, чтобы падение дав-
ления не превышало 200 Па, продуть трубопроводы.
Особое внимание уделяют выполнению инструктажа
населения и вручению под расписку памятки о правилах
пользования газовыми приборами и установками с ука-
занием координат конторы (участка), управления горга-
за и его аварийной службы.
Проверяется соответствие выполненного монтажа
утвержденному проекту и техническим условиям на'про-
изводство и приемку работ.
Документация, предъявляемая при приемке выпол-
ненных работ, должна содержать: проекты с пояснитель-
ной запиской и нанесенными па чертежах изменениями;
акты на скрытые работы, паспорта оборудования и акты
испытаний материалов, монтажных деталей; акт о при-
емке газовой сети организаций, эксплуатирующей газо-
вое хозяйство.
—373—
Во избежание несчастных случаев большое значение
имеет выполнение правил техники безопасности.
Необходимо обратить внимание на следующее: систе-
матически контролировать появление утечки газа, на-
дежно проветривать помещения, при необходимости при-
менять индивидуальные средства личной защиты — про-
тивогазы ПШ-1 и ПШ-2, немедленно оказывать первую
помощь пострадавшим при отравлении газом и по теле-
фону вызвать скорую техническую помощь. Пострадав-
шего следует немедленно вынести на свежий воздух, при
необходимости сделать искусственное дыхание, дать по-
нюхать нашатырный спирт с интервалами в 1—2 мин, на-
поить кофе, чаем, положить грелки на ноги и руки.
Раздел IV. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОНТАЖА
САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Глава 28. МОНТАЖНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Повышение технического уровня промышленного про-
изводства санитарно-технических устройств как важней-
шего условия дальнейшей индустриализации строитель-
ства достигается при разделении заготовительных и мон-
-тажпых работ и укрупнении монтажных узлов, блоков
и отдельных элементов санитарно-технических систем
'С максимальным использованием механизации и автома-
тизации производственных процессов.
Наряду с развитием типового полносборного строи-
тельства проектируют и ведется строительство зданий
и сооружений по индивидуальным проектам с использо-
ванием трубных заготовок и отдельных узлов санитарно-
технических систем, выполненных па специализирован-
ных монтажных заводах по детальным монтажным чер-
тежам.
Монтажное проектирование заключается в составле-
нии технической документации, необходимой для изго-
товления отдельных элементов санитарно-технических
систем и выполнения монтажа этих систем на объектах
строительства. Известны два метода проектирования: со-
ставление эскизов отдельных узлов по замерам с натуры
' и составление монтажного рабочего проекта.
Монтажные рабочие проекты составляют по рабочим
строительным чертежам здания и по проекту данной са-
нитарно-технической системы в полной увязке с проекта-
ми других систем (электрооборудования, вентиляции,
отопления, мусороудалепия и т. п.). В состав монтажно-
го проекта входят: чертежи всех узлов трубопроводов;
технологические карты, выполненные по типовым мон-
тажным положениям (по отношению к строительным
конструкциям) отдельных элементов систем и необходи-
мые для осуществления монтажных работ; пояснитель-
ная записка с расчетами, сметами и технико-экономиче-
скими показателями. Для выполнения монтажного
—375—
Рис. 28.1. Определение размеров при проектировании
проектирования разрабатывают типовые монтажные по-
ложения приборов, оборудования и трубопроводов с мак-
симальным использованием стандартных деталей и эле-
ментов; положения разрабатывают на основе типовых
планировочных решений здания и типовых конструктив-
ных элементов, выполненных в полном соответствии с ра-
бочими строительными чертежами с утвержденными до-
пусками. При нарушении допускаемых отклонений
в размерах строительных конструкций зданий размеры
соответствующих монтажных деталей санитарно-техни-
ческих систем необходимо изменить.
При производстве строительных работ установлены
следующие максимально допустимые отклонения (до-
пуски) от точных размеров: высота этажа (разность от-
меток чистых полов) +15 мм и + 10 мм в крупнопанель-
ных зданиях; отклонение осей отверстий в перекрытиях
от вертикальной оси стояков +10 мм; отклонение от вер-
тикали плоскости перегородок на 1 м+3 мм и т. д.
При составлении монтажных проектов определяют
заготовительные, строительные и монтажные длины
участков и отдельных элементов монтажных узлов.
Заготовительная длина L3 — длина трубы,
—376—
Рнс. 28.2. Монтажные положения труб
идущая па изготовление детали, узла, без соединитель-
ных частей и арматуры (рис. 28.1).
Строительная длина Lc охватывает габариты
собранной детали, изделия, узла, готовых к привязке
к другим элементам системы и к строительным конст-
рукциям.
Монтажная длина LM, в отличие от строитель-
ной представляет собой длину изделия или трубной за-
готовки без фасонных соединительных частей, арматуры.
Монтажная длина трубной заготовки — кратчайшее рас-
стояние между концами заготовки.
—377—
Рнс. 28.3. Монтажные положения санитарных приборов
а — писсуар; б—унитаз с высокорасполагаемым бачком
Монтажная длина всегда меньше строительной длиныз
— Lc — (Ь1 + .
где bi н bi — расстояние от конца труб, ввернутых в соединитель-
ную фасонную часть до ее центра.
Строительные длины зависят от места установки са-
нитарно-технического оборудования, монтажных поло-
жений отдельных элементов (высоты над уровнем пола,
расстояний до строительных конструкций и т. п.).
Монтажные положения элементов систем и оборудо-
вания зависят от их типа, способа трассировки и проклад-
ки отдельных участков линий (например, монтажное по-
ложение стояков зависит от способа их прокладки —
открыто или скрыто, в бороздах или в каналах), от
местоположения относительно оконных или дверных
проемов, степ и других строительных элементов здания,
—378—
455 230
1=0,021
Ф=50
1047
ISO
518\190*.
ISO
от места установки водоразборной арматуры, приборов
и оборудования (рис. 28.2).
Взаимное расположение отдельных элементов, подво-
док, стояков определяется маркировкой, с указанием рас-
стояний и номеров унифицированных узлов. К монтаж-
ному проекту составляется комплектовочная ведомость
с чертежами узлов трубопроводов, включая и унифици-
рованные, а также общая ведомость числа узлов по ти-
пам и сводная спецификация на материалы.
—379—
При разработке монтажного проекта следует прини-
мать монтажные положения отдельных элементов систе-
мы в соответствии с принятыми стандартными и типовы-
ми размерами этих элементов в зависимости от способа
монтажа. Монтажные положения некоторых элементов
систем приведены на рис. 28.3.
Строительные чертежи должны быть тщательно увя-
заны с монтажными чертежами санитарно-технических
систем с указанием мест прохода трубопроводов через
стены, перекрытия, а также размеров борозд, ниш, кана-
лов, в которых проектируются магистральные трубопро-
воды, и мест установки приборов и оборудования.
В монтажных проектах, как правило, указывают мес-
та установки компенсирующих муфт, сгонов, переходных
и монтажных муфт для обеспечения успешного монтажа
и, что очень важно, демонтажа. Установка таких дета-
лей особенно необходима, если меняются размеры в на-
туре. Точную длину этих соединительных деталей опре-
деляют при контрольных замерах на объекте строитель-
ства перед началом монтажа. На рис. 28.4 приведены
фрагменты монтажных чертежей системы канализации.
Главе 29. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИНДУСТРИАЛИЗАЦИИ
САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РАБОТ
В настоящее время распространены следующие мето-
ды монтажных работ: монтаж россыпью, блоками и ка-
бинами.
Монтаж россыпью бывает последовательным и парал-
лельным. Последовательный метод использу-
ют в зданиях, в которых общестроительные работы за-
кончены. Монтаж санитарно-технических систем из от-
дельных трубных заготовок начинается с верхнего или
нижнего этажей; при этом монтаж всех трубопроводов
систем холодного, горячего водоснабжения, газоснабже-
ния, канализации выполняется до установки санитарных
приборов и санитарно-технического оборудования.
Параллельный метод применяют в строящих-
ся зданиях, начиная монтаж с нижних этажей одновре-
менно с выполнением общестроительных работ. Для
ускорения монтажа весьма существенным является пред-
варительное изготовление необходимых узлов систем на
центральных заготовительных мастерских (ЦЗМ) или
—380—
трубозаготовительных заводах (ТЗЗ) по монтажным
проектам, составленным до возведения здания на основе
типового проекта.
С развитием крупнопанельного и крупноблочного до-
мостроения в связи с широким внедрением типовых же-
лезобетонных изделий и конструкций, изготовленных на
специализированных заводах и домостроительных ком-
бинатах (ДСК), стали использовать типовые кон-
струкции крупных санитарно-техничес-
ких блоков, панелей, кабин, являющихся од-
.повременно и конструктивными элементами здания.
Монтаж санитарно-технических систем с применением
блоков, панелей, кабин является самым прогрессивным.
В жилых и общественных зданиях применяют типо-
вые компоновки санитарных узлов; санитарные узлы по
планировке и размещению санитарных приборов бывают
разобщенными и совмещенными, а по размещению кана-
лизационного стояка — правыми и левыми, с открытой
и скрытой прокладкой стояков, а также двухсторонними
и односторонними. Разводки труб делают типовыми для
всех этажей здания.
Применение железобетонных санитарно-технических
блоков и панелей при монтаже санитарно-технических
систем при всей своей экономичности имеет ряд сущест-
венных недостатков: значительный объем монтажных ра-
бот при строительстве (установка приборов и др.), слож-
ность применения газоэлектросварки в построечных
условиях. Эти недостатки снижают уровень индустриаль-
ности работ по возведению здания, поэтому чаще всего
применяют санитарно-технические монтажные шахты
и кабины, что полностью исключает заготовительные
операции на строительной площадке.
Кабина представляет собой объемный конструктив-
ный элемент санитарного узла с отделкой, который со-
бран в заводских условиях. Трубы водопровода, канали-
зации, горячего водоснабжения, комплекты санитарных
приборов кабин проходят приемку и испытание в завод-
ском отделе технического контроля и в опломбирован-
ном состоянии доставляются на строительную площадку.
Кабины устанавливают непосредственно с платформы ка-
биновоза. Раньше для каждой типовой серии жилых до-
мов разрабатывались новые типы кабин. Ввиду их мно-
гообразия производительность заводов-изготовителей не
могла быть высокой и работа строительно-монтажных
—381—
Рис. 29,1. Унифицированные санитарно-технические кабины (планы)
организаций значительно усложнялась. МНИИТЭП раз-
работал унифицированные- санитарно-технические каби-
ны для жилых зданий 5—16 этажей (рис. 29.1), которые
могут быть применены для различных планировочных
решений зданий. Внешние размеры кабин рекомендуется
принимать стандартными: 1600X1900 мм для совмещен-
ного санузла, 1600X2200мм—для разобщенного (раз-
дельного) и J600X1600 мм—с душевым поддоном (для
Ж елей, гостиниц и др.). В кабинах, разработанных
ИИТЭПом (унифицированные для крупнопанель-
ных домов) предусматривают монтажные шахты для
размещения основных трубопроводов и запорной арма-
туры. В шахтах имеется монтажный люк, расположен-
ный сбоку кабины для удобства монтажа при стыковке
стояков по высоте здания (рис. 29.2).
Трубы холодного водопровода в шахте изолируют от
конденсации влаги минеральной ватой слоем 20 мм
с оберткой пергамином или рубероидом, стояк располо-
жен по оси унитаза, подводки труб к приборам и отвод-
ные линии проложены по внутренней стене кабины у по-
ла. При применении схемы сети горячего водоснабжения
с закольцованными стояками используют кабины, в шах-
тах которых, кроме подающих стояков '(ст ТЗ) с поло-
тенцесушителями размешены циркуляционные стояки
(ст Т4) (рис, 29.3). Канализационный стояк кабины ре-
—382—
Рнс. 29,2. Разобщенная саннтарно-техинческая кабина
/ — канализационный стояк (стК1-1); 2— стояк горячей воды (стТЗ-1); 5-»
стояк холодной воды (стВЫ)
шен по-новому, он состоит из несколькох унифицирован-
ных элементов (одной трубы стандартной длины, выпол-
няющей роль междуэтажной вставки, компенсационного
патрубка с глубиной раструба 330 мм, двухплоскостной
крестовины 100X100X50 мм, а также компенсационного
патрубка с боковым раструбом диаметром 50 мм).
—383—
Рнс. 29.3. План разобщенной унифицированной санитарно-технической кабины
Компенсационные патрубки позволили разработать
единый типоразмер этажа-стояка канализации для сани-
тарно-технических кабин в зданиях с этажами высотой
2,7 и 2,8 м, а также обеспечить компенсацию отклонений
от проектных размеров по высоте (рис. 29.4). Чугунные
раструбные отводные трубы диаметром 50 мм можно за-
менить цельносварной стальной гребенкой, так как при
транспортировке и установке кабин в раструбных соеди-
нениях нарушается герметичность.
В конструкционных решениях кабин могут быть при-
няты полиэтиленовые трубы и фасонные части для внут-
ренней канализации. Однако, учитывая свойства пласт-
массовых изделий (упругость при незначительных коле-
баниях температуры и прочность при длительной
эксплуатации, а также повышенный уровень шума и др.)
применение кабин с полиэтиленовыми трубопроводами
ограничили (для зданий высотой только до 12 этажей).
Для более успешного монтажа кабин разработаны спе-
циальные удлиненные компенсирующие муфты (длиной
100 мм диаметром 25 и 32 мм) для соединения стояков
из стальных водогазопроводных труб, что значительно
повысило качество и надежность монтажа, позволило
компенсировать неточность изготовления трубных заго-
товок.
Расстояния между выпусками ванн и умывальников
—384—
Рнс. 29.4. Схема соединения стояков са-
пнтарно-техннческой кабины
1 — канализационный стояк; 2 — патрубок
с компенсирующим раструбом; 8 — двух-
плоскостной тройник для присоединения
унитаза и отводной линии от ванны н умы-
вальника; 4 — ревизия; 5 •— стояк горячей
воды; 6 — присоединение полотенцесуши-
теля; 7 — муфта компенсационная; 8 —
сгон; 9 — присоединение подводок к водо-
разборным точкам; 10— междуэтажная
вставка канализационного стояка; 11 —
гильза; /2—-стенка кабины; 13—вытяж-
ка; 14 — перемычка
приняты постоянными 550 мм, а между умавальпиком
и унитазом — различными. Канализационные стояки
размещают либо в шахте за унитазом, либо сбоку ка-
бины.
Конструкции санитарно-технических кабин различны;
25—349 —385—
наиболее рациональными являются кабины из прокат-
ных и литых гипсобетонных панелей с железобетонным
поддоном, и также из древесно-стружечных гидрофоби-
зированных плит. Кабины изготовляют с полной отдел-
кой ограждающих элементов облицовки, глазурованной
плиткой, пластмассовой поливинилхлоридной или баке-
литовой пленкой, эмалями.
Главе 30. МЕТОДИКА ВАРИАНТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
При проектировании санитарно-технических систем
зданий могут быть выбраны различные варианты реше-
ний схем, узлов, установок. При проектировании внут-
реннего водопровода возникают вопросы выбора систем
и схемы сети, места ввода и типа водомера, повыситель-
ной напорной установки, материала и мест расположения
магистральных и распределительных трубопроводов и др.
При проектировании систем горячего водоснабжения
подвергаются анализу выбранные варианты, например
системы с емкостными или проточными водоподогревате-
лями, схемы сетей, типы водоподогревателей, .циркуляци-
онные насосы, материалы и др. При проектировании си-
стем внутренней канализации и водостоков выбирают
материал трубопроводов, тип водоприемников, схемы
трассировки сетей. Наиболее рациональная схема трас-
сировки подземных коммуникаций в микрорайонах Поз-
воляет снизить стоимость строительства зданий.
При современных методах застройки новых микро-
районов по принципу свободной планировки увеличива-
ется протяженность сетей, поэтому выбор рациональной
схемы трассировки инженерных коммуникаций может
иметь большое значение. Так, например, можно значи-
тельно уменьшить глубину заложения труб, если их про-
кладывать в одной траншее с теплотрассой, а транзит-
ные линии водопровода в технических подпольях зданий
прокладывать совместно с другими коммуникациями
в одном открытом канале.
Для технико-экономического сравнения выбранных
вариантов необходимо определить основные показате-
ли— строительную стоимость и годовые эксплуатацион-
ные затраты. Оптимальный вариант определяется мини-
мальной стоимостью приведенных затрат (сумма капи-
—386—
тальных вложений и эксплуатационных затрат в течение
нормативного срока окупаемости).
Годовые эксплуатационные затраты определяют как
сумму прямых затрат и амортизационных отчислений.
Прямые затраты состоят из стоимости энергии, ремонта
оборудования, зарплаты и др. Амортизационные отчис-
ления составляют определенный процент строительной
стоимости оборудования, установленного отдельными
ведомствами. Амортизационные отчисления предусмат-
ривают накопление средств, необходимых на приобрете-
ние и монтаж нового оборудования и установок взамен
вышедших из строя в результате износа.
Однако если строительная стоимость по одному вари-
анту больше, чем по другому, а эксплуатационные затра-
ты меньше, или наоборот, экономичность каждого из
них определить трудно. Некоторое увеличение единовре-
менных затрат может очень быстро окупаться при эконо-
мии эксплуатационных затрат, и именно это может опре-
делять наилучший вариант. Наиболее целесообразным
считается определение окупаемости дополнительных ка-
питаловложений экономией эксплуатационных затрат
в течение установленного нормативного срока. Срок оку-
паемости дополнительных капиталовложений Т прини-
мается равным 8,33 года.
Обратная величина срока окупаемости носит назва-
ние коэффициента эффективности капиталовложений
Е = 1 :8,33—0,12. Вариант экономичнее, если срок оку-
паемости меньше (или коэффициент эффективности бу-
дет больше).
Для оценки технико-экономической эффективности
рассматриваемых вариантов пользуются следующими
.формулами:
, ^Т^^-К^/О.-ЗД; Е=1/Т = (Э2-Э1)/(К1-К2),(30.1)
-где Т — срок окупаемости дополнительных капиталовложений (для
строительства — 8,33 года); Ki и Кг — строительная стоимость по
;двум вариантам; Э! и Э2 — годовые эксплуатационные затраты по
Двум вариантам.
При рассмотрении нескольких вариантов (более трех)
^экономически наивыгоднейший определяется по приве-
чденпым годовым затратам, руб, по формуле
' Пт1п = К+ЭТ. (30.2)
Определение капиталовложений может выполняться
fiio укрупненным показателям, утвержденным Госстроем,
25* 387—
Годовые эксплуатационные-затраты в общем виде мо-
гут быть записаны так:
Э = ЭН — Рт + Рк-О + В + Т + 3 + А + У, (30.3)
где Эи — затраты на электроэнергию (рекомендуется принимать по
себестоимости электроэнергии, которая в среднем для европейской
части СССР принимается равной 1,2 коп. за квт-ч); Рт и Р» — рас-
ходы на текущий и капитальный ремонт: Рт=5—6 % и Р«=2 % стои-
мости системы водоснабжения; О — отчисления на восстановление
капитальных вложений (3 % Для холодного и 6 % для горячего во-
доснабжения); В — затраты на расходуемую воду (франко-потребн-
тель); Т — затраты на топливо; 3—зарплата обслуживающего пер-
сонала; У — управленческие расходы (расходы на технику безопас-
ности, охрану труда и др.), принимаются равными около 30 %
расходов на зарплату, ремонты, восстановление капиталовложений;
А — амортизационные отчисления.
Себестоимость единицы продукции, например стои-
мость 1 м3 нагрева воды в системе горячего водоснаб-
жения или стоимость отведения 1 м3 сточных вод и т. п.,
определяют по годовым эксплуатационным затратам
к годовому объему продукции, т. е.
C = 3/Q, (30.4)
где Э — сумма годовых эксплуатационных затрат, руб.; Q — годовой
объем продукции (расход воды за год), м3.
Вопросы экономии при проектировании имеют боль-
шое народнохозяйственное значение. В результате ана-
лиза экономических параметров можно решать многие
инженерные задачи. Например, определить оптимальное
значение скорости движения воды, оптимальное число
секций водоподогревателя, число насосов и т. п. можно
как минимум значения приведенных затрат, т. е. из диф-
ференциального уравнения dn/dX=0, в котором вели-
чины сметной стоимости данного оборудования и отдель-
ных слагаемых годовых эксплуатационных затрат выра-
жены как функции искомой величины (числа насосов,
скорости, числа секций и т. п.).
Разделу. ОСОБЕННОСТИ САНИТАРНО-
ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЗДАНИЙ
СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Глава 31. КОММУНАЛЬНЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ
§ 86. ОСОБЕННОСТИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ БАНЬ
Баня представляет собой помещение для приема са-
нитарно-гигиенических и оздоровительных процедур по
обмыванию тела теплой и холодной водой с мылом при
одновременном воздействии на него горячего воздуха,
сухого или насыщенного водяным паром.
При комплексном воздействии воды, контрастной тем-
пературы влажного пара или сухого воздуха и массажа
на тело человека повышается потоотделение, происходит
прилив крови к коже и соответственно улучшаются об-
мен веществ и кровообращение во всем организме.
В зависимости от технологии этих процедур, а также
от применяемого оборудования бани устраивают различ-
ных размеров и типов.
1. Русского типа — «простые» бани с мыльным и па-
рильным отделениями и вспомогательными помещения-
ми. Технология работы основана на применении воздуха,
насыщенного водяным паром, и водных гигиенических
процедур.
2. Русского типа — «комбинированные» бани, вклю-
чающие кроме отделения русских «простых» бань ванно-
душевые отделения и бассейны для оздоровительного ку-
пания, а иногда и плавательные учебно-спортивные бас-
сейны.
3. Римские бани — термы и римско-ирландские бани,
^технология которых предусматривает устройство специ-
альных помещений с последовательным переходом в бо-
«Яее нагретые ниши или комнаты, где полы и стены на-
тревают с 25 до 60—70 °C специальными обогревательны-
ми каналами. В бане размещают специальные ванны
ф бассейны.
? 4. Японские бани — СЭНТО для групповой процеду-
ры, которая основана на постепенном прогревании в мел-
—389—
кой плавательной ванне-бассейне 8—12 чел. одновремен-
но. Технологический режим работы такой ванны строит-
ся по схеме наливного водообмена.
5. Финская баня — сауна, технология которой состоит
в применении сухого воздуха, нагретого до 80—100 °C
и более в специальном помещении и мытья под душем.
Применяется комбинированная баня-сауна с ваннами
для купания в нагретой и охлажденной воде.
В помещении бань устраивают санитарные пропуск-
ники, предназначенные для мытья с одновременной об-
работкой белья и одежды (дезинфекции и дезинсекции).
В нашей стране наиболее распространены бани рус-
ского типа.
Пропускная способность бань зависит от единовре-
менной вместимости — количества мест в мужских и жен-
ских раздевальных помещениях и мест в мокрых поме-
щениях, не считая душевых и вашю-душевых отделений.
При проектировании принимают вместимость бань на
50, 100, 200 и 300 мест, для сельских местностей мень-
ше— 10 и 26 мест. Малые бани вместимостью менее
50 мест могут проектироваться для переменного обслу-
живания женщин и мужчин. Душевые и ванно-душевое
отделения проектируют в банях вместимостью 100 и "бо-
лее мест. Душевые и ванные кабины состоят из двух
смежных помещений для переодевания и для мытья.
Обычно вместимость ванно-душевых кабин принимается
до 16 % вместимости бани. Число ванн, установленных
в ванно-душевом отделении, принимают 25 % для муж-
чин и 50 % для женщин от общего числа душевых сеток.
Купальные бассейны устраивают в банях вместимостью
100 и более мест.
В банях вместимостью 50 мест и менее число мест
в мыльной должно составлять 85 % числа мест в разде-
вальной; в банях русского типа в мыльных помещени-
ях— число мест около 70 % числа мест в раздевальных,
в парильных — около 10 %.
Для определения пропускной способности бань и ду-
шевых павильонов следует иметь в виду, что на одного
человека отводится площадь, м2: в раздевальных поме-
щениях— 1,3—1,4, в мыльных — 2,25—2,4, в душевых
кабинах — 3,5; в парильнях — 6. Душевые кабины име-
ют площадь 2,25X1,5 м2 или 2,25X3 м2 (на двух посети-
телей), а ванно-душевые кабины — 2,4X2 м2 или 4,5Х
Х2 м2 (на двух посетителей).
—390—
: В банях вместимостью 50 мест высоту этажей припи-
рают 3,3 м, а вместимостью 100 мест — 4,2 м.
Источником водоснабжения бань может служить го-
£рдской или поселковый водопровод, а также местный
Источник подземных вод при качестве воды, удовлетво-
ряющим требованиям ГОСТ 2874—82 (жесткость во-
ды— не более 7 и не менее 2 мг-экв/л).
В банях вода расходуется на хозяйственно-питьевые
Н производственные (технологические) нужды. Проти-
вопожарный водопровод в банях не устраивают.
Чтобы обеспечить хозяйственно-питьевые и техноло-
гические нужды, устраивают три сети: сеть хозяйствеп-
во-питьевого водопровода и сети технологического хо-
лодного и горячего водопровода. Сеть хозяйственно-
питьевого водопровода присоединяют непосредственно
К городскому или поселковому водопроводу с обеспече-
нием подачи воды в санузлы, бетонные и хозяйственные
Помещения. Сеть водопровода, обеспечивающего хозяй-
ственно-питьевые и бытовые нужды бани, проектируют
с нижней разводкой магистрали. При недостаточном на-
поре и в банях с числом мест более 200 в схему водопро-
вода включают водонапорный бак как запасную и регу-
лирующую емкость. Сети технологические, как правило,
питаются от запасных водонапорных баков, обеспечивая
подачу холодной и горячей воды к водоразборным уст-
ройствам всех мокрых помещений.
Схема технологического водопровода называется
с уравнительными баками, так как их устанавливают
на одной отметке чердака или технического помещения.
Уравнительные баки не только обеспечивают одинаковый
рабочий напор у водопроводной и смесительной арма-
туры, но и предотвращают распространение волны
^гидравлического удара, который образуется при функ-
ционировании банных кранов, установленных на водо-
разборных колонках в мокрых помещениях. Сети техно-
•логического водопровода холодной и горячей воды про-
ектируют с верхней разводкой магистрали.
На рис. 31.1 показаны схемы водопроводных сетей.
® Бани вместимостью 200 и более мест должны иметь
'два водопроводных ввода от наружной водопроводной
сети. .
Для обеспечения хозяйственных и бытовых нужд
В банях устанавливают: в раздевальных— 1 умывальник
:на 75 мест и 1 ножной душ на 26 мест; в мыльных —
—391—
Рнс. 31.1. Схемы водопроводных систем, применяемых в банях
а — хозяйственно-питьевой водопровод; б — технологический водопровод; в —
горячее водоснабжение; г, д — водопровод с уравнительными баками; /—ввод
водопровода; 2— на подогрев; 3 — магистрали; 4 — бак запасной воды; 5 —
закольцованная подводка; 6 — запас горячей воды; 7— магистраль верхней
разводки горячей воды; 8 — от водоподогревателя; 9 —подача теплоносителя
1 водоразборную колонку на 6 — 8 мест, 1 душ на 12
мест (восходящий) или 1 ребристый душ па 50 мест;
в парильной — 1 водоразборную колонну на 5 мест.
Санузлы должны быть оборудованы из расчета:
1 унитаз и 1 умывальник на 50 мест в раздевальных.
В ванно-душевых отделениях бань устанавливают душе-
вые кабины, оборудованные смесителями холодной и го-
рячей воды. В современных банях устанавливают термо-
смесители и душевые установки с педальным пуском
воды и двумя душевыми сетками (верхней и нижней для
мытья ног).
В ванных помещениях бань устанавливают чугунные
эмалированные или керамические ванны, оборудованные
смесительными кранами с изливом для наполнения ванн.
Нормы расходов воды отдельными потребителями в ба-
нях приведены в табл. 32.1. При использовании местно-
го источника водоснабжения нормы потребления могут
быть снижены в 1,5—2 раза.
Расчет водопровода начинают с производственной
(технологической) сети от бака. Расчетные расходы хо-
—392—
Таблица 31.1
Водопотребнтель Нормы расхода воды потребите- лями в банях, л/ч
общий (холод- ная-|-горячая) холодной нли горячей
Банн:
русского типа па 1 чел. 180 120
комбинированные, на 1 чел. 290 190
Душевые кабины на 1 чел. 360 240
Ванные кабины на 1 чел. 540 360
Душевая сетка (обмывка) за 1 ч 500 270
Восходящий душ за 1 ч 650 430
Ванны с душем за 1 ч 700—1060 460—710
Банная водоразборная колонка за t ГТ 1000 1000
Умывальник за 1 ч 30—60 30-40
Мойка в буфете на 1 чел. 500 280
Ножная ваина на 1 чел. 220 165
Мытье полов на 1 м2 3-5 2—3
Обслуживающий персонал на 1 чел. 25 15
в сутки
Таблица 31.2
Во до потребитель Удельный расход приборами в банях Диаметр, мм
воды, л/с стоков, л/с ПОДВОДКИ отвода
общий ХОЛОДНОЙ
Банный кран во- доразборной ко- лонки 0,4 0,4 0,8 20 —
Душевая сетка 0,2 0,14 0,4 10—15 40—50
Смеситель у ваниы 0,3—0,4 0,2—0,3 0,6—2,3 15 40—50
Кран умывальника 0,1 0,09 0,15 10—15 32—40
Восходящий душ 0,3 0,2 0,3 15 40-50
Ребристый душ 0,4 0,3 0,5 15—20 40—50
Ножная ванна, ду- ши 0,12—0,1 0,1—0,07 0,5 15 40—50
Питьевой фонтан- чик 0,04 0,04 0,05 15 25
Поливочный кран 0,3 0,3 0,3 15 —
Мойка 0,4 0,2 0,4 15 40—50
—393—
лодной и горячей воды принимают по расчету с учетом
норм (см. табл. 31.1 и 31.2). Сеть разбивают на расчет-
ные участки от бака до диктующей водоразборной точ-
ки и по расходу назначают диаметры труб, принимая
скорость движения в трубах в пределах 1—1,5 м/с.
Расчетные расходы ноды в сетях внутреннего водо-
провода бани определяют по формулам как для холод-
ного, так и для горячего водоснабжения.
Пример. Для бани русского типа на 100 мест требуется рассчи-
тать хозяйственно-питьевой водопровод с вводом от городского
и технологический водопровод от запасных уравнительных баков
с минимальным получасовым запасом воды.
Режим работы бани в две смены— 14 ч с пропускной способнос-
тью 100 чел. в час (прн максимальной нагрузке) с коэффициентом
сменной неравномерности КСм=1,5.
Основными водопотребителямн в бане являются посетители; со-
гласно СНиП 2.04.01—85, расходы воды на обслуживающий персо-
нал, служебные душевые, туалет, уборку полов входят в нормы во-
допотребления посетителями (моющимися). Характеристика установ-
ленных приборов приведена в табл. 31.3.
Таблица 31.3
Санприборы № сети Коли- чество Часовой расход воды, л/ч Примечание
общий горячей
Банный кран 1 15 1000 1000 Всего 50 приборов,
Унитаз 2 4 83 из них 46 с под-
Умывальник 2 8 180 80 водкой горячей
Поливочный кран 2 5 1400 700 воды
Душ в мыльной 1 10 500 360
Душ ножной 1 4 270 175
Ребристый душ 1 2 1000 700
Ножные ванны 2 2 270 175
Примечание. Сеть из баков № 1 питается от городского водопро-
вода.
Общее число посетителей {7=100-14/1,5=930 чел.
Анализ показывает, что наибольший расход у банного крана водо-
разборной колонки. Этот прибор является диктующим с расходами
^h.c./о/ =04 лд, и 9oftr_ юоо л/ч.
Секундные и часовые расходы определяем с учетом норм расхо-
да воды = 180 л/ч и qchr =60 л/ч:
—394—
„ Якги 180-100
Р =-----------=------------ = 0,256; а = 4,56;
36009'с' N 3600-0,4-50 ’ ’ * ’
qtot = 5?0О/ а = 9,12 л/с;
Р-3600?^
Phr =------------= 0,36; ahr = 6,0; qff = 30 м3/ч.
4ohr
Для холодной воды Р=6000/(3600-0,4-50) =0,0833. ЛР=0,083-50=
=4,165; а=2,26; ^=5-0,4-2,26=4,52 л/с и ?£г=14 м3/ч.
Для горячей воды по аналогии: Рл=0,181; а=3,5 и qh=^l л/с, а так-
же Ofc«=5-1000-4,5=22,5 м3/ч. Определим вместимость уравнитель-
ных баков: qchr = 14 м3/ч — два бака холодной воды по 7 м3 и =
=22,5 м3/ч — два бака горячей воды по 11 м3
Определим средние расходы: qcn =$,23,6=3,88 л/с; ?^=6,25 л/с.
Водопроводный ввод рассчитываем на пропуск общего среднего
расхода; q^1 3,6=30/3,6=8,33 л/с. Максимальные расходы хо-
лодной <?с=4,52 л/с и горячей воды qh=l п/ч будут поступать в тех-
нологический водопровод из уравнительных баков. На рнс. 31.2 при-
ведена общая расчетная схема распределения холодной и горячей
воды в хозяйственно-питьевой н технологической сети водопровода
бани. На схеме показаны уравнительные баки холодной «с» и горя-
чей «й» воды, водомерный узел «ВУ» р водоподогреватель «ВП».
Для гидравлического расчета хозяйственно-питьевой холодной
и горячей сетей, а также технологического водопровода с сетями хо-
лодной и горячей воды составляют расчетные таблицы, в которых
должны быть следующие графы: 1 — расчетные участки; 2 — число
приборов N на участке, 3 — вероятность действия Р, 4 — коэффициент
а; 5 — расчетный расход q=5 дв а, л/с, 6 — диаметр d, мм, 7 — ско-
рость V, м/с; 8 — длина участка /; м, 9 — потери напора на 1 м; 10—
потери напора h—il-, 11 — суммарные потери напора 2/ц.
Составляют расчетные схемы холодного и горячего водоснабже-
ния и определяют основные расчетные расходы <?'=0,44 и <7Л=
= 0,54 л/с (4 унитаза, 8 умывальников, 2 ножные ванны и 5 поли-
вочных кранов) — для хозяйственно-питьевого водопровода и для
технологического соответственно, <?с=3,34 и <7Л=5,О8 л/с (15 коло-
нок, 10 душей, 4 ножных душа и 2 ребристых душа). На рис. 31.3
приведена расчетная схема холодного водопровода, с указанием рас-
ходов, длин и диаметров труб. Расчетная схема горячего водоснаб-
жения изображается аналогично.
При расчете систем холодного и горячего водоснаб-
жения необходимо, чтобы все водоразборные устройства
обеспечивали нормативные расходы воды, а на подвод-
ках холодной и горячей воды у банных кранов и у сме-
сителей были бы обеспечены одинаковые рабочие на-
поры.
При групповой установке водоразборных устройств,
если число душевых сеток более трех, сети холодной
—395—
Рнс. 31.2. Схема холодного н горячего водоснабжения бани
В/— хозяйственно питьевой водопровод; ИЗ — производственный водопровод;
ТЗ — горячее водоснабжение; Пр — сеть производственного назначения; ХБ —
сеть хозяйственно-бытового назначения; БП — водоПоДогреватель; ВУ — водо-
мерный узел
В^Зл/с
15ft м
100мм
Рнс. 31.3. Расчетная схема холодного и горячего водо*
снабжения бани
—396—
и горячей воды должны быть закольцованы горизонталь-
но или вертикально.
Требуемый напор в- сетях холодного и горячего водо-
проводов определяют с учетом потерь напора в водопо-
догревателях. Потери напора на местные сопротивления
для холодного водопровода принимают 30 % потерь по
длине труб, а для горячего водопровода — 50 % (с уче-
том зарастания труб).
Вместимость запасных баков принимают равной ча-
совому расходу воды для централизованного водоснаб-
жения и 1,5-часовому — при местном источнике водо-
снабжения. Расстояние между баками холодной и горя-
чей воды принимают равным не менее 0,7 м. Подающие
и расходные трубопроводы баков могут быть объедине-
ны в один трубопровод с установкой и задвижек, и об-
ратного клапана.
Высоту расположения бака холодной воды определя-
ют таким расчетом, чтобы геометрическая высота распо-
ложения бака над диктующим водоразбором была не
меньше суммы потерь напора в трубах на участке от
этого водоразбора до дна бака.
Подводка холодной и горячей воды к душам должна
быть самостоятельной, не связанной с подводкой к во-
доразборным колонкам и ваннам. Душевые сетки уста-
навливают на высоте 2,2 м от пола, водоразборные кра-
ны— 0,8—0,9 м, смесители душей — 0,9—1,0.
В банях горячую воду приготовляют различными
способами: в проточных водонагревателях с теплоноси-
телем— от ТЭЦ или от собственной котельной, в ем-
костных водоподогревателях (бойлерах) с паровыми
змеевиками, в гелиоустановках.
Расчетные системы горячего водоснабжения бань на
50 и более мест рекомендуется принимать водоподогре-
ватели проточные с присоединением циркуляционного
трубопровода к баку горячей воды, установленному на
чердаке.
Горячая и холодная вода распределяется по отделе-
ниям бани через гребенки, которые размещают в тепло-
вом пункте. Оборудование бассейна (насосы, фильтры,
хлораторные и др.) размещают в специальных помеще-
ниях, отдельно от теплового пункта. Водомерный узел
целесообразно размещать в помещении, где устанавли-
ваются насосы. Все трубопроводы холодной и горячей
—397—
воды в банях прокладывают открытым способом для
удобства эксплуатации.
При расчете системы горячего водоснабжения су-
щественным является определение тепловой нагрузки,
которую определяют по среднечасовому расходу тепло-
ты в часы максимального водопотребления. Потеря теп-
лоты принимается до 20 % общей теплопроизводитель-
ности системы.
В некоторых банях устраивают ванны (бассейны)
для купания нескольких человек (групп) вместимостью
100 м3 и более. Устройство при банях ванн (бассейнов)
вместимостью 400 м3 и более создает целый комплекс
здоровья.
При устройстве бань существенное значение имеет
жесткость воды, так как в жесткой воде (более 20 град)
плохо растворяется мыло, усиливается отложение наки-
пи, что приводит к снижению КПД котлов и водонагре-
вателей.
Канализация. В банях целесообразно устраивать раз-
дельные сети внутренней канализации — хозяйственно-
бытовую и производственную (технологическую), пред-
назначенную для отвода всех стоков, кроме фекальных
и бытовых. Технологические сточные воды являются
термальными, температура которых около 35 СС, поэто-
му на выпуске в дворовую сеть канализации устанавли-
вают теплоуловители для использования в системе го-
рячего водоснабжения бани сбрасываемой теплоты. На-
гретые банные воды, предварительно очищенные от
загрязнений в грязеуловителе, собирают в специальный
сборный подземный резервуар, из которого их направ-
ляют в теплоуловитель. Тепло уловитель служит водопо-
догревателем первой ступени для подогрева воды, иду-
щей в сеть горячего водоснабжения. После теплоулови-
теля вода направляется в сеть хозяйственно-бытовой
канализации. Теплоуловитель и грязеуловитель устанав-
ливают в подвале или в помещении теплового пункта.
Эффективность применения теплоуловителей опреде-
ляется экономией расхода топлива. Даже если для го-
рячего водоснабжения в качестве генератора теплоты
использовать гелиоустановку, то применение теплоуло-
вителя будет экономически оправдано. К сети горячего
водопровода теплоуловитель подключают с разрывом
струи, чтобы исключить попадание загрязнений (рис.
31.4).
—398—
Рнс. 31.4. Установка теплоуловителя у бани, прачечной
7— холодный водопровод; 2 — бак-аккумулятор горячей воды; 3 — теплоуло-
витель; 4—насос; 5 — резервуар; б — фильтр-отстойиик; 7—решетка; 3 —ка«
нализациоиныи стояк; 9 — выпуск в наружную канализацию
Канализация бани состоит из трубопроводных и лот-
ковых сетей с необходимыми прочистками, ревизиями
и устройствами вентиляции. В банях вместимостью 50
и более мест в мокрых помещениях (мыльных и париль-
ных отделениях) устраивают лотковую канализацию, по
которой стоки по водонепроницаемому полу с уклоном
0,01—0,02 отводят к пристенным лоткам и трапам. Лот-
ки прямоугольного или полукруглого сечения шириной
200 мм с начальной глубиной 50 мм уклладывают с ук-
лоном 0,012 к трапам диаметром 50 или 100 мм. Напол-
нение воды в лотках принимают 0,5—0,7 и скорость дви-
жения 0,7 м/с. Лотки рассчитывают по аналогии с рас-
четами каналов и труб.
Диаметры канализационных труб, отводящих сточ-
ные воды от мокрых помещений, принимают 50 и 100 мм.
Трапы диаметром 100 мм в лотках устанавливают из
расчета один на 3—4 душевые сетки и на 8 мест в мыль-
ном или парильном отделениях, а диаметром 50 мм—<
на одну ванну. Отвод стоков от ванн допускается из вы-
пусков непосредственно па пол или в лотки, без присо-
единения к канализационным трубам.
В ванно-душевых отделениях на две смежные каби-
ны достаточно установить один трап диаметром 50 мм.
Такие же трапы устанавливают по одному на нижний
(восходящий) и ребристый души и в полах для удале-
ния стоков от мытья полов, в тамбурах между душевы-
ми, мыльными и раздевальными помещениями. Трапы,
—399—
устанавливаемые в полах туалетных помещений, присо-
единяют к хозяйственно-фекальной канализации, ос-
тальные — к технологической сети.
Внутреннюю канализационную сеть обычно не рас-
считывают, диаметры труб принимают не менее макси-
мального диаметра выпуска из присоединенных прием-
ников сточных вод (трапов и т. п.). Сборные участки се-
ти и выпуски из мокрых помещений, из здания рассчи-
тывают на пропуск максимального общего расхода хо-
лодной и горячей воды; при этом расход сточных вод
принимают равным общему расходу водопроводной во-
ды qs—qtot, если л/с. В рассматриваемом при-
мере q1ot = 9,12 л/с. Таким образом, в здании могут
быть предусмотрены три выпуска канализации с расхо-
дом, примерно, по 3 л/с, диаметр каждого можно при-
нять равным 100 мм.
§ 87. ВОДОСНАБЖЕНИЕ И КАНАЛИЗАЦИЯ ПРАЧЕЧНЫХ
И БАННО-ПРАЧЕЧНЫХ КОМБИНАТОВ, ФАБРИК-ПРАЧЕЧНЫХ
Коммунальные, ведомственные и домовые прачечные
производительностью 1; 2; 3; 5; 7,5; 10 т и более сухого
белья в смену работают в 1, 2 и 3 смены. В зависимо-
сти от установленного оборудования производится полу-
механизированная или механнизированная стирка
белья. Основными технологическими операциями явля-
ются: метка и сортировка белья, замочка, кипячение
(бучение) стирка, подсинивание и дезодорация, отжим,
сушка и глажение.
В здании прачечной предусмотрены следующие ос-
новные помещения: стиральный цех с отдельными про-
изводственными площадками: для подготовки белья,
стирки и полоскания, отжима, сушки, хранения стираль-
ных материалов, приготовления рабочих растворов, ла-
боратории, бытовые (туалеты, душевые) и администра-
тивно-хозяйственные помещения, технические помеще-
ния (для водоподготовки, насосов, теплового пункта
и другого оборудования). При проектировании банно-
прачечных комбинатов в одном здании могут быть
предусмотрены: общие помещения, помещения теплово-
го пункта, помещения насосного и контрольно-измери-
тельного оборудования, помещения водоподготовки
(умягчения) для горячего водоснабжения, общие вводы
воды, теплоносителя.
—400—
Высота производственных помещений прачечных за-
висит от производительности: при производительности
1 т сухого белья в смену — высота 3,6 м, при 2—3 т —
4,8 м, а 5 т и более — 5,4 м.
В прачечных и банно-прачечных комбинатах проекти-
руют следующие санитарно-технические системы: холод-
ный и горячий водопроводы, противопожарный водопро-
вод, канализацию, внутренний водосток, отопление, вен-
тиляцию, а иногда и'пароснабжение.
Водоснабжение предусматривает подачу воды для
хозяйственно-бытовых и противопожарных нужд, а так-
же для обеспечения технологических процессов. На хо-
зяйственно-бытовые нужды требуется подача холодной
и горячей воды питьевого качества (по ГОСТ 2874—82),
а на технологические нужды — вода жесткостью не бо-
лее 1,8—7 мг-экв/л, поэтому прачечные должны иметь
раздельные водопроводы: хозяйственно-питьевой холод-
ный водопровод, хозяйственно-питьевой горячий водо-
провод (для хозбытовых нужд) и технологические (про-
изводственные) холодный и горячий водопроводы.
В прачечных, комбинатах (с банями), фабриках объ-
емом более 0,5 тыс. м3 предусматривают проектирование
противопожарного водопровода, объединенного с хозяй-
ственно-питьевым водопроводом. Противопожарный во-
допровод устраивают в помещениях обработки и хране-
ния сухого белья.
В системах водоснабжения устанавливают напорные
запасные баки холодной и горячей воды вместимостью на
45-минутный расход па технологические нужды для
прачечных производительностью менее 3 т в смену су-
хого белья, на 30-минутиый расход—при производи-
тельности более 3 т и на 60-минутный — при водоснаб-
жении из местного источника водоснабжения.
Для технологических нужд (к стиральным машинам,
центрифугам, чанам, бучильникам, водоразборным кра-
нам и другому технологическому оборудованию) вода
подается в водопроводные сети холодной и горячей воды
из водонапорных баков.
Для технологических нужд — обогрев стиральных ма-
шин, бучильников, сушильных шкафов и гладильных
машин — применяют горячую воду, приготовляемую
в скоростных пароводонагревателях, или пар.
Подача воды в запасные баки, от которых питается
сеть технологического водопровода, осуществляется от
26—349
—401—
сети, обслуживающей приборы, и водоразборные уст»
ройства предназначенные для хозяйственно-бытовых
нужд.
Производственный водопровод прокладывают откры»
тым способом с применением стальных водогазопровод-
ных оцинкованных труб или пластмассовых труб на
расстоянии 10—20 мм от стен с уклоном горизонтальных
участков 0,005 для опорожнения.
Расчетные расходы воды на хозяйственно-питьевые
нужды определяют по СНиП 2.04.01—85, на технологи»
ческие нужды — по характеристикам установленного
технологического оборудования и принятым режимам ра-
боты с учетом неравномерности одновременного действия
оборудования. Для определения расходов на технологи-
ческие операции и оборудование можно руководствовать-
ся данными табл. 31.4. Расход производственного водо-
провода, л/с, рассчитывают по формуле '
9,0' = S^0,niKf. (31.1)
1
где ni — число однотипных устройств; ql0ot— расход воды одним
устройством, машиной, л/с; — коэффициент одновременного дей-
ствия (табл. 31.4),
Коэффициенты одновременного действия наполнения
и опорожнения стиральных машин зависят от их числа
и производительности. Если производительность прачеч-
ной до 1 т сухого белья в смену, то коэффициент одно-
временного действия принимается равным 1,0, а для
производительности до 3 т и выше в смену — 0,8—0,7.
Рабочие напоры технологического оборудования при-
нимают не более 10—15 м и не менее 2 м, причем оди-
наковыми на подводках холодной и горячей воды.
Для прачечных производительностью до 2 т сухого
белья в смену предусматривают устройство одного водо-
проводного ввода, при большей производительности —
не менее двух вводов.
В схеме водоснабжения прачечной для хозяйственно-
питьевого и технологического водопроводов устраивают
один водомерный узел с обводной линией.
При проектировании водопроводных сетей можно* ру-
ководствоваться рекомендациями табл. 31.5.
При проектировании систем горячего водоснабжения
коммунально-бытовых предприятий специально решают-
ся вопросы водоподготовки.
—402—
Таблица 31.4
Водопотребители Расход воды, л Расчетный расход, л/с сз X сс g* d. я о о, к Коэффициент одновремен- ного действия Ki
горячей 70 °C смешан- ной горя- чей холод- ной
Механизирован- ная стирка 1 кг сухого белья 20—25 60—90 0,08 0,14 — —
Немехаинзирован- ная стирка 2 кг 10—15 30—40 0,2 0,2 —
сухого белья То же, на поло- __ 10—15 0,02 — —
скание Увлажнение 1 кг сухого белья Стиральные ма- шины производи- тельностью, сухо- го белья, кг: — 0,1 — — 2
5 0,8 10 1,0—0,8
10 - 1,6 10 0,8—0,6
25 . 2,8 15- 0,75—0,6
50 . 5,5 15 0,8—0,5
100 __ —— 7,4 15 0,7—0,5
200 —— 14,7 15 0,7—0,4
Противоточные ка- 2,83 — 15 0,8—0,5
русельные уста- новки на 50 кг су- хого белья 0.8
Умывальники 40 40 0,09 0,09 2
Души 80 80 0,09 0,09 3 1,0
Уборка помеще- ний, иа 1 м2 2—3 3-5 — — —
Наиболее часто применяют стабилизационную обра-
ботку (для умягчения и защиты воды от коррозии). Ши-
роко применяют метод ионного обмена, пропуская воду
через катионитовые фильтры. Часть воды q', подлежа-
щую умягчению, % общего потребного расхода, опреде-
ляют по формуле:
?' = (Жо - Ж1)/(Ж0 - Ж2) 100,
где Жо—.жесткость исходной воды, мг-экв/л; Ж1 — общая жест-
кость воды, подаваемой в сеть, мг-экв/л; Жз— жесткость воды,
прошедшей через катионитовые фильтры (0,1—0,2 мг-экв/л).
На умягчение поступает та часть воды, которая идет
в сеть горячего водоснабжения.
26* —403—
3
Рис. 31.5. Схема отвода стоков от стиральной машины
/ — сборный лоток; 2 — сборник стоков; 3— стиральная машина
СЕРЕДИНА ЦЕХА
Рис. 31.6. Однорядная лотковая (а) и двухрядная лотковая (б) канализация
—404—
Рис. SI.7. Схема общего сборного приемника на канализационной сети
J —крышка; 2 — приемная камера; 5—лотковая сеть; 4— перегородка иодо*
слива; 5 — отиод стоков в канализационную трубу; б —съемные сетки; 7—ка*
мера для отсоса осадка и контроля уровня
Таблица 31.5
Оборудование Рекомендуемые диаметры подводок и выпусков, мм
горячей воды ХОЛОДНОЙ воды выпуска
Стиральные машины произво- дительностью, сухого белья кг: 10 20 20 90—55
15 25 25 50
25 38 38 75
50 38 38 100
100 50 50 2X150
150 и более 60 60 2X150
Стиральные корыта 20 20 50
Полоскальиые машины 20—50 50—100
Замочные чаны — 20—38 50
Баки для моющих растворов 20 20 50
Бучильннки 20—38 20—38 25—50
Канализация. Отвод сточных вод из прачечных может
осуществляться с помощью лотков, покрытых решетка-
ми или дырчатыми плитами, и системой труб. В прачеч-
ных проектируют раздельные сети хозяйственно-фекаль-
ной и производственной канализации.
Сточные воды от технологических процессов стираль*
—405—
ных цехов отводят в общий сборный резервуар, обору-
дованный съемными решетками и гидравлическими за-
творами. Выпуск технологических и хозяйственно-фе-
кальных сточных вод в дворовую канализацию осущест-
вляют раздельно с установкой теплоуловителей, так как
температура стоков составляет в среднем около 33—
38 °C.
Сброс сточных вод от стиральных машин может про-
изводиться либо непосредственно в сеть труб или лот-
ки, либо в специальные приямки, устраиваемые под ма-
шинами (рис. 31.5). Воду от приямков отводят в сбор-
ный резервуар. Сточные воды с пола отводят лотками
мелкого заложения с уклоном 0,01—0,02.
На рис. 31.6 приведены схемы канализации стираль-
ных машин. Стоки могут отводиться либо при располо-
жении лотков с одной стороны машины, либо с двух
сторон. Сборный колодец оборудуют решеткой с прозо-
рами 10—20 мм и гидравлическим затвором. Колодец
перекрыт герметичной крышкой и оборудован вентиля-
ционным трубопроводом. Размер колодца 0,7X0,95 м,
глубина 1 м (рис. 31.7).
Бетонные лотки прокладывают вдоль ряда машин
и аппаратов на первом этаже. В верхних этажах зданий
применяют обычно подвесные трубопроводы с установ-
кой трапов вблизи спуска сточных вод.
Кроме утилизации сбросной теплоты от сточных вод
с применением теплоуплотнителей на крупных объектах
предусматривают регенерацию щелока и мыла. Сточную
жидкость, содержащую незагрязненные или малозагряз-
ненные щелочные растворы (от стиральных машин), со-
бирают в сборный бак, где происходит отстаивание,
и затем раствор фильтруют. Далее щелочной- раствор
с помощью специального насоса подают в стиральную
машину или замочные чаны для предварительной обра-
ботки более загрязненного белья. Наиболее концентри-
рованные мыльные растворы собирают в резервуарах
и обрабатывают коагулянтом — известковым молоком.
Мыльные растворы, детергенты (современные моющие
средства) могут быть спущены в наружную городскую
канализационную сеть прн условии разбавления их 1 : 1
с бытовыми стоками. В практике применяют также ме-
тод повторного использования отработанных растворов
моющих средств.
—406—
t . § 88. ПРЕДПРИЯТИЯ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ АВТОМОБИЛЕЙ
Для обслуживания автомобилей сооружают гаражи
^(парки, стоянки), автобазы, станции технического об-
служивания. Проектирование этих предприятий выпол-
няют в соответствии с требованиями действующего
СНиПа.
Основные помещения предприятий предназначены
{для хранения (стоянки) автомобилей, обслуживания,
хранения запасных частей и материалов (вспомогатель-
ные помещения), для администрации и обслуживающего
персонала, технического вспомогательного оборудования
^котельные, тепловые пункты, насосные, компрессор-
ные, вентиляторные камеры и др.).
Помещения, где хранятся автомобили, имеют пло-
щадь, которая определяется в зависимости от размеров
проходов автомобилей и расстояний между ними. Пло-
щади для стоянки отводятся в зависимости от площади
машин, м2: до 9; от 9,69 до 13,2; от 14 до 20; от 21 до 28
и более 28. Расстановка автомобилей может быть одно-,
двух- и многорядная тупиковая и прямоточная с рас-
стояниями между ними от 0,4 до 0,8 м. Ширину проезда
принимают на 0,5—1 м больше ширины автомашины (от
2 до 3,8 м). Высота помещения для хранения автома-
шин не должна быть меньше 2,2 м.
Водоснабжение. На объектах предприятий по обслу-
живанию автомобилей проектируют хозяйственно-пить-
евой, производственный и противопожарный водопро-
воды.
Системы водоснабжения проектируют в зависимости
от объема и производительности предприятия. Для ма-
лых объектов применяют систему единого водопровода,
обеспечивающего все нужды объекта. На больших пред-
приятиях — раздельные системы технологического водо-
провода и хозяйственно-питьевого, объединенного с про-
тивопожарным. На крупных автобазах при необходимо-
сти устройства бытовых помещений с групповыми
установками душевых кабин и умывальников, применяют
закольцованные сети холодной и горячей воды и систему
водопровода с запасно-регулирующими напорными ба-
ками.
Вода расходуется на хозяйственно-бытовые нужды
санузлов, душей, буфетов, лабораторий и др., а также
—407—
на производственные нужды для мойки автомобилей,
полов, для технологического оборудования.
В соответствии с требованиями СНиП, в гаражах
душевые установки оборудуют из расчета одной душе-
вой сетки с расходом воды 500 л/ч, в том числе 270 л/ч
горячей воды, на 20 чел. при одновременном приеме ду-
ша 5 % шоферов, а умывальники — из расчета один кран
на 20 чел.
Нормы расхода воды на хозяйственно-питьевые нуж-
ды (без учета расхода воды на мойку полов, поливку
территории и души) принимают 25 л в смену на одного
человека, работающего в обычных условиях, и 35 л при
работе в помещениях с тепловыделениями более
82,7 Дж/(м2*ч). Норма расхода воды на шоферов и кон-
дукторов составляет 15 л'в смену на 1 чел. Режим водо-
потребления в сети хозяйственно-питьевого водоснабже-
ния характеризуется коэффициентами неравномерности:
для горячих цехов — 2,5, для холодных — 2.
Расход воды на поливку территорий принимают: на
1 м2 поверхности от 0,3 до 0,4 л, на поливку зеленых
насаждений — от 3 до 6 л на одну поливку. На техноло-
гические нужды вода главным образом расходуется на
мойку транспортных средств и полов. Для мойки машин
требуется холодная и горячая вода. Нормы расхода во-
ды на мойку транспортных средств приведены в табл.
31.6.
Технологический водопровод проектируют по оборот-
ной системе водоснабжения в целях сокращения общего
расхода воды и рационального использования природ-
ных ресурсов.
Таблица 3J.6
Водопотребителн Расчетный расход воды, л Секундный расход, л/с
ручная мойка механизиро- ванная мойка
Автомобили (на 1 машину): легковые 500—700 1000—1500 0,5—1,0
грузовые 700—1000 1500—2000 —
автобусы 800—1200 1500—2000 —
МОТОЦИКЛЫ 50—200 — 0,3-0,8
Поливочный кран — —— 0,3—0,5
Примечание. Расход горячей воды 1—66 'С составляет 30—35 %
общего.
—408—
Противопожарное водоснабжение предприятий авто-
мобильного транспорта проектируют в соответствии
с требованиями СНиП 2.04.01—85.
Расходы воды на пожаротушение следует принимать
из расчета: две пожарные струи с расходом 2,5 л/с каж-
дая— для производственных помещений, одна струя
с расходом 2,5 л/с — для вспомогательных помещений.
В зданиях с числом этажей более двух в помещениях
для хранения автомобилей и постов обслуживания (кро-
ме постов мойки) устраивают автоматические и полуав-
томатические системы пожаротушения — спринклерные
и дренчерные установки.
Расчет сетей противопожарных водопроводов следу-
ет производить при условии одновременной работы по-
жарных кранов и спринклерных или дренчерных уста-
новок.
Для открытых стоянок автомобилей пожаротушение
предусматривают от наружных пожарных гидрантов или
из водоемов автонасосами.
Канализация. На предприятиях автомобильного
транспорта, как правило, проектируют раздельную систе-
му канализации: хозяйственно-фекальную (бытовую)
и производственную. Проектируют внутренние водо-
стоки.
Производственные сточные воды перед сбросом в го-
родскую канализацию подвергаются предварительной
очистке на местных установках в грязеотстойниках
и бензомаслоуловителях, устанавливаемых вне здания.
Если проектируется оборотная система водоснабже-
ния для мойки машины, то кроме пропуска сточных вод
через грязеотстойники и бензомаслоуловители целесооб-
разно воду направлять на фильтры.
На рис. 31.8 показана камера-пост мойки автомоби-
лей и схема оборотного водоснабжения.
Пост мойки оборудован водопроводной сетью (рам-
пой) с форсунками и механизмами с вращающимися
щетками.
В схему оборотного водоснабжения включены: грязе-
отстойники, сечатый фильтр или нефтеловушка. Для
очистки стоков могут применять и другие схемы: напри-
мер, нефтеловушку с полочным блоком и электрохими-
ческую очистку сточных вод, фильтр из нетканых мате-
риалов.«Кристалл» и др.
—409—
Рис. 31.8. Техническое водоснабжение (о) и канализация предприятия авто*
транспорта (б)
/ — пост мойки; 2— повысительный насос на напор До 40 м; 3*— сборный ре«
вервуар; 4 — подпитка из водопровода; 5 — насос для перекачки; 6 — вторнч«
ный отстойник; 7 — фильтр; 8 — многоярусный (полочный) отстойник; Р-*
сброс в маслосборник; 10—флотатор (нефтеловушка); // — грязеотстойник;
12— рампа поста мойки; 13 — форсунки для подачи струй воды
Грязеотстойники проектируют из расчета продолжи-
тельности пребывания воды: 10 мин при расходе 3 л/с
и 15 мин при расходе воды на мойку машин более 3 л/с,
при скорости движения воды в грязеотстойнике около
5 мм/с.
Для расчета объема осадка в грязеотстойниках еле-
—410—
дует учитывать, что при мойке автомобилей осадка со-
бирается от 0,3 до 3 % расхода воды на мойку.
Очистку грязеотстойников необходимо производит^
не реже одного раза в неделю, а при механизированном
удалении осадка — ежедневно.
Прн расчете бензомаслоуловителей и нефтеловушек
скорость движения сточных вод принимается не болев!
10 мм/с.
Глава 32. ИСКУССТВЕННЫЕ ПЛАВАТЕЛЬНЫЕ БАССЕЙНЫ
§ 89. КЛАССИФИКАЦИЯ БАССЕЙНОВ
Плавательный бассейн представляет собой комплекс
сооружений, устройств и оборудования, в составе кото-
рого основными являются ванна и вспомогательные уст-
ройства.
Ванна бассейна является искусственным резервуа-
ром определенной конструкции, размеров, формы й На-
значения.
Бассейны классифицируют по конструктивным приз-
накам, условиям эксплуатации, назначению, оборудова-
нию, размерам, водному и тепловому режиму.
По конструктивным признакам бассейны
бывают открытые и крытые. Ванну открытых бассейнов
сооружают под открытым небом, а вспомогательные ус-
тройства и специальные сооружения — в отдельном Па-
вильоне (здании) и на территории.
Ванну крытых бассейнов размещают в одном здании
со вспомогательными помещениями и устройствами.
Конструкция ванны в крытых бассейнах существенно
отличается от конструкции открытых. Ванну открытых
бассейнов сооружают с полным опиранием на грунт
днища, откосных или полуоткосных стен, а крытых^*
с полным или частичным опиранием на опоры или сваи*
Крытые бассейны дороже открытых. Открытые име-
ют преимущество — благодаря пространственной (нф
опорах) конструкции ванны можно обеспечить свободный
доступ к. ее внешней поверхности для осмотра и ремон-
та и создать наиболее целесообразные варианты компо-
новки коммуникаций, специальных установок, сооруже-
ний, оборудования.
—411—
По условиям эксплуатации бассейны де-
лятся на два типа: сезонные и круглогодичные. К сезон-
ным относят открытые бассейны, их часто называют
«летними». Крытые бассейны называют «зимними», хотя
они большей частью работают весь год. Эксплуатация
летних бассейнов целиком зависит от климата и состоя-
ния погоды, но, в отличие от естественных водоемов,
в бассейнах могут применять искусственный подогрев
воды, тогда продолжительность эксплуатационного пе-
риода значительно увеличивается.
Уже давно освоена практика круглогодичной эк-
сплуатации открытых бассейнов. В них устраивают спе-
циальные каналы для выплыва из отапливаемого поме-
щения в ванну, где циркулирует подогретая вода. В от-
крытом бассейне имеется водная дорожка перед входом
в ванну для обмыва ног.
По назначению бассейны можно отнести к че-
тырем группам: демонстрационно-спортивные, учебно-
спортивные, оздоровительные (купально-плавательные)
и лечебные.
Бассейны могут иметь одну или несколько ванн или
одну комбинированную ванну с несколькими изолиро-
ванными отделениями для различного назначения
(прыжков, плавания, игры в водное поло) и для различ-
ных категорий посетителей (взрослых, детей, умеющих
или не умеющих плавать).
По размерам ванны бывают большие, средние,
малые, включая плескательные.
По водному режиму ванны бывают: с оборот-
ным (рециркуляционным) водообменом, проточные и на-
ливные (одноразового использования).
По тепловому режиму различают ванны без
подогрева воды и с искусственным подогревом.
§ 90. СИСТЕМЫ ВНУТРЕННИХ ВОДОПРОВОДОВ В БАССЕЙНАХ
В искусственных плавательных бассейнах в зависи-
мости от их назначения и размеров, применяют следую-
щие системы внутренних водопроводов: хозяйственно-
питьевые, противопожарные, горячего водоснабжения,
производственные (технологические).
В демонстрационных спортивных бассейнах, которые
кроме спортсменов и обслуживающего персонала посе-
щают зрители, необходимы дополнительные помещения
,-412—
и оборудование (трибуны, туалеты, буфеты, комната
отдыха и т.п.), поэтому проектируют объединенный хо-
зяйственно-питьевой и противопожарный водопровод.
В зданиях (павильонах) бассейнов объемом до
5 тыс. м3 внутренний противопожарный водопровод
можно не проектировать.
Для подачи воды на хозяйственно-питьевые и бытовые
нужды проектируют хозяйственно-питьевой водопровод,
который обеспечивает потребление' и подачу холодной
воды потребителям, включая пОдачу расчетных расходов
для приготовления горячей воды и распределение ее по
местам потребления.
Системы внутренних водопроводов проектируют в со-
ответствии со СНиП 2.04.01—85, особое внимание уделя-
ют устройству душевых как основных потребителей хо-
лодной и горячей воды.
Для сокращения непроизводительных расходов воды
целесообразно оборудовать душевые установки специ-
альными приспособлениями, автоматически выключаю-
щими воду после прекращения пользования душами.
Хорошо себя зарекомендовали групповые смесители
с терморегуляторами и педальным управлением. Темпе-
ратуру смеси холодной и горячей воды для душевых
установок принимают от 28 до 35 °C.
По периметру ванны и вблизи игровых площадок
размещают питьевые фонтанчики.
В открытых бассейнах на территории для поливки
зеленых насаждений с помощью поливочных кранов или
специальных оросителей проектируют поливочный водо-
провод. Поливочные краны с подводкой холодной и го-
рячей воды устанавливают в душевых, санузлах, на об-
ходных дорожках у ванны.
В бассейнах с ванной вместимостью 500 м3 и более
устраивают два ввода, один для хозяйственно-питьево-
го, другой для технологического водопроводов. Каждый
ввод оборудуют водомерными узлами с водосчетчиками,
подобранными по максимальным эксплуатационным
расходам воды.
Во всех крытых и в открытых бассейнах круглого-
дичного функционирования проектируют две раздельные
системы горячего водоснабжения: одну — для бытовых
и хозяйственных нужд, другую — для подогрева воды
ванны бассейна. Раздельные системы должны полностью
—413—
Рис. 32.1. Прмнципналъяая схема водоснабжения бассейна
/ — в сеть горячего водоснабжения; 2 — в сеть хезяйственно-пнтьевог® водо-
провода; 3 — водомерные узлы; 4, 5 — водоподогревзтелн; 6 — цнркуляцион-
йые насосы; 7 — ванна бассейна; в — станция водоподготовки; ТЗ — подающая
сеть; Т4 — циркуляционная сеть
исключить перетекание воды из одной сети в другую
(рис. 32.1).
Внутренняя канализация бассейнов предназначена для
сбора и отведения за пределы здания и территории бы-
товых и технологических сточных вод. Бытовые сточные
Воды по своему составу близки к тем, которые отводят
от зданий коммунальных предприятий, и характеризуют-
ся в основном щелочной реакцией.
Сточные воды от технологического оборудования
"(фильтров, реагентного хозяйства, ванн бассейна и др.)
Являются кислыми.
С целью снижения кислотности стоков целесообраз-
но канализационные отводные линии бытовой и техноло-
гической сетей объединять в сборные трубопроводы и в
—414-
общие выпуски, т. е. можно применять раздельные
и объединенные системы внутренней канализации.
Особое внимание должно быть уделено проектирова-
нию системы внутренних водостоков. Если в населенном
пункте имеется раздельная или полу раз дельная система
канализации, то для бассейна целесообразно внутрен-
нюю канализацию проектировать раздельной и все ус-
ловно-чистые стоки, включая дождевые и талые воды,
направлять в сеть наружного водостока, а концентриро-
ванные технологические и хозяйственно-питьевые - сточ-
ные воды — в наружную канализационную сеть.
При проектировании внутренней канализации и во-
достоков необходимо руководствоваться указаниями
СНиП 2.04.01—85, а также рекомендациями специальной
литературы.
Приведем перечень помещений площадок и оборудо-
вания для искусственных бассейнов, требующих устрой-
ства водоснабжения и водоотведения: кафе (буфет),
медицинский пункт (кабинет врача), душевые помеще-
ния (мужские и женские), душевые для обслуживающе-
го персонала, летние душевые для открытых бассейнов,
лаборатории, массажная, сушилка, хлораторная, поме-
щения реагентного хозяйства для фильтров и для насо-
сов, солярии с питьевыми фонтанчиками, санузлы (туа-
леты) для спортсменов, посетителей, зрителей, ножные
ванночки, водные дорожки.
§ 91. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ВОДОПРОВОДА
Во всех бассейнах, независимо от их назначения, кон-
струкции, размеров, должен быть запроектирован и на-
дежно функционировать технологический водопровод,
обеспечивающий необходимый водный режим в ванне
бассейна, отвечающий высоким санитарным и техноло-
гическим требованиям.
Основными элементами технологического водопрово-
да являются:
устройства для подачи и распределения чистой воды
в ванне бассейна;
устройства для водоотведения из ванны;
сооружения и установки для водоподготовки и кон-
диционирования воды (очистки и обеззараживания);
установки для подогрева воды.
—415—
Рнс. 32.2. Продольные (а) н поперечные (б) разрезы ванн с вертикальными,
полуоткосиымн и откосными стенами
Снабжение водой может осуществляться от городско-
го водопровода или из артезианской скважины, где ка-
чество воды удовлетворяет требованиям ГОСТ
6874—82.
Для технологического водопровода возможно также
использовать воду из поверхностных источников: рек,
озер, морей, водохранилищ или из подземных источни-
ков. Целесообразно использование инфильтрационных
вод поверхностных источников, подвергая их.необходи-
мой дезинфекции.
При проектировании систем водоснабжения и водоот-
ведения существенное значение имеют вместимость ван-
цы, ее форма и размеры. Форма в плане бывает прямо-
угольная и произвольная (рис. 32.2). Ширина — в зави-
симости от числа дорожек для заплыва по 1,9—2,25 м
со свободной полосой от 0,3 до 0,75 м вдоль продоль-
ных стен. Длина — кратная 12,5 для учебных и спортив-
ных ванн. Глубина от дна до перелива от 0,7 до 4,5 м,
а в детских — от 0,2 до 1,1 м. Глубокой считают часть
ванны начиная с глубины 1,5 м, но перелом дна должен
быть на глубине не менее 1,8 м. Стандартные размеры
ванн, м: 25X10; 25X12; 50X21; 50X25, 12,5X6; 25X8.
Для более точного определения объема воды, нахо-
416—
Рис. 32.3. Водные дорожки (а) н ножные ванночки (б)
/ — подача воды; 2 — отводы воды; 3 — ограничитель уровня воды
дящейся в ванне бассейна, учитывают также следующие
Элементы конструкции ванны:'лестницы входа шириной
от 0,7 до 1,2 м, глубиной от 0,2 до 0,8 м; уступы для от-
дыха на глубине 1,1—1,2 м, шириной 0,15—0,2 м; конст-
?’ укцию дна ванны — скосы по углам ванны с уклоном
: 1 в глубокой части, уклон днища к трапам выпусков
не менее 0,02.
Для уменьшения загрязнения воды перед входом
в ванну и в туалеты устраивают водные дорожки и нож-
ные ванночки глубиной 0,05—0,12 м, шириной не менее
1 м с проточной водой (рис. 32.3).
В процессе эксплуатации бассейнов вода в ваннах
подвергается непрерывному загрязнению. Загрязнения
попадают в воду из окружающей среды и от людей, поль-
зующихся бассейном. Загрязнения могут быть мине-
рального, органического и бактериологического проис-
хождения. Особую опасность представляют бактериаль-
27—349 —417—
ные загрязнения, которые могут вызвать различные за-
болевания.
К воде, находящейся в ванне бассейна, предъявляют
высокие санитарно-гигиенические требования. По физи^
ко-химическим и бактериологическим показателям каче-
ство воды должно отвечать требованиям ГОСТ 2874—
82 «Вода питьевая».
Кроме санитарно-гигиенических требований к каче-
ству воды предъявляют повышенные технологические
требования:
1. Прозрачность должна быть не менее максимальной
глубины воды в ванне — т. е. должны быть четко виднц
линии толщиной в 1 см на фоне белого диска диаметром
150 мм, помещенного в самой глубокой точке дна ванны.
2. Мутность (по содержанию взвешенных веществ),
для спортивных крытых ванн — не более 0,3 мг/л, для
открытых ванн — не более 1,5 мг/л; для ванн другЬгб
назначения — не более 3 мг/л.
3. Цветность — не более 3 град стандартной шкал^
для спортивных бассейнов и не более 20 град для бас»
сейнов другого назначения.
4. Реакция воды для ванн любого назначения рН=»
= 7,2—7,8.
5. Содержание хлоридов — 5—7 мг/л, но не более
50 мг/л.
6. Окисляемость — не более 3 мг/л.
7. Вода должна содержать остаточную дозу обезза-
раживающего вещества (остаточного хлора, например,
0,3—0,5 мг/л).
8. Титр кишечной палочки: 333 мл —для спортивных
бассейнов; 100 мл — для бассейнов другого назначения.
9. Отсутствие нитритов и нитратов, ВПК не более
2 мг/л.
Качество воды для наполнения ванны и добавления
в ванну свежей воды на восполнение потерь при эксплуа-
тации должно отвечать требованиям ГОСТ 2874—82.
Контроль за качеством воды в процессе эксплуатации
проводится регулярно путем отбора проб из ванны для
определения: остаточного количества дезинфектанта,
pH, ВПК, окисляемости, коли-титра.
К технологическим требованиям, предъявляемым
к воде бассейнов, можно отнести следующие:
1. Вода в ванне должна быть прозрачной и безопас-
ной в бактериальном отношнии, поэтому ее осветляют
——418-—
обеззараживают до состояния бактерицидности, т. е.
Способности уничтожать новые вносимые бактериальные
Загрязнения.
2. Поступающая в ванну вода, содержащая обезза-
раживающее вещество, должна быть полностью смешана
Со всей массой воды, находящейся в ванне.
3. Уровень воды в ванне должен быть всегда не ни-
же кромки переливных желобов, обеспечивая система-
тический слив загрязненного поверхностного слоя воды.
4. В каждой ванне должна быть собственная систе-
ма технологического водоснабжения и водоотведения,
Собственные установки по очистке и обеззараживанию
Воды.
5. Поверхности стен и дна ванн должны иметь мини-
мальную шероховатость без острых углов и выступов,
<1тобы не было условий для задержания загрязнений.
6. Водные дорожки и ножные ванночки должны со-
держаться в чистоте, ежедневно дезинфицироваться
и быть оборудованы проточной системой водообмена.
Целесообразно использовать воду, которая подготовле-
на для подачи в ванну.
7. Температура воды устанавливается технологами
в зависимости от назначения ванны бассейна от 20 до
28 °C и более.
При проектировании технологического водопровода
существенное значение приобретает принятый водный
режим и система водообмена.
Если не применять специальные способы водообме-
на, циркуляцию и обработку воды, то даже после незна-
чительной продолжительности эксплуатации вода теря-
ет первоначальное качество: появляются бактериальные
загрязнения, увеличивается содержание минеральных
'И органических веществ, изменяются ее органолептичес-
кие свойства (прозрачность, цвет, запах). Температура
воды влияет на ускорение биологических и бактериоло-
гических процессов, прозрачность быстро уменьшается,
на дне н стенках ванны появляются осадок и слизь.
Качество воды можно значительно улучшить, если
обеспечить непрерывный обмен и очистку воды, если
создать циркуляцию и полное перемешивание всей мас-
сы воды. Распределение обеззараживающего вещества
по всей массе воды должно быть равномерным.
Технические решения подачи и распределения чистой
воды в ванне могут быть различны, но наиболее эффек-
27*
-410—
Рис. 32.4. Схема подачи воды в ванну шириной меньше 15 м (а) н больше
15 м (б)
/—распределительная кольцевая сеть; Я —впускные отверстия (патрубки);
3—магистральный трубопровод; 4— дырчатый трубопровод по дну ванны
Рис. 32.6. Проточная (а) и иаливиая (б) схемы водообмена в малых ваннах
1 — источник; 2— насосы; 3 —фонтан; 4— смеситель; 5 — сброс из желобов
и выпусков; 6 — установка по обеззараживанию воды; 7 — водонагреватель
тивным является решение, подтвержденное многолетней
практикой — устройство распределительной системы (ме-
тод В. С. Кедрова) с размещением впускных отверстий
(патрубков) вдоль продольных стен ванны в шахмат-
ном порядке в плане (рис. 32.4). Число впускных отвер-
стий определяют расчетом [см. формулу (32.9)].
Системы водообмена в ваннах бассейнов бывают сле-
дующие:
оборотная, или рециркуляционная (многоразового
использования воды);
проточная непрерывного действия в период эксплуа*
тации;
наливная (одноразового использования).
Рассмотрим кратко их особенности.
Оборотная, или рециркуляционная, система водооб-
Рис. 32.5. Принципиальная схема технологического водопровода системы обо**
ротного (рециркуляционного) водообмена
/ — фильтры: 2 —промывные насосы; 3— бактерицидная установка; 4 —сме-
ситель (эжектор); 5—водоподогреватель; 6 — распределительная сеть подачи
воды; 7 — водоотведение из переливных желобов; 8 — циркуляционные насо-
сы; 9 — установка для обеззараживания (хлораторы); 10 — установка по ко-
агулированию; 11 — грубые фильтры (префильтры); 12 — водосчетчик
—421—
мена (рис. 32.5) предусматривает повторное и много-
кратное использование воды после ее очистки и дезин-
фекции. Эту систему водообмена применяют почти для
всех бассейнов, в особенности в условиях недостаточной
мощности водоисточника. Оборотная система водообмег
на предусматривает полную очистку воды, при которой
из воды извлекают органические и минеральные веще-
ства, обеззараживают и наделяют ее бактерицидными
свойствами.
Проточная система водообмена (рис. 32.6, а) преду-
сматривает непрерывную подачу в ванну чистой по ка-
честву и свойствам воды. Если требуется, то воду из ис-
точника предварительно подготавливают и насыщают
обеззараживающим веществом, чтобы придать воде
свойство бактерицидности. Водообмен позволяет снизить
концентрацию вносимых загрязнений путем разбавле-
ния свежей водой в количестве около 30 % объема воды
в ванне в час, что составляет около 4,5 м3 на 1 чел. Про-
точную схему водообмена применяют для малых ванн
объемом от 20 до 200 м3 оздоровительных бассейнов.
Наливная схема водообмена (см. рис. 32.6, б) преду-
сматривает одноразовое использование и смену всей во-
ды, находящейся в ванне. Воду из ванны удаляют в сток,
стенки и дно чистят и дезинфицируют, после чего ванну
вновь наполняют свежей водой из источника. Эту схему
применяют только в бассейнах лечебного назначения
с ваннами на 20—100 м3 на морской или минеральной
воде.
§ 92. РАСЧЕТ ВОДНОГО РЕЖИМА
1. Определение расхода воды из источника водоснаб-
жения. Расход на наполнение ванны, зависит от мощно-
сти водоисточника, объема ванны, диаметра и числа от-
верстий, через которые вода поступает в ванну. Напол-
нение ванны водой может быть осуществлено по
самостоятельной водопроводной сети через патрубки
(отверстия для наполнения), каскады, фонтаны либо
через распределительную циркуляционную сеть и впуск-
ные отверстия.
Расчетный расход воды, л/с, можно определить по
формуле
<7Н = О,О69РС, (32.1)
где V — объем воды в ванне, м9; С — коэффициент, учитывающий
—422—
Мощность водоисточника:- при продолжительности наполнения ти=
1*4 ч С=1; тв*=8 ч С=0,5 и ти=12 ч С «=0,33.
£ На восполнение потерь воды в процессе эксплуатации
Необходимо добавлять в ванну свежей воды: при выплес-
кивании— <?1, испарении — q2 и уносе купающимися —
’^а- Общие потери воды, м3, составят за сутки
?пот = ?х + ?а + ?8- (32.2)
Потери при испарении, м3, составляют около 0,1—
.0,15 % объема ванны в сутки. Для точного расчета поль-
зуются формулой
?a=l,38FB?0.10-% (32.3)
где F, — площадь зеркала воды, м2; % — среднемесячное количест-
во испаряющейся воды, л; определяют по климатическим данным.
Потери на унос купающимися составляют 0,15—0,6 л
на 1 чел.
Потери на выплескивание воды из ванны в перелив-
ные желоба, в водные и обходные дорожки могут состав-
лять от 2 % объема ванны в сутки до 3 % в час, в зависи-
мости от принятой схемы водоотведения. Если из пере-
ливных желобов и водных дорожек воду отводить на
очистку, то потери минимальные (не более 2—3 % объе-
ма ванны в сутки), а если отводить в сток на сброс, то
они возрастают больше чем в т раз (где т — период днев-
ной эксплуатации, ч).
Кроме отмеченного вода расходуется безвозвратно на
собственные нужды (промывку фильтров); этот расход,
м3/сут, можно определить по формуле
<7 = О,О6Г/тп, (32.4)
где F— площадь фильтров, м2; I — интенсивность промывки, л/см2;
, т—продолжительность промывки, мин; п — число промывок в сутки.
Однако расход воды на собственные нужды относит-
ся к потерям воды, которые учитываются при расчете си-
стемы водообмена, если на промывку воду берут из ван-
ны.
Таким образом, общие потери воды за период днев-
ной эксплуатации составляют 2—3 % объема ванны (по
СНиП рекомендуется принимать около 10 %).
2. Определение расхода воды на циркуляцию в систе-
ме водообмена. Обеспечение необходимого водообмена
зависит от величины циркуляционного расхода воды, по-
даваемой в ванну бассейна.
Для оборотной рециркуляционной схемы водообмена
—423—
расчет сводится к определению оптимального циркуляци-
онного расхода q’clrt м3/ч, величина которого должна
удовлетворять трем условиям: режиму эксплуатации
q'clr, гидравлическому смешению q"ir и режиму водо-
подготовки <7".г.
Наибольшая из трех найденных величин q'clr-, q”lr
и q’{r является оптимальным расчетным расходом. Эти
величины определяют по формулам В. С. Кедрова
и Г. Г. Рудзского1.
Из условия особенности режима экс-
плуатации
. _ FtN .
c,r fV&tm kcir — k2
(32.5)
где F — площадь поверхности воды в ванне, мг; V — объем воды
в ванне, м3; f—норма площади поверхности воды, мг/чел (табл.
32.1); N — число посетителей в сутки; Д/ — период, в течение ко-
торого качество воды улучшается до установленной кондиции; т —
показатель неравномерности пребывания посетителей; m=Nmai/Nm‘,
т — продолжительность работы бассейна в сутки, ч; kcir, k\, k2— по-
казатели качества воды в циркуляционной воде, в ванне до цирку-
ляции и в вание после Д/ часов циркуляции.
Таблица 32.1
Назначение ванны или ее отделения Норма площади поверхности воды f, м’/чел Продолжитель- ность пребывания в воде мин/чел
Обучение 5—10 10—20
Соревнования по водному спорту 10—12 10—30
Прыжки 3—4,5 10—20
Водное поло 15—43 20—30
Оздоровительное купание взрослых 2—5 30—60
То же, детей 1—4 20—40
Лечебное купание 2—3 10—20
Из условия гидравлического смеше-
ния
„ 2O9ydoк
= 6= + 6,9d0 b}'
(32.6)
где d0 — диаметр условного прохода впускных отверстий (патруб-
ков) циркуляционных труб, м; принимают стандартный по сортамен-
1 В. С. Кедров, Г. Г. Рудзский. Водоснабжение н водоотведение
плавательных бассейнов. — М.: Стройиздат, 1977,
—424-
ту ГОСТ (0,025—0,05 м); К — коэффициент, зависящий от скорости
истечения воды из впускных отверстий: '
v................................. 0,8 1,0 1,5 2,0
К................................. 0,9 1,1 1,6 1,8
b — длина факела струи воды, для малых ванн равная ширине ван-
ны 6=В, для больших ванн при В>15 м 6= (0,5...0,75)В; V — объем
воды в ванне, м3.
Из условия режима водоподготовки
в спортивных и демонстрационных бассейнах
<?”.г = (УЦ0’23 о0Л7Р0-12)/18,43, (32.7)
где Ц — цветность исходной «сырой» воды источника водоснабже-
ния, град стандартной шкалы; Р-—удельная загруженность ванны
посетителями (суточное число посетителей, отнесенное к единице
объема чистой воды, поступившей за этот период времени в ваииу,
от 0,1 до 2,0 чел/м3; v — средняя расчетная скорость фильтрования
на скорых и сверхскорых фильтрах, от 10 до 40 м/ч.
Величину циркуляционного расхода, м3/ч, можно
ориентировочно определить, пользуясь следующими эм-
пирическими зависимостями:
!• Qcir = ’ 2. <}cir — 4clr r,cir’ 3. qctr = Vllf (32.8)
где n— число посетителей ваины в час (максимальная- пропускная
способность) n—N/т, qcir — количество воды, подаваемое в ванну
на 1 чел., м3: для малых ванн 1—1,5: для больших ванн 0,6—1,1;
при прямоточном водообмене 1,5—4,5; Т — период полного оборота
воды в ванне: для малых ванн 4—6 ч; для больших ванн 6—8 ч;
Для прямоточной системы водообмена. Эксперимен-
тально установлено, что для малых бассейнов прямоточ-
ная система водообмена может быть эффективна при со-
блюдении следующих требований:
подача непрерывно в течение периода эксплуатации
свежей воды в ванну должна выполняться через впуск-
ные патрубки, расположенные в шахматном порядке,
число которых определяется по формуле (32.9);
одновременно со свежей водой в ванну необходимо
подавать раствор обеззараживающего реагента (хлора),
обладающего остаточным последствием с концентраци-
ей, обеспечивающей воде свойства надежной бактерицид-
ное™.
Расчет распределительной сети для подачи циркуля-
ционного расхода воды в ванну бассейна сводится к оп-
ределению общего числа впускных циркуляционных от-
—425—
верстий (патрубков) и диаметров распределительных
трубопроводов.
Теоретический расчет распределительной сети подачи
воды в ванну бассейна базируется на законах свободной
турбулентности при автомодельности скоростного поля
затопленных турбулентных струй. Для обеспечения пол-
ного смешения поступающей воды с водой ванны бассей-
на была принята гипотеза о равенстве объема воды в ван-
не и суммы объемов всех факелов циркуляционных
струй, действующих из впускных отверстий.
Оптимальное число впускных отверстий при началь-
ной скорости движения воды не более 2 м/с определяет-
ся по формуле
о» 155 Qcfr
tlclr~ bdB
(32.9)
Впускные отверстия должны быть распределены на
продольных стенах в шахматном порядке таким образом,
чтобы создаваемые ими факелы свободных струй зани-
мали весь объем воды и не перекрещивались. Целесооб-
разно впускные отверстия размещать пропорционально
площадям отдельных участков продольных стен. Гидрав-
лический расчет циркуляционной сети выполняют по
аналогии с расчетом внутреннего водопровода на про-
пуск расчетного циркуляционного расхода qcir при обес-
печении нормальных скоростей в магистральных, коль-
цевых трубопроводах и подводках к впускным патруб-
кам в пределах 0,9—1,5 м/с.
Напор у впускных патрубков принимают не более 2 м.
При проектировании дырчатой трубы, уложенной по
дну ванны, при ширине В>15 ее диаметр определяется
с учетом критерия </>»]/ 0,006/, который обеспечивает
равномерную подачу воды струями по длине трубопрово-
да /, м. Для больших ванн дырчатый трубопровод, уло-
женный по дну, рассчитывают на расход, составляющий
0,34-0,5 qCir, а распределительную сеть с впусками,' рас-
положенными в продольных стенах, — на расход, состав-
ляющий 0,74-0,5 qCir.
Число отверстий в дырчатой трубе можно определять
по формуле (32.9), приняв соответствующий расход
и длину факелов струй, равную 4,5—5 м.
Распределительную сеть для подачи воды к впускам
закольцовывают. Чтобы исключить сложную заделку
впускных патрубков в стенах ванны, целесообразна рас-
—426—
Рис. 32.7. Схемы водоотведения у ванны при оборотной системе водообмена
а — коммуникация водотведення; б — отвод воды из переливных желобов;
/ — выпуски (трапы); 2— отверстия (трапы) переливных желобов; 3 — сбор-
ный коллектор; 4— отвод; 5—-разрыв струи; б — сборный резервуар; 7-4»
сброс от промывки фильтров; 8 — гндрозатвор; 9 — отвод в систему внутрей*
ней каналнзвцнн; 10 — подача на очистку; И—насос для переквчкн в нврузй*
ную канализацию нли водосток
пределительную сеть прокладывать с внутренней сторо
ны ванны.
Подбор циркуляционных насосов. Подачу циркуля*
ционного насоса следует принимать по максимальному
расчетному циркуляционному расходу воды q=qcir.
Если циркуляционный насос установлен в схеме др
напорных фильтров, то он должен создавать напор, мэ
определяемый по формуле
Нр = H1 + l.h + hf+h'r + H2i (32.11)
где Hi — высота подъема воды от осп насоса до оси диктующего
впускного патрубка (наиболее высокого н удаленного); Sft— сумма
потерь напора по длине сети, включая потери на местные сопротив-,
ления ft' — потери напора иа фильтре; ft" —потери
—427-
напора в водоподогревателе; Н2 — рабочий напор у диктующего па-
трубка от 1 до 2 м.
Расчет устройств для водоотведения. При оборот-
ной системе водообмена наиболее загрязненны-
ми в ванне бывают верхний слой воды и слой у дна, по-
этому ванну оборудуют переливными желобами с трапа-
ми, размещенными по длине желобов через 2,5—3 м,
и донными выпускными отверстиями (трапами), разме-
щенными в самой глубокой части ванны (рис. 32.7). От-
бор воды должен быть непрерывным, синхронным, в рав-
ных количествах.
Число выпускающих отверстий, размещенных на дне,
определяется по формуле
где Q — расход воды, м3/с, выпускаемой из ванны на рециркуляцию
Q=(4cir—QnoT)/2; d— диаметр выпускных отверстий (трапов), м;
v — скорость воды в отверстиях, 0,5—1 м/с.
Переливные желоба рассчитывают на отвод воды, на
рециркуляцию 50 %-го циркуляционного расхода. Число
отверстий (трапов), размещенных по длине желобов, оп-
ределяют по формуле
КО
«ж = 77=5,, (32.13)
V Hd^
где Н— высота переливного желоба (0,2—0,3), м; d — диаметр тра-
пов, м; К — коэффициент, Х=0,816/ц, где р — коэффициент расхода,
равный 0,6.
§ 93. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВОДОПОДГОТОВКИ
В состав оборудования, обеспечивающего очистку,
обеззараживание и термическую обработку циркуляци-
онной воды, входят:
фильтры для грубой очистки (префильтры);
фильтры для удаления высокодисперсных примесей;
реагентные установки для коагулирования и конди-
ционирования воды;
установки для обеззараживания;
водонапорные установки (циркуляционные и промыв-
ные насосы);
водоподогреватели;
контрольно-измерительные приборы.
Предварительная очистка воды. Для задержания мел-
—428—
ких загрязнений (волос, окалины и др.) на всасывающей
линии насосов за выпускными отверстиями устанавлива-
ют префильтры (грубые фильтры) механические (сет-
чатые) или гидравлические (гравийные). Гравий круп-
ностью 4—20 мм слоем 0,8 м пропускает воду со скоро-
стью до 100 м/ч и создает потери напора /1Гф«3,6м.
Кондиционирование воды. Обработка воды реагента-
ми: коагулирование, подщелачивание. Для интенсифи-
кации процесса удаления из воды высокодисперсных
примесей, вызывающих мутность и цветность, а также
для повышения эффективности обеззараживания воды
проектируют установки реагентного хозяйства (затвор-
ные, растворные баки, дозаторы). Целесообразно приме-
нять в качестве реагентов серно-кислый алюминий, же-
лезный купорос, кальцинированную соду.
Осветление и очистка воды (глубокая) проводится
на фильтрах. Применяют намывные, скорые и сверхско-
рые напорные фильтры. В качестве фильтрующих мате-
риалов применяют: порошки — перлит, диатомит; зерни-
стые материалы — кварцевый песок, мраморную крошку,
пенополиуретан, керамзит. Скорость фильтрации на ско-
рых фильтрах может быть 7—15 м/ч, а на сверхскорых
до 40 м/ч.
Обеззараживание воды. Вода в ванне в процессе экс-
плуатации должна обладать бактерицидными свойства-
ми— основной критерий для выбора метода ее обеззара-
живания. Применяют: хлор и хлорсодержащие препара-
ты (гипохлориты натрия, кальция), препараты брома
(дибромантин), ионы серебра, озон. Успешно использу-
ют комбинированные методы с применением хлора и бак-
терицидного облучения ультрафиолетовыми лучами, мед-
ного купороса и поваренной соли.
В воде в период эксплуатации должна быть всегда
остаточная доза дезинфектанта, мг/л, не менее:
Хлор....................................0,3—0,5
Бром............................... 1—1,5
Серебро...................................0,05—0,1
Сернокислая медь........................1,4^2,0
Озои ...................................0,4—1,0
Для обеззараживания воды применяют установки
и аппараты, выпускаемые отечественной промышленно-
стью: хлораторы типа ЛК, ЛОНИИСТО, бактерицидные
—429-
установки ОВ-1П-РКС: озонаторы ПО-2, ионаторы «ПК"
28 и др.
Оборудование и установки для очистки и обеззаражи-
вания воды (насосы, фильтры, хлораторы) подбирают
с учетом пропуска расчетного циркуляционного расхода
воды.
Оборудование для водоподготовки и обеззаражива-
ния воды подбирают и рассчитывают, руководствуясь
СНиП 2.04.02—84.
Глава 33. ЗДАНИЯ ЛЕЧЕБНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ
Лечебные учреждения относятся к зданиям специаль-
ного назначения, поскольку в отличие от жилых и обще-
ственных зданий оборудуются специальными санитарно-
техническими системами и оборудованием.
Кроме оборудования и приборов общего хозяйствен-
но-бытового назначения в них применяют: медицинские
умывальники с локтевым или электронным пуском воды,
специальные мойки, лечебные ванны и бассейны, различ-
ное больничное оборудование (промывные камеры, сли-
вы-видуары, медицинские души и т.п.), а также специ-
альные аппараты и устройства для гидромассажа, грязе-
лечения, водной терапии и другие специальные устрой-
ства.
Особое значение также приобретает оснащение сов-
ременным санитарно-техническим оборудованием баль-
неотехнических объектов, применяющих минеральные
воды, пелоиды (лечебные грязи),термальные воды и дру-
гие природные лечебные ресурсы. Последнее существен-
но влияет на правильный подбор санитарно-технического
оборудования и материалов в связи со спецификой этих
ресурсов.
В связи с многообразием типов минеральных вод от-
ложения в трубах и оборудовании различны. Усиление
коррозионных процессов приводит к необходимости при-
менения изделий из полимерных материалов, нержаве-
ющей стали, титана, лакокрасочных и фторопластовых
покрытий.
Вопросы инженерного оборудования медицинской
техники и бальнеотехники, применяющихся в проекти-
ровании санитарно-технических систем лечебных учреж-
дений, должны быть освещены в специальной литерату-
—430—
ре. Рассмотрим некоторые особенности проектирования
^систем водоснабжения и канализации зданий лечебных
учреждений.
Система водоснабжения характеризуется устройством
тесьма развитых схем внутреннего холодного и горячего
водопроводов, подающих воду питьевого качества по
ГОСТ 2874—82 к водоразборной арматуре и оборудова-
нию хозяйственно-питьевого назначения, а также к ме-
дицинскому оборудованию. В большинстве лечебных уч-
реждений (поликлиники, амбулатории, больницы, дома
отдыха и т. п.) проектируют объединенный хозяйственно-
питьевой и противопожарный водопровод. В специализи-
рованных лечебных учреждениях (санатории, водолечеб-
ницы и бальнеотехнические объекты и здравницы), кроме
того, проектируют специализированные системы тех-
нологического водоснабжения: водопроводы для подачи
минерализованных вод к местам приема лечебных про-
цедур, устройства для подготовки и транспортирования
лечебных грязей, для функционирования лечебных и оз-
доровительных (купальных) искусственных бассейнов
и др.
Внутренние водопроводы лечебных учреждений име-
ют следующие особенности:
1. Высокая степень надежности работы:
а) устройство не менее двух вводов с водомерными
узлами, имеющими обводные линии;
б) обеспечение системы неприкосновенным запасом
воды высокого качества;
в) надежная арматура оборудования из коррозионно-
стойких материалов (пластмассы, титана, нержавеющей
стали);
г) бесперебойная подача воды потребителям в необ-
ходимом объеме и под рабочим давлением;
д) одинаковые рабочие напоры у водоразборной
и смесительной арматуры в сети холодной и горячей
воды.
2. Специализированное санитарно-техническое обору-
дование и приборы, существенно отличающиеся от при-
меняемых в массовом строительстве жилых и обществен-
ных зданий.
В системах холодного и горячего водоснабжения ле-
чебных учреждений широко используют схемы водопро-
водов с водонапорными баками и водопроводными сетя-
ми с верхней и нижней разводками. Кроме того, для обе*
—431—
спечения равномерной работы смесителей душевой,
ванной и других видов арматуры следует для отдельных
групп арматуры, обслуживающей различные лечебные
отделения, устраивать самостоятельные ответвления от
водопроводной сети и кольцевание отдельных участков
сети; следует обеспечивать питание водой от уравнитель-
ных баков или устанавливать регуляторы давления, что-
бы поддерживать одинаковые или заданные рабочие на-
поры в трубопроводах и в подводках к смесителям и обо-
рудованию.
Например, в кабинетах водной терапии и в водоле-
чебницах устраивают «кафедры» (пульты управления)
с арматурой и подводками к приборам от отдельных тру-
бопроводов, питающихся от насосов, обеспечивающих
необходимое постоянное давление до 0,4 МПа. Для «ка-
федры» устраивают самостоятельную, не связанную
с другими водопотребителями систему подачи под высо-
ким давлением холодной и горячей воды к лечебным ду-
шам (циркулярному, пылевому, дождевому, восходяще-
му, игольчатому, струевому). Кроме пусковых вентилей
и кранов на пульт «кафедры» выводят рукоятки для ре-
гулирования расхода, давления и температуры (рис.
33.1).
Циркуляционный душ состоит из 8—12 вертикально
установленных по кругу труб диаметром 15—20 мм с от-
верстиями через 10—15 мм диаметром 1 мм. Снизу
и сверху — душевые сетки.
Пылевой душ имеет вместо обычной сетки 4—6 нако-
нечников с сердечниками, у которых винтовая прорезь
обеспечивает мелкое распыление воды.
Дождевой душ имеет обычную душевую сетку диа-
метром 125—150 мм на высоте 2,2 м под углом 30°.
Восходящий душ состоит из душевой сетки диамет-
ром 100 мм, установленной на высоте 0,2 м под кольце-
вым сидением.
Игольчатый душ оборудован сетками, создающими
водяной факел из тонких, острых струй.
Компактную или раздробленную круглую, плоскую
струю под давлением до 0,4 МПа создает струевой душ.
При проектировании водоснабжения, чтобы правиль-
но выбрать схему водопровода, намечают перечень уста-
новок, арматуры, оборудования, питающегося от баков
или из сети с нижней разводкой, которые должны быть
обеспечены горячей водой.
—432—
10.
1 — к дождевому душу; 2 — к пылевому душу, 3 — к циркулярному душу;
4— смеситель; 5 —холодная вода; 6—горячая вода; 7—к сидячей ванне;
3 — к нгольчатому душу; 9 — к восходящему душу; 10 — к струевому душу
Пример. Рассчитаем систему водоснабжения для водолечебни-
цы, которая обслуживает 1 тыс. чел. в сутки с персоналом в 300 чел.
Оборудование, потребители, расходы воды приведены в табл. 33.1.
Общий расчетный секундный расход воды определим с учетом
расхода для средневзвешенного прибора, л/с, по формуле
1_______
1 atolU
v qhr i
№
— 0,285.
1 Чо1
Вероятность действия приборов определим по формуле
Ui
Stif*01 = --------- = 40,48 и а = 12,04.
ЗбОО^0
Тогда общий секундный расход q10' —5 а= 17,16 л/с.
По этой же методике определим общий часовой расход воды
смеси, холодной и горячей для расчета запасных баков.
28—349
—433—
Таблица 33.1
Водопотребители Число Расход воды, л/с Количество процедур, ч Расход, л/ч Температура ttot. °G Среднесекундный расход из бака, л/с
„fof ’0 qhr «hr ’Of ’Of h «ос
Лечебные ванны 40 1,4 0,63 0,77 2,5 625 281 343 38 0,43 0,19 0,24
Обмыв ванн 40 0,2 0,07 0,13 2,5 62,5 28,1 34,3 45 — — —
Души (гидропатия) 1 2 0,9 1,1 8 3000 1350 1650 38 — — —
Ванна подводного душа- массажа 1 3 1,35 1,65 2 2400 1080 1320 38 — — —
Обмыв ванны 1 0,2 0,09 0,11 2 100 40 60 45 — — —
Кишпромывание 4 0,2 0,07 0,13 3 90 30 60 45 0,025 0,01 0,017
Вагинальные орошения 3 0,2 .0,07 0,13 3 90 30 60 45 0,025 0,01 0,017
Контрастные ванны 1 0,5 0,28 0,22 2 1800 990 810 32 — — —
Душ контрастной ванны 2 0,2 0,09 0,11 2 100 45 55 38 0,025 0,01 0,015
Лечебный бассейн 2 0,38 0,25 0,13 24 1350 875 475 26 — — —
Душ бассейна 4 0,2 0,09 0,11 8 400 180 220 38 0,12 0,05 0,06
Примечание. Расходы
холодной и
горячей
воды
подсчитаны по формуле z ~
при tc -5 °C и th -65 °C.
Расчетный расход сточных вод примем равным 17,16 л/с, так как
расход воды (17,16 л/с) больше 3 л/с (см. СНиП 2.04.01—85).
Канализация. В водолечебницах обычно устраивают
одну общую канализацию. Стоки от душевых и ванн от-
водят с помощью трапов, установленных в полу и лот-
ках мокрых помещений. Однако чтобы исключить залпо-
вые сбросы, строят на выпусках из здания резервуары
(для рассматриваемого примера вместимостью 10 м3).
Стоки больниц инфекционных отделений отводят от-
дельной сетью в сборные резервуары (накопители), обез-
вреживают и сбрасывают в сеть бытовой канализации.
В грязелечебницах устанавливают грязеотстойники,
откуда стоки вместе со сточными водами отводят в го-
родскую канализацию.
В подвалах размещают грязехранилище и бетонные
резервуары для регенерации лечебной грязи.
Трубопроводы водопровода и канализации проклады-
вают скрыто, в стенах, монтажных шйхтах, перекрыти-
ях зданий.
Глава 34. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ
Отдельные производственные здания и группы зда-
ний одного промышленного предприятия оборудуют внут-
ренними системами водоснабжения и канализации, кото-
рые в отличие от жилых и общественных зданий имеют
свои особенности. Во-первых, в производственных здани-
ях, как правило, имеются различные водопотребители,
расходующие воду на хозяйственно-питьевые и бытовые
нужды, на производственно-технологические нужды и на
пожаротушение. Во-вторых, к качеству воды, расходам
и напорам могут предъявляться различные требования,
соответствующие ГОСТ 2874—82 и потребностям техно-
логических процессов производства. В-третьих, главны-
ми являются вопросы охраны окружающей среды, ра-
ционального использования природных ресурсов, техни-
ко-экономические вопросы и проектирование внутренних
систем водоснабжения и канализации с учетом местных
условий.
Водоснабжение. В производственных зданиях с незна-
чительными расходами воды на технические нужды (не
более 100 м3/сут), где требуется вода питьевого качест-
28* —435—
ва, целесообразно применять единый хозяйственно-пить-
евой, производственный и противопожарный водопровод
В зданиях при расходах воды непитьевого качества
на технологические нужды более 100 м3/сут проектиру-
ют не менее двух систем водоснабжения — хозяйственно-
питьевой и производственно-противопожарный или про-
изводственный и хозяйственно-питьевой — противопожар-
ный водопроводы. Если предъявляют различные требо-
вания к качеству воды для технологических процессов
то проектируют несколько производственно-технологичес-
ких водопроводов.
—436—
Особенностью устройства хозяйственно-питьевых во-
допроводов в производственных зданиях является специ-
ализированное оборудование и приборы, например, груп-
повые умывальники, душевые установки, санитарные
приборы для личной гигиены, автоматизированные водо-
разборные устройства (арматура, действующая от фото-
элемента и магнитного датчика с педальным пуском и с
локтевым управлением). Хозяйственно-питьевой водо-
провод прокладывают в бытовых помещениях производ-
ственных зданий, в которых размещают санитарные при-
боры, а также в цехах, в которых размещают водопро-
водные приборы для бытовых нужд и технологическое
оборудование, потребляющее воду питьевого качества
'(рис. 34.1).
В бытовых помещениях производственных зданий
размещают умывальники, ножные ванны, душевые ка-
бины, туалетные комнаты. Эти помещения представляют
собой душевой блок или комплекс, в который входят:
гардероб, преддушевое помещение с умывальниками
и ножными ваннами и душевое помещение с душевыми
кабинами (рис. 34.2).
Кроме того, устанавливают умывальники и души
с групповыми и индивидуальными смесителями, с пе-
дальным пуском воды, блоки круглых умывальников на
5—10 мест, круглые душевые кабины на 5 мест (рис.
34.3), в туалетах — различные типы унитазов и наполь-
ные клозетные чаши.
Системы хозяйственно-питьевых и противопожарных
водопроводов проектируют по СНиП 2.04.01—85. Расчет
выполняется аналогично расчету внутреннего водопрово-
да для жилых и общественных зданий для условий по-
дачи воды на пожаротушение в час максимального рас-
четного расхода на хозяйственно-питьевые нужды
с уменьшением расходов воды на прием душа.
Определение расчетных расходов выполняют в пред-
положении, что не все приборы действуют одновременно.
Вероятность действия приборов определяют с учетом чи-
сла и норм потребления воды для различных групп по-
требителей (рабочих, душевых установок, столовых па
одно условное блюдо), обслуживающего персонала.
Во вспомогательных зданиях часовые расходы воды
определяют как сумму произведений числа рабочих и чи-
сла душевых сеток на нормы расхода воды.
В помещениях (котельных, цехах), где приборами
—437—
5
6
Рис. 34.2. План бытовых помещений предприятия
1—умывальники; 2— ножные ванны; 3 — душевые кабины; 4— преддушевое
помещение; 5 — гардеробная; 6 — помещение душевых
пользуется небольшое число работающих, расход воды,
л/ч, определяют по расчетному числу процедур.
Если не известен режим потребления воды производ-
ственным оборудованием, то расчетный расход опреде-
ляют как сумму секундных расходов хозяйственно-пить-
евых и производственных.
На многих предприятиях, особенно химической, неф-
теперерабатывающей и других отраслей промышленно-
сти, предъявляют повышенные требования к противопо-
жарной защите. В отдельных цехах устраивают специ-
альную защиту от пожара, предусматривая применение
автоматических быстродействующих установок и систем
пожаротушения.
Наряду с внутренними противопожарными водопро-
водами, спринклерными и дренчерными установками
применяют быстродействующие установки локального
действия (рис. 34.4), которые обеспечивают почти мгно-
—438—
Рис. 34.3. Круглая душевая кабина на 4—5 душевых сеток
/ — трап; 2—'Душевая сетка; 3 —смеситель холодной н горячей воды; 4 — за
занавеска; 5 — душевой поддон
венную подачу большого количества воды в очаг пожа-
ра (в отличие от спринклерных установок, имеющих оп-
ределенную инерционность). Благодаря специальной
электрической системе пуска от быстродействующего им-
пульсного датчика клапан подает воду в мощные ороси-
тели.
В зданиях, где размещаются оборудование по произ-
водству полимерных материалов, синтетического каучу-
ка, а также силовое оборудование и трансформаторы,
применяют противопожарные устройства с подачей
в очаг пожара воды в виде мелкораспыленных струй. Во-
ду подают под напором 10—15 м в распределительную
сеть, на которой установлены оросители (подобно дрен-
черным головкам); оросители охватывают большую пло-
щадь равномерно распределенным потоком воды с боль-
шой проникающей способностью.
В цехах с такой системой пожаротушения устраива-
ют дренаж с системой каналов и специальных гидроза-
—439—
Рис, 34.4. Быстродействующая установка пожаротушения на предприятии
1 — мощный ороситель; 2 — чувствительный датчик; 3 — узел управления;
4 — сигнализация; 5 — водопроводная сеть; 6 — автоматический пусковой кла*
пан; 7 •— очаг пожара
•440—
творов для отвода больших количеств воды в сеть водо-
стока или канализации. Устройство спринклерных и дрен-
черных установок в производственных зданиях тоже имеет
свою особенность. Спринклеры типа ОВС (рис. 34.5)
с диафрагмами 12, 17 и 22 мм и повышенной площадью
орошения до 54 м2 каждый требуют минимального ра-
бочего напора 8—10 м. Щелевые дренчеры (открытые
оросители) производительностью 21—32 л/с с рабочими
напорами 15—35 м орошают площади до 210 м2. В дру-
гих дренчерных — двух- и четырехструйных (ДС и ЧС) —
струи, встречаясь под углом 60°, создают распыленный
водяной факел; в центробежных и диафрагмовых —
струи распыляются до капель размером 0,01 мм.
Для получения мощных водяных струй внутренние
противопожарные водопроводы в производственных зда-
ниях оборудуют лафетными стволами с насадками диа-
метром 28, 38, 50 и 65 мм, производительностью от 20 до
100 л/с при рабочем напоре до 70 м и радиусом действия
более 50 м. На рис. 34.6 приведена установка лафетных
стволов в товарном складе.
Производственные водопроводы обеспечивают приго-
товление и подачу воды специального качества, необхо-
димого количества и напора.
Производственные водопроводы проектируют преиму-
щественно по схеме повторного использования или обо-
ротного водоснабжения. Если потребление воды преду-
сматривается полностью без возврата, то применяют пря-
моточную схему. После маслоохладителей вода не
сбрасывается в канализацию, а собирается в сборный ре-
зервуар, откуда поступает в водопроводную сеть гальва-
нического и термического отделений для повторного ис-
пользования (рис. 34.7).
Наиболее целесообразной схемой технического водо-
снабжения на предприятии является схема оборотного
водоснабжения. Возможность создания оборотной схемы
определяют для всего водного хозяйства предприятия
(с максимальным использованием в сети технического
водопровода очищенных стоков и сбросов). Применяют
две схемы оборотного водоснабжения: одноступенчатую
Рис. 34.5. Спринклеры и дренчеры большой производительности
а — спринклер типа ОВС; б —дренчер с повышенной площадью орошения;
« — дренчер двухструйный ороситель; г — дренчер тангенциальный; / — кор-
пус; 2 — камера смешения; 3 —сопло; 4 —рычаги; 5 —замок легкоплавкий
—441—
Ряс. 34.6. Размещение противопожарного водопровода в помещении склада
взрывоопасных материалов (а) и лафетного противопожарного ствола (б)
J — подача воды; 2 — места установки лафетных стволов; 3 — пожарные гид<
ранты; 4 — площадки взрывоопасных материалов; 5 — две рукоятки
Рис. 34.7. Схема производственной канализации с использованием сбросной
теплоты для горячего водоснабжения
1 — сеть горячей воды; 2, 3 — водоподогревателн второй н первой ступени;
4 — сборники нагретых стоков; 5 — насосы; 6 — канализация
Рис. 34.8. Двухступенчатая схема
оборотного водоснабжения
1 — резервуар охлажденной воды;
2 — насосные станции первой и
второй ступени; 3 — установка для
охлаждения воды; 4—резервуар
нагретой воды
—442
Рнс. 34.9. Схемы кольцевых тупиковых (ст) и двойных (б) водопроводных се-
тей производственных зданий
/—вводы; 2 — обратные клапаны; 3 — распределительные сети; 4 — подвод-
ки; 5 — магистрали; 6 — ввод № 2; 7 — кольцевые магистрали; 8 — водосчёт-
чики; 9— водоподогреватель; 10—водонапорный бак
и двухступенчатую (рис. 34.8). Наиболее экономичной
считается одноступенчатая схема, в которой использует-
ся остаточный напор для подачи обратной воды на реге-
нерацию. Для двухступенчатой схемы требуются две на-
сосные установки.
443—
Во внутренних водопроводах производственных зда-
ний применяют различные водопроводные сети. В це-
хах, где допускается перерыв в подаче воды на техноло-
гические нужды, применяют тупиковые сети. Для боль-
шей надежности и при недопустимости перерыва подачи
воды, а также во избежание аварии применяют коль-
цевые и двойные сети (рис. 34.9). Прокладка трубопро-
водов осуществляется открыто по колоннам, фермам, сте-
нам, а также скрыто — в проходных и непроходных или
полупроходных каналах, тоннелях совместно с техноло-
гическими трубопроводами. Совместная прокладка водо-
проводных труб с другими трубопроводами ограничива-
ется и решается по согласованию с органами ГСП. Рас-
четные расходы воды в сетях производственного
водопровода определяют в зависимости от режима рабо-
ты технологического оборудования как сумму секундных
расходов работающего оборудования или как сумму ча-
совых расходов с учетом коэффициента неравномерности
(процент одновременной работы в течение часа).
Канализация внутри производственных зданий пред-
назначается для сбора и удаления хозяйственно-факель-
ных и бытовых сточных вод, а также всех производствен-
ных (технологических) стоков и дождевых вод, поэтому
ее устраивают общую (единую) или раздельную.
При проектировании производственной и дождевой
канализации определяют следующее: 1) возможность
и необходимость утилизации ценных веществ, содержа-
щихся в производственных стоках; 2) возможность по-
вторного использования сточных вод для технического
водоснабжения после их локальной очистки; 3) возмож-
ность совместного сброса в городскую канализацию бы-
товых и производственных стоков; 4) целесообразность
применения теплоуловителей для рекуперации сбросной
теплоты при отводе стоков, имеющих высокую темпера-
туру. Решив отмеченные задачи, уточняется необходи-
мость и целесообразность проектирования: сборных ре-
зервуаров для усреднения, нейтрализации и разбавления
высококонцентрированных стоков, их очистки для по-
вторного использования в системе технического водо-
снабжения.
В производственных сетях внутренней - канализации
применяют открытые сети лотков со сборными приямка-
ми (резервуарами-накопителями) с гидрозатворами
(рис. 34.10).
—444—
Рис. 34.10. Схема канализационных сетей производственного корпуса
1 — приемники сточных вод; 2— лотковая канализация; 3 — сборный резерву-
ар с гидрозатвором; 4 — канализационная сеть из труб; 5 — колодцы внутри
цеха; 6 — выпуски; 7 — колодец дворовой сети; 8 — нейтрализатор или усред-
нитель; 9— локальные очистные установки; 10— насосная установка; 11—
напорная сеть повторного использования воды
Канализационные трубопроводы в зависимости от
прочности материала покрытия полов, прокладывают ни-
же уровня пола на глубине 0,4—0,7 м (до верха трубы).
Присоединение отводных патрубков от технологиче-
ского оборудования к канализационным сетям выполня-
ется с разрывом струи 0,2—0,3 м. Если возможно повтор-
ное использование стоков, то разрыва струи не устраи-
вают.
Сети рассчитывают по максимальному секундному
расходу отводимых стоков от установок и оборудования,
присоединенных к каждому расчетному участку сети.
Расчет трубопроводов от цехов и корпусов (внутриза-
водские коммуникации) производят по сумме максималь-
ных часовых расходов.
Пропускную способность канализационных сетей про-
веряют по СНиП 2.04.01—85. В каждом отдельном слу-
чае значения самоочищающих скоростей движения сточ-
ных вод, уклонов и наполнений в трубах должно быть
тщательно проверено.
—445—
Глава 35. ПРЕДПРИЯТИЯ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯ
К предприятиям общественного питания относят фаб-
рики-кухни, рестораны, столовые и т. п.
К производственным помещениям — заготовительные
(мясной, рыбный, овощной цехи), варочные, подсобные
цехи (холодных блюд и закусок, конадитерский цех, цех
напитков), вспомогательные помещения (посудомоечные,
хлеборезка, раздаточная) и помещения для хранения
запаса продуктов.
Кроме производственных на предприятиях имеются
бытовые помещения для обслуживающего персонала
и посетителей.
На предприятиях общественного питания проектиру-
ют хозяйственно-питьевой водопровод, горячее водоснаб-
жение, газоснабжение, канализацию (хозяйственно-фе-
кальную и производственную), внутренние водостоки,
отдельные установки (кипятильники, электронагревате-
ли и др.).
Производственные помещения оснащены специаль-
ным технологическим и санитарно-техническим оборудо-
ванием: мойки на одно или несколько отделений, посу-
домоечные машины, овощемойки и овощечистки, вароч-
ные котлы, раковины и ванны, кипятильники, санитарно-
технические приборы (умывальники, поливочные краны,
души, трапы и др.), санитарные приборы (унитазы, пис-
суары) .
Водопровод. Система внутреннего водопровода для
питьевых, производственных и противопожарных нужд
принимается единой для городского или поселкового во-
допровода. Если снабжение водой предусматривается от
местного источника, то качество воды должно удовлет-
ворять ГОСТ 2874—82 «Вода питьевая».
Сеть внутреннего водопровода проектируют с нижней
разводкой закольцованной магистрали с одним или не-
сколькими вводами. Сети рассчитывают в соответствии
с указаниями первого раздела книги.-
При выборе системы внутреннего водопровода с во-
донапорными баками в качестве регулирующей и запас-
ной емкости необходимо проверить расчетом сеть, если
она питается от баков.
Нормы водопотребления для предприятий обществен-
—446—
ного питания приведены в СНиП 2.04.01—82, кроме то-
го, можно пользоваться данными, приведенными
в прил. 2.
Режим водопотребления зависит от режима работы
предприятия общественного питания, который позволя-
ет их отнести к открытой и закрытой сети, т. е. для слу-
чайных посетителей и для работников производственных
объектов, расположенных вблизи предприятия общест-
венного питания.
Расходы воды определяют с учетом потребности на
приготовление определенного количества условных блюд
и количества перерабатываемой продукции (табл. 35.1)
Таблица 35.1
Предприятие Коэффи- циент реа- лизации блюд а Условных блюд на чел. Число посадок тп
Столовая: 0,25 2,2
иа промышленном предприятии, в учебном заведении 3—4
0,2
в больницах, домах отдыха, сана- 3,1 3
ториях в открытой сети города, населен- ного пункта 0,45 2,2 2
0,8
Кафе-кондитерская 1,0 2—3
Буфет 1,0 0,5 3
Ресторан 0,65 2,2 1,5
Пельменная, сосисочная 1,0 0,7 5
Чебуречная 0,6 1,2 4
Шашлычная 0,4 1,4 4
Пивной бар 0,65 0,5 1,5
по формуле
U 1 = U2ammn-, (35.1)
где l/i — количество условных блюд; 1/2 — количество блюд, потреб-
ляемых одним посетителем; а — коэффициент одновременной реали-
зации блюд; т — число посадочных мест; тп — число посадок в час
на одно место;
Вероятность одновременного действия водоразборных
устройств на хозяйственно-питьевые, бытовые и произ-
водственные нужды определяется по формуле (7.11)
с учетом разных потребителей: приготовление блюд, пе-
реработка продуктов, обслуживающий персонал, души.
—447—
Общий расход воды, л/сут, ориентировочно опреде-
ляют по формуле
gtoi = 2,2ттп qot, (35.2)
где т—число часов работы в сутки, ч; до—норма расхода воды на
приготовление пиши, л/ч.
Для гидравлического расчета трубопроводов холод-
ной и горячей воды, обеспечивающих подачу для техно-
логического оборудования, расчетные расходы, л/с, оп-
ределяют по формуле
^ = 2^^6/100 , (35.3)
где qlot — общий нормативный расход воды одним однотипным во-
доразборным устройством, л/с; N — число однотипных водоразбор-
ных устройств; Ь — процент одновременного действия.
Горячее водоснабжение. Система горячего водоснаб-
жения на предприятиях общественного питания приме-
няется с централизованным и местным приготовлением
горячей воды. Для централизованного приготовления го-
рячей воды используют водо-водяные и пароводяные во-
доподогреватели, а для местных установок — газовые
и электрокипятильники, электро- и газоводонагреватели.
В качестве теплоносителя для централизованных си-
стем применяют перегретую воду ТЭЦ или пар от ко-
тельной.
Горячую воду подводят ко всем умывальникам, рако-
винам, душевым устройствам, производственным мой-
кам, посудомоечным машинам, поливочным кранам, кар-
тофелемойкам и другому технологическому оборудова-
нию.
Системы и трубопроводы горячего водоснабжения
проектируют и рассчитывают аналогично системам жи-
лых и общественных зданий.
На предприятиях общественного питания тепловой
поток на нужды горячего водоснабжения, кВт, в течение
часа максимального водопотребления определяют по
формуле
= 2,2^ ттп ( th-(35.4)
где q^hr — норма потребления горячей воды, л/ч; т — число поса-
дочных мест; Шп — число посадок за 1 ч; th н tc — температура го-
рячей н холодной воды, °C; QM — теплопотерн, кВт.
Канализация предприятий общественного питания
имеет свою специфику. Сточные воды от технологиче-
—448—
ских операций (мытья посуды, овощей, мяса, от моек
и раковин) собирают в отдельную сеть и пропускают че-
рез грязеотстойник или песколовку и жироуловитель,
Цосле ч"ёго отводят в хозяйственно-фекальную канализа-
цию. Отдельные установки и оборудование присоединя-
ют к производственной канализационной сети через
трапы или сифоны (мойки для продуктов и посуды, ван-
ны и др.) диаметром 50 и 100 мм с разрывом струи 100—
150 мм. Сточные воды в овощном цехе от овощемоек
и картофелечисток отводят в канализационную сеть че-
рез песколовки и крахмалоуловители для задержания
песка, крахмала и кожуры.
Во всех производственных помещениях устанавлива-
ют трапы для сбора и отвода сточных вод от мытья
полов.
Диаметр отводных линий должен быть не меньше са-
мого большого диаметра выпуска присоединенных прием-
ников сточных вод, аппаратов и установок.
Для проектирования песколовок поступают следую-
щим образом. Если известен расход воды на мойку ово-
щей и картофеля, например 0,2 л/с, то, задав скорость
протока воды в песколовке (около 10 мм/с), находят
площадь сечения протока S — qv, и, задав ширину пес-
коловки Ь=0,5—0,7 м, определяют ее глубину h—S[b.
Объем задержанного песка, л, определяют по формуле
W = (<70Gt)/2t, (35.5)
где G — суточное количество очищаемого картофеля (на один обед
0,2—0,4 кг), кг; qB — количество грязи, смываемой с 1 кг картофеля
(0,01—0,025 кг); т — частота удаления осадка из песколовки (1 раз
в 2 сут); у — объемная масса осадка, кг/мэ.
Длину песколовки определяют по продолжительности
пребывания воды (около 1—2 мин). Размеры песколовок
при расходе картофеля от 0,5 до 1,5 т/сут 0,6Х0,5Х
Х0,35 м.
При проектировании внутренней канализации пред-
приятий общественного питания следует руководство-
ваться СНиП 2.04.01—85.
Глава 36. ЗДАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
В зависимости от характера сельскохозяйственного
производства отдельные здания агропромышленного ком-
плекса оборудуют системами внутреннего водоснабже-
29—349 —449—
ния (холодным и горячим водопроводом), внутренней
канализации, внутренних водостоков и газоснабжения.
Условия эксплуатации, санитарно-техническое и техноло-
гическое оборудование, режимы его работы имеют свои
особенности в отличие от рассмотренных. В агропромыш-
ленный комплекс входят здания различного назначения:
административные, научно-исследовательские, учебные,
хозяйственно-бытовые, производственные, обслуживаю-
щие различные виды хозяйства (животноводческие, пти-
цеводческие и др.), складские, предприятия по перера-
ботке сельскохозяйственной продукции. В этих зданиях
характерными являются: водопой и уход за животными,
приготовление кормов, мойка инвентаря, уборка поме-
щений, полив насаждений и другие технологические про-
цессы.
В производственных зданиях для содержания живот-
ных и птицы устраивают объединенный хозяйственно-
питьевой и производственный (технологический) водо-
провод. Противопожарный водопровод может быть объ-
единенным с хозяйственно-питьевым или отдельным.
Противопожарный водопровод устраивают в зданиях
птицеферм с расчетным расходом 2,5 л/с на одну струю
при объеме здания от 5 тыс. м3. Соединение объединен-
ного хозяйствено-питьевого и производственного водопро-
вода с сетями, подающими воду непитьевого качества, не
допускается.
Внутренние водопроводы целесообразно оборудовать
водонапорным запасным баком на 20—30 %’ суточного
потребления и вводом, присоединенным к наружной во-
допроводной сети производственного комплекса или се-
ла, поселка. На вводе устраивают водомерный узел
с обводной линией и водосчетчиком. При периодическом
или постоянном недостатке напора применяют повыси-
тельные напорные установки. Многие производственные
сельскохозяйственные здания характеризуются неравно-
мерным водопотреблением, поэтому расчетные расходы
в водопроводных сетях целесообразно определять по
формуле
i
= NtKt, (36.1)
1
где ql0ot — удельный секундный расход воды одним водоразборным
устройством, л/с; М — число однотипных водоразборных устройств
(смесителей, кранов, поилок, и др.); Ki — коэффициент одновремен-
ного действия.
—450—
.Часовые расходы воды в системе определяют по фор-
муле
Qkr = (qUKhr)/24t (36.2)
Где q — суточная норма расхода воды на одно животное, л/гол.
В сут (табл. 36.1); U — число голов скота в здании; Khr—часовой
коэффициент неравномерности, равный 2,5—3,5.
Таблица 36.1
Водопотребителн Расход воды, л/сут Расход из автопоилок, л/с
на питьевые нужды в пищу, иа убор- ку п мойку
Лошади 30-50 45—80 0,05—0,1
Крупный рогатый скот 10-65 18—85 0,05-0,1
Свиньи 2-20 5—60 0,03—0,4
Овцы 6—10 10-15 0,015—0,025
Птица 0,75—10 1,5—2 —
Материалы, запорную арматуру и другие устройства
внутренних водопроводов следует выполнять в соответ-
ствии с требованиями СНиП; при этом нужно учитывать,
что трубопроводы прокладывают в помещениях, темпе-
ратура которых не ниже 2 °C, а участки, где возможно
переохлаждение трубопровода, должны иметь надежную
тепловую изоляцию. В неотапливаемых помещениях, на-
пример для беспривязного содержания рогатого скота,
предусматривают устройства для опорожнения водопро-
водных труб, теплоизоляцию и даже подогрев воды до
18°С в зимнее время. Особое внимание уделяют трасси-
ровке трубопроводов — прокладке их открыто, в местах,
доступных для осмотра и ремонта, а скрытая проклад-
ка — в местах (пересечениях), где возможно повреждение
труб. Для монтажа водопроводных сетей в животновод-
ческих зданиях применяют стальные, пластмассовые
и резиновые неармированные трубы диаметром от 15 до
65 мм. В помещениях и на открытом воздухе оборудуют
площадки с групповыми или индивидуальными устрой-
ствами для водопоя животных (автопоилки, водопойные
чаши, корыта, лотки).
Для крупного рогатого скота, например, устанавли-
вают стационарные автоматические поилки типа АП-1,
29* —451—
состоящие из корпуса в виде чаши с языком-упором пус-
кового клапана. Если животное напьется и отпустит упор,
то клапан автоматически закроется и подача воды пре-
кратится.
В коровниках устанавливают также групповые поил-
ки на два и на четыре местд типа АГК-4 или для водопоя
к кормушкам пристраивают вдоль полукруглые или пря-
моугольные чаши, выполненные из жести или бетона на
высоте 0,5—0,6 м размером 0,2—0,25 м со стороны перед-
ней стенки кормушки. Воду в чаши подают по лотку или
трубой, а для поддержания уровня воды в чашах уста-
навливают поплавковый клапан.
В помещениях для содержания поросят и свиней уста-
навливают поилки в виде сосок типа ПСБ, в которых
установлена трубка-соска, клапан и амортизатор. При
переносе трубки-соска через образовавшийся зазор меж-
ду клапаном и корпусом поступает в сосок вода. Если
животное прекратило пить воду, клапан под действием
амортизатора и напора воды закрывается и прекращает-
ся подача воды в сосок. Для свободного выгула свиней на
полу выгульных площадок устанавливают групповые
поилки-корыта (одну на 50 голов) с подачей воды ста-
ционарным или переносным (резиновым) трубопроводом.
Общую длину корыт принимают из расчета 1 м на 200
голов.
На коневодческих фермах и в конюшнях водопой уст-
раивают из корыт или переносных емкостей. Аналогичные
поилки применяют для организации поения в помещени-
ях овцеводческих ферм из расчета длины корыт по 0,03 м
на одно животное.
При клеточном содержании кур на птицефермах по-
илки устраивают лоткового типа проточные, размещая их
против каждого яруса клеток над кормушками. Поилки
размещают также вдоль стен или колонн.
Во всех производственных зданиях в условиях холод-
ного климата оборудуют системы горячего водоснабже-
ния. Для отдельных зданий применяют местные установ-
ки для подогрева воды в виде электрических пароводя-
ных или водо-водяных подогревателей. Часто применяют
емкостные электроводонагреватели типа ПЭТ или КЭВ
и ЭПЗ.
Для крупных производственных объектов (комплек-
сов) проектируют централизованные системы горячего
водоснабжения со скоростными проточными водонагре-
—452—
вателями с использованием в качестве теплоносителя па-
ра или электроэнергии.
Канализация производственных зданий сельскохозяй-
ственного назначения имеет свои особенности. Устраива-
ют две системы канализации: для отвода хозяйственно-
бытовых стоков от санитарных приборов, мойки полов,
бытовых помещений и для отвода производственных сто-
ков— навозной жижи от скота, уборки помещений, мой-
ки поилок и т. п.
Производственные стоки по лоткам и трубам собира-
ются в грязеотстойники и направляются на местные со-
оружения для очистки стоков и обеззараживания осадка.
Очищенные сточные воды используют для увлажнения
почвы при влагозарядных поливах сельскохозяйственных
культур, а обезвреженный осадок используют в качестве
удобрения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Материал, изложенный в книге, соответствует учебной програм-
ме курса «Санитарно-техническое оборудование зданий» инженер-
ио-стронтельиых вузов.
В книге рассмотрен обширный круг теоретических и практиче-
ских вопросов, которые должны изучать студенты для получения
квалификации инженера-строителя по специальности «Водоснабже-
ние и канализация».
Научно-методическое построение учебника дает возможность по-
следовательно изучить основные взаимно связанные внутренние са-
нитарно-технические системы холодного и горячего водоснабжения,
канализации, водостоков, газоснабжения для зданий любого назна-
чения.
По каждой системе изложены теоретические и практические ма-
териалы, необходимые для расчетов, проектирования, строительства
и эксплуатации, а также для дальнейших научно-исследовательских
разработок по совершенствованию и созданию более эффективных
систем и оборудования.
Все материалы включают современные технические решения, ба-
зирующиеся на последних отечественных и зарубежных достижени-
ях научно-технического прогресса в области санитарно-техническо-
го оборудования зданий.
Наряду с традиционными схемами сделан акцент на технические
решения санитарно-технических систем при новых архитектурно-
планировочных решениях и современных принципах развития горо-
дов н населенных пунктов (свободная планировка зданий, создание
микрорайонов, современных комплексов). В этом плане существен-
но изменяются системы холодного и горячего водоснабжения, вы-
являются особенности этих систем и системы канализации при раз-
ноэтажной застройке микрорайонов н строительства многоэтажных
зданий. Большое значение приобретают влияние новых схем внут-
—453—
рениих санитарио-техннческих систем и их взаимосвязь с наружны-
ми городскими системами.
Узловыми вопросами, иа которых следует сосредоточить вни-
мание при изучении учебника, являются:
выбор оптимального технического решения при вариантном про-
ектировании с усвоением современных методов теоретического рас-
чета и обоснованного выбора надежного, эффективного и экономич-
ного инженерного оборудования;
принцип действия оборудования и инженерных установок, схем
и технологических процессов;
методика применения ЭВМ для выполнения расчетов сантехни-
ческих систем;
проектирование (выполнение расчетно-пояснительной докумен-
тации и графического материала);
определение актуальных технических задач и проблем, которые
требуют дальнейшего изучения и инженерных разработок (гидрав-
лическая устойчивость во внутренних водопроводных сетях, борьба
с непроизводительными расходами н утечками воды, стабилизаци-
онная обработка воды для горячего водоснабжения и многое дру-
гое).
При изучении перспектив развития санитарной техники следу-
ет руководствоваться Основными направлениями экономического
и социального развития СССР иа 1986—1990 годы и иа период до
2000 года, которые предусматривают огромные масштабы строи-
тельства общественных зданий, решение многих экономических и со-
циальных проблем. Необходимо учесть, что на практические рельсы
поставлены научные, проектные и конструкторские разработки, ко-
торые обеспечат создание и освоение новых технологий, конструк-
ций и оборудования. Решение экономических проблем предусмат-
ривает уменьшение металлоемкости систем, применение пластмасс
и других прогрессивных материалов, а также разработку более со-
вершенного оборудования, повышение его качества, надежности и
долговечности.
Для более глубокого изучения отдельных вопросов по санитар-
но-техническому оборудованию и устройству зданий различного на-
значения в учебнике приведен список литературы.
454—
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Основные методические указания
и примеры выполнения курсового проекта
Курсовой проект выполняют в соответствии с заданием для од-
ного здания или группы зданий и объектов специального назначе-
ния.
Каждый студент получает индивидуальное задание, в котором
изложены исходные данные для проектирования тех санитарно-тех-
иических систем, которые изучаются в данном курсе.
На первом этапе работы студент должен внимательно ознако-
миться с исходными данными и особенностями проектируемого объ-
екта, подобрать литературу и справочный материал, а также опре-
делить объем и характер всей работы в соответствии с требования-
ми, предявляемыми к проектированию саннтарно-техннческих систем.
Проектированию должно предшествовать усвоение учебного матери-
ала изучаемого курса и соответствующих глав СНиП.
В исходные данные должно входить следующее: полная техни-
ческая характеристика здания (объекта проектирования), необходи-
мая для проектирования санитарно-технических систем (холодного
и горячего водоснабжения, канализации, водостоков), характеристи-
ка наружных коммуникаций и Инженерных сетей для привязки и жиз-
необеспечения проектируемого объекта.
Состав исходных данных:
1. Генплан участка в масштабе 1 : 500 с указанием наружных се-
тей городского водопровода, канализации, водостока, теплосети, га-
за, горизонталей и существующих инженерных сооружений (колод-
цев, ЦПТ и др.).
2. Поэтажные планы или план типового этажа с изображением
оборудования (санприборов и др.), имеющего водопотребленне и во-
доотведение с необходимой технической характеристикой (высот
и мест расположения, объемов и т. д.).
3. План подвала для размещения коммуникаций и необходимого
оборудования (водомерного узла, теплового пункта, вводов, запор-
ной арматуры и пр.).
4. Подробное задание на проектирование санитарно-технических
систем и оборудования с указанием территориального размещения
и географического положения проектируемого объекта, описания
климата, грунтов, подземных вод.
Объем проекта:
1. Графическая часть- а) генплан, М 1 : 500; б) планы типового
этажа, поэтажные, подвала, М 1 :. 100, 1 :200 с нанесением всех про-
ектируемых сетей и оборудования; в) аксонометрические схемы хо-
лодного н горячего водопроводов; г) аксонометрические схемы илн
разрезы с развертками по канализационным стоякам и выпускам,
М 1 : 100 или 1 : 200; д) продольные профили наружных внутрипло-
щадочных (дворовых) сетей канализации и водостока, масштабы:
горизонтальный 1 : 500 и вертикальный — 1 : 100; е) деталь монтаж-
ного узла в масштабе 1 : 20; 1 :50.
Всю графическую часть выполняют с применением действующих
ГОСТ на условные обозначения.
2. Спецификация (по выбору).
3. Расчетно-пояснительная записка с описанием и обоснованием
—455—
выбора каждой системы, монтажа, характеристикой материалов
и оборудования, с подробным изложением расчетов сетей и подбора
оборудования. При появлении двух возможных вариантных реше-
ний следует привести обоснование оптимального, наиболее эконо-
мичного варианта.
При проектировании санитарно-техинческих систем следует стре-
миться к применению надежных и наиболее экономичных, простых
и удобных в монтаже, демонтаже и эксплуатации схем и отдельных
узлов трубопроводов и оборудования.
В графической части проекта должно быть соблюдено полное
совпадение изображения элементов систем в поэтажных планах и в
аксонометрических схемах, разрезах и развертках.
Пример курсового проекта по санитарно-техническому
оборудованию группы зданий
Исходные данные для проектирования:
1. Характеристика объекта проектирования.
I) назначение зданий — жилое здание; 2) число зданий — 3;
3) этажность— 12; 4) число секций — 2; 5) заселенность 1/о=3,6 чел/
/кв; 6) высота этажей — 3,0 м; 7) высота подвала — 2,8 м; 8) вы-
сота расположения первого этажа +0,8 м; 9) санитарно-техническое
оборудование — умывальники, ванны, унитазы, мойкн, газовые четы-
рехконфорочные плиты; 10) кровля — скатная; II) толщина пере-
крытий — 0,3 м.
2. Характеристика наружных сетей.
1) Водопровод: гарантированный напор — 30 м; диаметр трубо-
провода — 200 мм; 2) канализация: диаметр коллектора — 500 мм;
отметка земли у городского колодца ГКК«А» — 200,0; глубина су-
ществующего колодца ГКК«А» — 3,8 м, уклон канализационного кол-
лектора — 0,004; расстояние ГКК«А» от угла здания — 20 м; 3) теп-
лотрасса от ЦТП длиной 50 м. Зимой 130 °C с перепадом температур
60 °C. Летом 70 °C с перепадом 40 °C. Теплоноситель — вода; 4) до-
полнительные сведения: глубина промерзания —1,1 м, местоположе-
ние— г. Харьков.
Система холодного водоснабжения здания
Для подачи воды иа хозяйственно-путьевые нужды принимается
в здании система хозяйственно-питьевого водоснабжения, подающая
воду в санитарно-технические приборы, установленные в 576 кварти-
рах (16 квартир на этаже Х12 этажей ХЗ здания) и обслуживаю-
щие 2074 человека (576 квартирХЗ.6 чел/кв).
В связи с тем, что здание имеет высоту 12 этажей, согласно
СНиП 2.04.01—85, п. 6.1, табл. 1, в здании предусматривается внут-
ренний противопожарный водопровод, подающий две струи по 2,5 л/с.
Для поливки зеленых насаждений и тротуаров вокруг здания пре-
дусматривается поливочный водопровод.
С целью сокращения стоимости водопровода принимается объ-
единенная система хозяйственно-противопожарного водопровода.
Внутренний водопровод состоит из следующих элементов: ввод,
водомерный узел, водопроводная сеть и арматура. Для определения
необходимости установки понышения напора определяется (ориенти-
ровочно) требуемый иапор для работы системы;
—456—
Hser = Ю + 4 (12— 1) = 54 м.
Наименьший иапор иа вводе (гарантированный) составляет /7£=
=30 м, поэтому необходимо предусмотреть повысительную насосную
установку. Принимается повторно-кратковременный режим работы
насосной установки, что позволяет отказаться от установки водона-
порного бака и сократить объем строительных работ.
Насосную установку, водомерный узел совместно с другим ин-
женерным оборудованием размещают в центральном тепловом пунк-
те (ЦТП).
Ввод и квартальные сети между зданиями принимаем из чугун-
ных напорных труб по ГОСТ 9583—75. Для уменьшения стоимости
работ и облегчения эксплуатации часть сетей проходит транзитом
через подвалы зданий.
В связи с тем, что проектируемые здания имеют противопожар-
ный водопровод, по СНиП 2.04.01—85 п. 9.1, принимается кольцевая
сеть внутреннего водопровода, присоединяемая к наружной сети дву-
мя вводами. Диаметр кольцевой сети конструктивно принимается
постоянным.
После пересечения вводом стены в ЦТП устанавливают водомер-
ный узел с обводной линией. Водомерный узел состоит из водосчет-
чика — устройства для измерения количества расходуемой воды, за-
порной арматуры, контрольно-спускного крана, соединительных фа-
сонных частей и патрубков из водогазопроводных стальных труб.
Квартальная сеть, проходящая под зданием, является одновре-
менно магистралью внутреннего водопровода и прокладывается под
потолком подвала (над дверными проемами). Стояки монтируют
в санузлах за унитазом. Для удобства монтажа их размещают в шах-
тах сантехкабин рядом с канализационными стояками.
Подводки к саннтарно-техиическим приборам прокладывают от-
крыто на высоте 0,3 м от пола и вертикальными трубопроводами со-
единяют с водоразборной арматурой.
Пожарные краны с рукавами длиной 20 м производительностью
2,5 л/с и d=50 мм размещают на каждом этаже в коридоре около
лифта в пожарных шкафчиках, так, чтобы пожарный кран находился
на высоте 1,35 м от пола, пожарные стояки соединяют с магистралью.
Водопроводная сеть здания с нижней разводкой. Магистраль
проложена по подвалу на высоте 2,3 м от пола подвала. К ней при-
соединены стояки, поливочные краны, которые установлены по пери-
метру здания в нишах стены на расстоянии 30—60 м друг от друга.
Водопроводная сеть в здании монтируется из стальных водогазо-
проводных оцинкованных труб по ГОСТ 3262—75*. Магистраль теп-
лоизолируется матами из минеральной ваты для предотвращения об-
разования конденсата.
В качестве водоразборной арматуры используют смесители, так
как в здании предусматривается система горячего водоснабжения.
На водопроводной сети для управления потоком воды преду-
сматривается установка запорной арматуры.
Задвижки устанавливают на каждом вводе, на кольцевой квар-
тальной сети при входе н выходе из подвала здания, на напорном
всасывающем патрубке насосов, после водомера, на перемычках меж-
ду вводами, на обводной линии в водомерном узле. Вентили разме-
щают на ответвлениях от магистрали к каждому стояку, к поливоч-
ным кранам, на вводе в каждую квартиру и перед смывным бачком.
—457—
Расчет внутреннего водопровода
Расчет проводят по СНиП 2.04.01—85. Исходные данные для рас-
чета даны в табл. 1. Расчетные (секундные) расходы определяют по
формулам (2) и (3) СНиП. Расходы на вводе вычисляют прн
= 15,6 л/ч (табл. 3 прнл, СНиП); =0,25 л/с (расход на
табл. 2 прнл. СНиП); U = 3,6 чел/кв-576 кв = 2074 чел.;
= 4-576= 2304:
/С/
<70,hr=
ванну
№°‘ =
, , 15,6-2074
ptot =-----1—-------- = 0,0156.
3600-0,25-2304
Ntotptot = 2304-0,0156 = 35,94;
а = 10,94 (по прил. 4 табл. 2 СНиП);
qtot — 5-0,25-10,94 — 13,68 л/с (по формуле 2 СНиП).
Расходы в системе холодного водоснабжения вычисляют прн
ftr=5,6 л/ч (табл. 3 СНиП); q^—O,18 л/с (расход ванны, табл, 2,
СНиП); 1/=2074чел.; №=2304.
2074-5,6
Рс =----------------=0,00778 (по формуле 3 СНиП);
3600-0,18-2304 ' 4
= 2304-0,0078 = 17,93;
а = 6,362;
<^ = 5-0,18-6,362 = 5,73 л/с.
Часовые расходы определяют по формулам:
Qhr ~ ahr<
где Qhr — часовой расход воды, принимаемый для жнлых зданий по
прибору с максимальным часовым расходом; аьг— коэффициент,
определяющий число одновременно работающих водоразборных точек
в течение часа, определяется в зависимости от Рк,', N
Р hr — 3600Р q0!qe,hT»
где Р, qo — вероятность и секундный расход водоразборной арма-
туры.
Часовые расходы на вводе вычисляют прн q^^ =300 л/ч (рас-
ход ваины по прил. 2 СНиП):
PhT = 3600 -0,0156•0,25/300 = 0,0468;
NPhT = 0,0468-2304 = 107,83;
а = 27,72;
<7^ = 5-300-27,72 = 41580 л/ч = 41,58 м»/ч.
Часовые расходы в системе холодного водоснабжения вычисля-
ют при ьг =200 л/ч (расход ванны по прнл. 2 СНиП):
PhT = 3600-0,00778-0,18/200 = 0,0252;
NPchr = 0,0252-2304 = 58,06;
—458—
Водопотребители Количестго Секундные расходы, л/с
общие д*0* ХОЛОДНОЙ воды дс горячей воды ffl
Жильцы в доме с пеит- [ рализоваиным горячим gj водоснабжением, обору- <о дованным умывальника- 1 ми, мойками, ваииами длиной 1700 мм, унита- зами — — — Потре бители
Ванна 576 0,25 0,18 0,18 0,8
Умывальник 576 0,12 0,09 0,09 0,15
Мойка 576 0,12 0,09 0,09 0,6
Смывиой бачок 576 0,1 0,1 — 1,6
Таблица 1
Часовые расходы, л/ч Суточные расходы, л/сут
общие (сто- , tot ков) ?о, Лг 1 ХОЛОДНОЙ во- 1 w ’О, hr горячей воды < hr общи? (сто- . tot ков) qu холодной во- | ДЫ?' горячей воды Примечание
5,6 10 300 180 120 Прил. 3 СНиП 2.04.01—85
300 60 200 40 200 40 — — — Прил. 2 СНиП 2.04.01 — 85
80 60 60 — — —
83 83 — — — —
<XhT — 16,45
<4. = 5-200-16,45= 16450 л/ч = 16,45 м3/ч.
Суточные расходы воды вычисляют по формуле
I
Яи ^UtqU'illOW,
1
где Ut — число однотипных водопотребителей в здании; qu,t— су-
точная норма водопотребления, л/сут на 1 чел.
при <7^ = 300 л/сут <7^=2074-300/1000 = 622,2 м3/сут;
qcu t = 200 л/сут <?' , = 2074-200/1000 = 414,8 м3/сут.
Расчет системы на пропуск хозяйственно-питьевых расходов
Ввод рассчитывается на пропуск воды для системы холодного
и горячего водоснабжения, т. е. расчетного расхода q‘°‘.
Потери напора на вводе находят по формуле
где I — длина ввода от точки врезки в наружную сеть до водомер-
ного узла (определяют по генплану), м.
Принимаем диаметр ввода 150 мм и по табл. 1 для qtot = 13,68 л/с
определяем /=0,0062 мм/м (/=60,7 Па/м).
/1 = 0,0062-107,5 м = 0,67 м.
Водосчетчик подбирают таким образом, чтобы его номинальный
расход qw, л/ч, соответствовал 4 % среднего расхода в сутки мак-
симального водопотребления:
<7^ = 0,4-622,2 = 24,89 м3/ч.
По табл. 3.5 выбирают счетчик б/=100мм, сопротивление счет-
чика 5= 1,07-10-3.
Потери напора в водосчетчике вычисляют по формуле
/^ = S«7'°')2,
где S — сопротивление водосчетчика; qtot — расчетный расход через
водосчетчик, равный расходу на вводе, л/с.
/1ц7= 1,07-10-3-13.682 = 0,2 м
Водопроводная сеть рассчитывается по направлению движения
воды от диктующего расчетного водоразборного устройства иа стоя-
ке СтВ1-16 до колодца наружной сети. Расчетные расходы для каж-
дого участка определяют по формуле
qc = Sccc/Jj при Р° = 0,00778.
Величины расчетных расходов приведены в табл. 2
—460—
Т аблица 2
Номер участка сети NC РС NC а 9е
1—2 4 0,031 0,239 0,21
2—3 8 0,0624 0,292 0,26
3—4 12 0,093 0,337 0,30
4—5 16 0,124 0,378 0,34
5—6 20 0,155 0,405 0,36
6—7 24 0,186 0,439 0,39
7—8 28 0,218 0,467 0,42
8—9 32 0,249 0,493 0,44
9—10 36 0,280 0,518 0,46
10—11 40 0,311 0,542 0,49
11—12 44 0,342 0,565 0,51
12—13 92 0,716 0,815 0,73
13—14 92 0,716 0,815 0,73
14—15 140 1,089 1,014 0,91
15—16 140 1,089 1,014 0,91
16—17 188 1,462 1,197 1,07
17—18 284 2,209 1,521 1,37
18—19 332 2,583 1,684 1,51
19—20 380 2,956 1,840 1,65
20—23 524 4,077 2,246 2,02
23—24 572 4,450 2,386 2,15
24—25 668 5,197 2,626 2,36
25—26 716 5,570 2,760 2,48
26—27 764 5,944 2,858 2,57
27—28 1528 11,888 4,678 4,21
28—ЦТП 2292 17,832 6,335 5,70
Диаметр кольцевой магистрали принят постоянным (для обеспе-
чения бесперебойной подачи противопожарного расхода) по макси-
мальному расходу в системе холодного водоснабжения (5,73 л/с).
Потери напора на участках приведены в табл. 3
Для сокращения объема часть расчетных участков в таблицах
опущена.
Требуемый напор для работы системы, м, вычисляют по формуле
Нт = Hgeom + + Hf>
где Hgeom — геометрическая высота подъема жидкости, равная раз-
ности отметок диктующего водоразборного прибора н колодца
наружной водопроводной сети Z2, м; Hf — рабочий напор перед дик-
тующим водоразборным прибором; Zhtot — суммарные потери на-
пора на расчетных участках водопроводной сети при движении во-
ды от наружной сети до диктующего водоразборного прибора, м.
Величину Zhtot находят как сумму потерь напора по длине, на
местные сопротивления и в водомерном узле:
2Aiof = 2"l + 2,1l + ^,
Н =42,4— 11,85 = 30,55 м; Н. = 3,0 м; h.w = 0,2 м;
geom ’ ’ Т ’ w > ’
—461
Таблица 3
Номер участка Длина участка. lt м <f • л/С d, мм о» м/о Потери напора
удельные I, мм/м суммар- ные hp м
1—2 3 0,21 20 0,68 88,8 0,27
2—3 3 0,26 32 0,28 8,5 0,026
3—4 3 0,30 32 0,32 9 0,027
4—5 3 0,34 32 0,36 13,1 0,039
5—6 3 0,36 32 0,39 15,3 0,046
6—7 3 0,39 32 0,42 17,5 0,053
7—8 3 0,42 32 0,43 18,6 0,056
8—9 3 0,44 32 0,46 20,8 0,062
9—10 3 0,46 32 0,48 22,9 0,069
10—11 3 0,48 32 0,51 25,1 0,075
11—12 3 0,51 32 0,52 26,2 0,079'
12—13 3 0,73 32 0,76 52,2 0,15
13—14 8 0,73 150 0,76 52,2 0,15
14—15 40 0,91 150 0,1 0,1 0,0004
15—16 2,2 0,91 150 0,1 0,1 0,0002
16—17 2 1,07 150 0,1 0,1 0,0002
17—18 8,4 1,37 150 0,1 0,1 0,0008
18—19 0,25 1,51 150 0,1 0,1 0,00003
19—20 28,2 1,65 150 0,1 0,1 0,0028
20—23 14,4 2,02 150 0,1 0,1 0,0014
23—24 1,7 2,15 150 0,1 0,1 0,0002
24—25 9,6 2,36 150 0,1 0,1 0,00096
25—26 0,2 2,48 150 0,1 0,1 0,00002
26—27 94,5 2,57 150 0,1 0,3 0,034
27—28 54 4,21 150 0,22 0,81 0,044
28—ЦТП 86 5,70 150 0,30 1,41 0,12 Л;=1,6 М
2Aj = 3,27 м; 2ЙХ =0,2-3,27 = 0,65 м.
Я = 30,55 4-3 + 3,27 + 0,65 4-0,2 = 38 м.
В хозяйственно-питьевом водопроводе максимально допустимая ве-
личина напора ие должна превышать 60 м.
Проверка системы иа пропуск пожарного расхода воды
Расчетный диктующий пожарный кран расположен на стВ2-1 на
12-м этаже.
При пожаре расчетный расход воды определяем по формуле
^=9/в + ^,
где qf„ — расчетный расход иа пожаротушение, определяемый по
формуле qfe = qo,fenfe,
где qojc — нормативный расход одной пожарной струн, равный
2,5 л/с; с учетом высоты компактной части пожарной струи 6 м
—462-
расчетная производительность пожарной струи, согласно таблице
СНиПа, будет <7оje = 2,6 л/с; rife = 2 — расчетное число пожарных
струй; qtot — максимальный расчетный расход воды на хозяйствен-
ные и питьевые нужды, принимают без расходов воды на души,
мытье полов, поливку, л/с.
= 2-2,6+ 13,68 = 18,88 л/с.
Потери напора на вводе: /11=0,011-107,5= 1,183 м.
Расчетные расходы на участках сети при пожаре приведены
в табл. 4, потери напора — в табл. 5.
Таблица 4
Номер точки Номер участка Номер точки Номер участка ч
ПК ПК—15 5,2 22 22—23 7,22
15 15—16 6,11 23 23—24 7,35
16 16—17 6,27 24 24—25 7,56
17 17—18 6,56 25 25—26 7,68
18 18—19 6,72 26 26—27 7,77
19 19—20 6,86 27 27—28 9,41
20 20—21 7,12 28 28—ЦТП 10,90
21 21—22 7,22 ЦТП ЦТП—В1 (ввод) 18,88
Таблица 5
Номер участка 1, м л/с di мм о, м/с Потерн напора
удельные 1, MMftA суммар- ные ftp м
1п—15 34 5,2 70 0,72 20,3 0,69
15—16 2,2 6,11 150 0,36 1,97 0,0043
16—17 2 6,27 150 0,32 1,6 0,0032
17—18 8,4 6,56 150 0,33 1,72 0,0145
18—19 0,25 6,72 150 0,34 1,79 0,0005
19—20 28,2 6,86 150 0,35 1,88 0,053
20—21 14,4 7 12 150 0,37 2,03 0,029
21—22 1,7 7,22 150 0,38 2,13 0,0036
24—25 9,6 7,56 150 0,38 2,24 0,0215
25—26 0,2 7,68 150 0,39 2,3 0,0005
26—27 94,5 7,77 150 0,40 2,4 0,231
27—28 54 9,41 150 0,49 4,26 0,23
28—ЦТП 86 10,90 150 0,56 7,68 0,66
2/11=1,94 м
ЦТП—B1I 107,5 I 18,68 I 150 I 0,99 I 12,9 I 1,38
(ввод) I I I I I |
463—
Требуемый напор при пожаре зависит от геометрической высоты
подъема воды 7/geom=41,75—11,85=30,0 м, потерь напора во вводе
Л1= 1,18 м, потерь по длине и на местные сопротивления соответст-
венно S/ii = l,94 м, /i2=0,2-1,94=0,39 м, а также рабочего напора
у пожарного расчетного крана W/= 10 м. Требуемый иапор при по-
жаре 7/л=30+1,18+1,94+0,39+10=43,5 м.
Подбор повысительных насосов
Хозяйственные насосы должны подавать воду для системы хо-
лодного и горячего водоснабжения, поэтому их расчетный расход!
= 13,68 л/с = 50 м»/ч.
Напор насосов WP=W—Не=38—28=10 м.
По данным н Н», используя каталог насосов, подбираем на-
сос марки ЗК 45/30 с характеристиками «/f =50 м3/ч; 7/Р==20 м;
число оборотов п=2900 мин-1; М=7,5 кВт.
Резервный насос принимаем той же марки ЗК 45/30.
Противопожарные повысительные насосы должны подавать
9^=18,68 л/с=67 м3/ч прн Wp/=W„—//g=42—28=14 м.
По каталогу подбираем насос марки 4К 90/20. По СНиПу при-
нимаем один резервный насос той же марки.
Система горячего водоснабжения
Для хозяйственно-бытовых нужд в здании предусматривается
централизованная система горячего водоснабжения, так как в рай-
оне имеются тепловые сети от ТЭЦ.
Система питается от холодного водоснабжения, к которому она
подключается после насосной установки.
Система горячего водоснабжения включает устройство для на-
грева воды, распределительную н циркуляционные сети, арматуру.
В качестве подогревателя воды принимаем скоростной водопо-
догреватель, имеющий незначительные размеры. Водоподогреватель
устанавливается в ЦТП.
Распределительная сеть принимается тупиковой с верхней раз-
водкой, так как в здании имеется теплый чердак. Такая схема поз-
волит сократить протяженность трубопроводов, так как не надо про-
кладывать циркуляционные стояки.
Стояки прокладывают в одной шахте со стояками холодного во-
доснабжения, справа от ннх. Разводки в квартирах идут параллель-
но разводкам холодного водоснабжения. На стояках устанавливают
полотенцесушители. Сети монтируют из стальных оцинкованных труб
по ГОСТ 3262—75, соединяемых на резьбе. Магистрали н стояки, за
исключением полотенцесушителей, покрывают сухой тепловой изоля-
цией из минеральной ваты.
В качестве водоразборной арматуры используют смесители, в ка-
честве запорной — латунные вентили (ГОСТ 9086—74*), устанавли-
ваемые у оснований и вверху стояков, на квартирных разводках. На
магистралях монтируются задвижки.
-464—
Для обеспечения циркуляции все подающие стояки в подвале
соединяются в магистральный циркуляционный трубопровод, транс-
портирующий остывшую воду к водоподогревателю для подогрева.
Расчет системы горячего водоснабжения
Систему рассчитывают по СНиП 2.04.01—85. Исходные данные
для расчета приведены в табл. I. Расчетные (секундные) расходы
определяют по формулам при <7ftf>u“=10 л/ч — прил. 3 СНиПа, q* =
=0,18 л/с, 1/=2074, 7Vh=3-576 =1728 подводок.
= 1728-0,019= 32,83, а =10,2;
<7ft = 5-0,2-10,2 = 02 л/с.
Суточные расходы горячей воды вычисляют по формуле
qhu=qhuqUhl^.
При <7ио=120 л/сут — прнл. 3 СНиП:
<7* = 120-2074/1000 = 248,9 м3/сут.
Часовые расходы определяют по формулам:
fir = 5&.0 и Phr = 3600 • РМгЛ
с использованием =200 л/ч (расход ванной по прил. 2).
Ph = 3600-0,019-0,2/200 = 0,684;
lVft р" = 0,0684-1728 = 118,2;
ahT = 29,89;
q£r = 5-200-29,89 = 29890 л/ч = 29,9 м3/ч.
Средние часовые расходы горячей воды находят по формуле при
периоде потребления 7=24 ч:
4hr.m = Чи/Т> ?Нг.т = 249/24 = 10.38 м3/ч.
; Суточные расходы теплоты вычисляют по формуле
^ = <7и/(1+Ю.
где gh=Cp(th—tc)—количество теплоты, требуемой для нагрева 1л
воды до расчетной температуры; <7^— суточные расходы горячей во-
ды, л/сут иа чел.; С — теплоемкость воды, кДж/(кг-°С); р — плот-
ность воды, кг/дм3; th — температура горячей воды, °C; tc — темпе-
ратура холодной воды в отопительный период (+2 °C), °C; К — ко-
эффициент, учитывающий потерн теплоты трубопроводами.
При К=0,25, /Л=55°С; /'=2 °C.
С=4,19 кДж/(кг-°С), р=1000 кг/м3.
gh = 4,19-Ю3 (55 —2) =222 МДж/м3;
= 249-222-10s (1 + 0,25) = 69,09 ГДж/сут.
30-349
—465—
Средние часовые расходы теплоты рассчитывают по формуле
бЛг т= 10,38-222-10е (1 4-0,25) = 2,88-10° Дж/ч = 2,88 ГДж/ч =
= 0,82 МВт.
Максимальные часовые расходы теплоты вычисляем по формуле
при К=0,25
= = + •
Прн gh=222 МДж/м3; ghr,m=2,88 ГДж/ч, g^r=29,9 м3/ч
h в 0,25-2,88-10е
g^r = 29,9-222-106 4- — t _[_Q 25--= 6,64-10° Дж/ч =
= 6,64 ГДж/ч = 1,84 МВт.
Водонагреватели рассчитывают на максимальный часовой расход
воды qhhl =29,9 м3/ч и теплоты g^r=6,64 ГДж/ч. Для предваритель-
ного подбора водонагревателя определяют расход нагреваемой воды
по формуле
h________8hr_______J, h
'hr (th _ /С) Ср 8hr'S '
Прн g^r=6,64 ГДж/ч и gft =222 кДж/м3
h 6,64-10°
qhr~ 222 10е
= 29,9 м3/ч.
Определяем площадь трубок водонагревателя, приняв скорость
нагреваемой воды ~1 м/с:
</ht
3600а
29,9
— 3600-1
= 8,3-10—3
м2.
Подбираем водонагреватель 12 ОСТ, имеющий F=9,85-10~3 м2;
F=12m2.
Определяем фактическую скорость движения воды прн часовом
расходе
‘/'hr
v =------- ,
F-3600
где F — площадь сечення трубок водонагревателя.
29,9
о =-------—-— =0,84 м/с.
0,00985-300
Прн максимальном секундном расходе <7л = 1О,2 л/с
10,2-3,6 ,
v =-------------= 1,04 м/с.
3600-0,00985
—466—
Поверхность нагрева водонагревателя определяют по формуле
г_ Pg*
рЛ'ЛЛ 3,6 ’
где gh— расчетное количество теплоты, кДж/ч; р—коэффициент
запаса (Р=1,1); ц— коэффициент, учитывающий снижение тепло-
передачи в связи с зарастанием (р=0,7); К — коэффициент тепло-
передачи, нагревательной поверхности, Вт/(м2-°С); Д/— расчетная
разность температур теплоносителя н нагреваемой воды, °C.
Прн параметрах теплоносителя 130 °C; /2=70°С н нагреваемой
воды 1^=5'С и
ц = 0,7; р=1,1
<5=6О°С (знмннй режим) /(=2900 Вт/(м2-°С);
(130 - 60)-(70 - 5) = 71 5 оС .
2,311g (130 — 60)/(70 — 5)
1,1-6,64-Ю9
Д/ =
F =-------------1-----------= 13 м2.
0.7-2900-3600-103-71,5
Проверим площадь нагрева прн работе водонагревателя в лет-
нем режиме: /J=70 °C; /f=30 °C; /!>=10 °C; $ =60 °C.
„ . (30—10)—(70 —60)
Прн Д/ =------------------------= 13 С;
2,31 1g (30— 10)/(70 — 60)
1,1-6,64-Ю9
= 71,5 м2.
F —
0.7-2900-3600-Ю3-13
По большей площади (71,5 м2) определяем число секций водона-
гревателя:
n = F/f,
где f — площадь одной секции, принимается 12 м2.
71,5
Н = —=6,2.
Принимаем к установке семь секций водонагревателя № 12.
Потери напора в водонагревателе вычисляем по формуле прн
Р=2:
ЙЦ7Л = 0F V2 п.
При F=0,75m2; п=7; о=0,84 м/с.
hwh = 2-0,75-7-0,842 = 7,4 м.
Расчет системы в режиме водоразбора
Расчетные секундные расходы в сети горячего водоснабжения по
расчетному направлению от точки 1 на Ст ТЗ-16 от водонагревате-
ля до ЦТП определены по формуле цй=5а'цо при Ph=0,0I9 н да-
ны в табл. 6, потерн напора — в табл. 7.
30* —467—
Таблица 6
Номер участка Ph Nh а г
1—2 36 0,68 0,791 0,71
2—3 72 1,36 ' 1,168 1,05
3—4 108 2,05 1,479 1,33
4—5 144 2,73 1,724 1,55
5—6 180 3,42 1,991 1,79
6—7 216 4,10 2,246 2,02
7—8 252 4,78 2,490 2,24
8—9 504 9,57 4,008 3,607
&-10 756 14,36 5,382 4,84
10—11 1008 19,15 6,682 6,01
11—12 1260 23,94 7,9 7,11
12—ЦТП 1512 28,72 9,144 8,22
Таблица 7
Номер участка 1, ы Л л/с Д, мм V, м/с К Потер»
удельные 7. мм/м суммарные И (1-ЬК). ы
1—2 8 0,71 32 0,89 0,5 74,7 0,896
2—3 6,1 1,05 40 1,08 0,5 90,6 0,829
3—4 3 1,33 40 1,3 0,5 133,7 0,602
4—5 7,6 1,55 50 0,88 0,5 41,2 0,476
5—6 0,5 1,79 50 0,98 0,2 51,3 0,031
6—7 27,9 2,02 80 0,45 0,2 5,62 0,188
7—8 7,9 2,24 80 0,48 0,2 6,14 0,058
8—9 6,5 3,61 90 0,59 0,2 8,64 0,067
9-10 2,7 6,01 100 0,6 0,2 7,17 0,023
10—11 7,5 4,84 100 0,76 0,2 7,11 0,103
11-12 0,3 7,11 150 0,39 0,2 1,75 0,0006
12—ЦТП 50,7 8,23 150 0,46 0,2 2,35 0,143 й/=3,42 м
В связи с тем, что расчетный расход на водоразбор = 10,2 л/с)
значительно больше циркуляционного (<^г=3,0 л/cj циркуляция во
время водоразбора не предусматривается.
Требуемый напор в системе горячего водоснабжения определяем
но формуле прн Wg=30,0 м; йг=3,42 м, /iiva=7,4 м, /iiv = 0,2 м,
=0,67 м, Л/=30 м
tfft = 30+ 3,42+7,4+ 0,2+ 0,67 + 3= 44,7 м.
-468-
Расчет системы в режиме циркуляции
Требуемый напор при циркуляции определяем по формуле
Hcir = (hwh + ha r+ hw + ,1з + Л«)’
где hwh — потери напора в водонагревателе, м; heir, hw—потери
напора в магистралях распределительных и циркуляционных сетей,
м; Лз. ht — потери напора в водоразборных и циркуляционных стоя-
ках или стояках секционных узлов (входят в табл. 9.)
Исходные данные и расчет теплопотерь приведены в табл. 8.
Циркуляционный расход (л/с) вычисляем по формуле
еТ
gciT ~ МСр '
где А/—перепад температур иа расчетном участке, °C; —потери
Таблица 8
Диаметр, d, мм Число стояков Длина стояка, м Суммар- ная длина стояков Удельные теплопо- тери Вт/м Теплопо* 'терн стояков, Вт, qht Теплопо- тери М8П1СТ- ралей Вт
Водоразборные стояки
32 | 48 | 34 | 1632 | 19,2 | 31 334 | —
Полотенцесушители
32 | 48 | 36,3 | 1742,4 | 50 | 87 120 | —
Главные подающие стояки
100 | 6 | 38 | 228 | 55,8 112722,4 | —
Магистрали в подвалах
90 - - 48 37,2 — 1785,6
100 — —- 48 43,0 — 2064
150 — — 48 50,0 — 2400
Магистрали в каналах
90 - - 99 33 3267
100 — — 55 38,2 — 2101
150 — — 92 44,6 — 4237
g™ =131176,4+15854,6=147 031 Вт
—469—
Таблица 9
Номер участка Л м Ч, л/с мм V, м/с к Потери h
удельные i, мм/м суммар- ные ilt м
Циркуляционный трубопровод
1—2 7,9 0,07 25 0,16 0,5 4,4 0,052
2—3 6,1 0,14 25 0,36 0,2 20,3 0,148
3-4 3 0,22 25 0,96 0,2 36 0,13
4-5 7,7 0,37 25 1,0 0,2 144 1,33
5—6 0,4 0,44 25 1,0 0,2 183,7 0,088
6—7 28 0,51 32 0,65 0,2 43 1,445
7—8 7,9 0,66 32 0,89 0,2 74,7 0,71
8—9 6,5 0,74 32 0,98 0,2 79,4 0,62
9—10 2,7 0,81 40 0,76 0,2 44,2 0,143
10—11 7,5 0,96 50 0,51 0,2 13,9 0,125
11—12 0,3 1,03 50 0,54 0,2 15,3 0,0055
12—13 21 1,11 65 0,61 0,2 20,1 0,51
13—14 78 2,03 80 0,45 0,2 5,6 0,526
14—15 10,9 2,14 80 0,48 0,2 6,4 0,084
15—16 78 3,07 80 0,38 0,2 2,8 0,27
16—ЦТП 20,3 3,18 100 0,18 0,2 0,37 0,0089
/loir =6,2 м
Распределительный трубопровод
1—2 7,8 0,074 25 0,167 0,2 4,4 0,041
2—3 6,9 0,148 40 0,14 0,2 1,56 0,013
3—4 2,0 0,222 50 0,11 0,2 0,61 0,0015
4-5 0,6 0,37 50 0,22 0,2 2,45 0,0018
5-6 7,4 0,444 50 0,25 0,2 3,12 0,028
g 7 0,4 0,518 50 0,28 0,2 3,87 0,0019
7—8 71,1 0,666 80 0,16 0,2 0,69 0,059
8—9 19,8 1,18 100 0,15 0,2 0,45 0,011
9—10 96,2 1,72 100 0,22 0,2 0,99 0,114
10—11 10,8 2,23 100 0,29 0,2 1,63 0,021
11—12 96,2 2,75 125 0,22 0,2 0,71 0,081
12—13 (ЦТП) 20,3 3,18 125 0,26 0,2 0,1 0,99 м 0,024
теплоты в распределительной сети системы, Вт. При Д<=10°С; С=а
=4,19 кДж/(кг-°С) и р= 1000 кг/м3
147031-3,60 127260,4
а г-,г =--------------~------------------= 3,54 л/с.
ЧС1Т 10-4,19-1000 3,6-10-1-1000
Расчетные расходы в магистралях определяем по формуле
—470-
где ^dr — циркуляционный расход во всей системе, л/с; /,— длина
п
одного стояка или стояков в секционном узле, м;У,/.— общая дли-
1
на стояков во всей системе, м
3,54 (34 + 36,3)
1632+ 1742,4
= 0,074 л/с.
Расчетные расходы и потери напора даны в табл. 9.
Требуемые напоры в режиме циркуляции при йС(г=6,2 м и hw —
= 0,7 м (табл, 9) ftir,h=7,4 м:
Hhcir = 6,2 + 0,7 + 7,4 = 13,79 м.
Подбор иасосов для горячего водоснабжения
В связи с тем, что требуемые напоры в системах горячего и хо-
лодного водоснабжения отличаются незначительно (Дс=36 м, Hh =
=45 м), принимается одна общая насосная установка для холодного
и горячего водоснабжения с насосами ЗК 45/30.
Циркуляционные насосы подбирают на напор Ими расход
3,54 л/с (12,74 м3/ч). Данные параметры обеспечивает насос 2К
20/18 (2К-9). Мощность двигателя 2,2 кВт, п=2900 об/мнн.
Система канализации
Система канализации проектируется в соответствии со СНиП
2.04.01—85.
В здании принимается хозяйственно-бытовая канализация для
отвода загрязненных вод от моек, умывальников, ванн, унитазов, ус-
тановленных в квартирах.
Система канализации состоит из дворовой н внутренней сетей,
санитарно-технических приборов и гидравлических затворов.
Дворовая сеть прокладывается нз керамических труб (ГОСТ
286—82) и присоединяется к наружной сети в колодце ГКК-
Внутренняя канализационная сеть запроектирована из чугунных
канализационных труб и фасонных частей (ГОСТ 6942.1—30—80).
В здании принято 16 стояков. Конструктивно принимаем диаметр сто-
яка 100 мм, так как к нему присоединяются унитазы, диаметр вы-
пуска которых 100 мм. Отводные линии от санитарных приборов при-
нимаем диаметром 50 мм. Диаметр выпуска, к которому присоедине-
ны стояки, принят 100 мм.
На стояках на высоте I м от пола установлены ревизии на пер-
вом, последнем этаже и через два этажа. На выпусках и отводных
трубопроводах, где возможны засорения, установлены прочистки.
Вытяжная часть стояка выведена на крышу. Диаметр вытяжной ча-
сти равен диаметру стояка.
Мойки и умывальники оборудованы бутылочными сифонами.
—471—
Система канализации рассчитывается по методике СНиП
2.04.01—85.
Расчетные расходы в системе определяем по формулам:
прн qtot > 8 л/с (f = qtot\
при qtot < 8 л/с qs = </0< + <7o,max.
где qtot — расчетный расход в системе общего (холодного и горяче-
го) водосиабжеиия, обслуживающей данную группу приборов, опре-
деленный по формуле qtot=5aqo°max> л/с; go,'max — расход сточных
вод прибором с наибольшим водоотведением, принимается по СНиП.
Секундный расход стоков от всех зданий g3=g,0, = 13,68 л/с.
Часовые и суточные расходы в системе канализации равны рас-
ходам в системе водосиабжеиия: д£г=41,6 м3/с; =622 м3/сут.
Проверка пропускной способности стояка
Расчетный расход у основания стояка вычисляют по формуле при
числе приборов, присоединенных к стояку М=4-12=48 приб. Ps =
= 0,0156; g‘o, = 0,3 л/с; дд = 1,6л/с (прил. 2 СНиП)
NSPS = 48-0,0156 = 0,7488;
а = 0,832;
^ = 5-0,3-0,832+1,6 = 2,85 л/с.
Допустимый расход через стояк d=100 мм равен 3,2 л/с (табл.
8 СНиП 2.04.01—85) при угле присоединения отводной линии 90°.
Следовательно, принятый диаметр стояка подходит, так как 3,2 л/с>
>2,85 л/с.
Расчет выпусков дворовой сети от наиболее удаленной точки 1
до колодца городской сети ГКК приведен в табл. 10.
Таблица 10
Участок сети 9, л/с Z, м d, мм 1 V. м/с b/d Р/Ч /t-a <7. м Отметки
в начале участка в конце участка
1—2 2,85 1,0 100 0,025 1,0 0.4 0.63 0,025 12,125 12.1
2-3 3,53 3,0 100 0,035 1,18 0.4 0,75 0,105 12,1 11,995
3-К1 4,43 5,7 100 0,028 1,16 0.5 0.82 0,16 11,995 11,835
KI—К2 4,43 20,0 100 0,015 0,92 0,6 0,71 0,3 11,835 11,535
К2-К13 5,05 33 150 0,026 1.15 0,3 0,63 0,858 11,535 10.677
К13—К14 7,36 30 150 0,019 1.12 0,4 0,71 0,57 10,677 10,107
К14-К16 9,63 20 150 0.014 1,07 0,5 0,76 0.28 10,107 9,827
К16-К17 9,63 30,5 150 0,014 1,07 0,5 0.76 0,427 9,827 9,4
К17—К18 9,63 31 150 0,014 1.07 0.5 0,76 0,434 9,4 8,966
К.18—К20 11.43 29,5 150 0,02 1,29 0,5 0,91 0,59 8.966 8,376
К20—К21 13,23 29 200 0.038 1,66 0.3 0,91 1,102 8,376 7,274
К21-К22 13.23 35,5 200 0,038 1.66 0,3 0,91 1,349 7.274 5,925
К22—К23 13,23 26 200 0.038 1.66 0,3 0,91 0,988 5,925 4,937
К23-КК 13,23 16 200 0,038 1,66 0 3 0,91 0,608 4,937 4,329
КК-ГКК 13,23 12,5 200 0,038 1,66 0,3 0,91 0.475 4,329 3,854
—472—
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Нормы расхода воды потребителями
в жилых и общественных зданиях1
Водопот ребите ль Измеритель Норма расхода воды, л
в сутки наи- большего не- допотребле- ния в час наибольшего водопотребления
общая qtoi чи горячей воды общая _/о/ Qhr, и горячей В°ДЫ "hr.u ч * к ёч? о з 5 5 к. «
Жилые дома квартирно- го типа с централизован- ным горячим водоснаб- жением, оборудованные умывальниками, мойка- ми, ваннами длиной 1500—1700 мм, душами 1 житель 250 105 1 15,6 10 5,6
То же, при высоте зда- ний св. 12 этажей и по- вышенных требованиях к их благоустройству То же 400 130 20 10,9 9,1
Общежития св. 10 эта- жей с общими душевы- ми » 100 60 10.4 6,3 4,1
Гостиницы, пансионаты и мотели с общими ванна- ми и душами » 120 70 12,5 8.2 4,3
То же» с душами в но- мерах * 230 140 19 12 7
Больницы, санатории об- щего типа и дома Отды- ха (с общими ваннами и душевыми) 1 к ка 200 120 10 4,9 5,1
Обслуживающий персо- нал общественных Зда- ний 1 чел. в смену 25 7 8 3 5
Душевые в бытовых по- мещениях промышленных предприятий, клубах и др. 1 душевая сетка — 500 270 230
•473—
Продолжение прил. 2
Водопотребитель Измерптел ь Норма расхода воды, л
в сутки наи- большего во- допотребле- ння в час наибольшего водопотребления
общая чи «а« а Ф Сг g. а е g общая /О/ qhr, и горячей ярды холодной B0«“ qbr,u.
Предприятия обществен- ного питания:
приготовление пищи, потребляемой иа пред- приятии 1 блюдо 16 12,7 16 12,7 3,3
то же, продаваемой на дом Расход иа поливку из То же 14 И,2 14 11,2 3,8
шлангов усовершенст- вованных покрытий, тротуаров, площадей, заводских проездов м? 0,4— 0,5
поливка зеленых на- саждений, газонов и цветников м? 3—4 — — — —
1 Выборка нз СНиП 2.04.01—85.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Гидравлические характеристики пожарных кранов1
Напор, м, у пожарного крана с рука- вами длиной, м
10 15
Напор, м. у
пожарного
крана с рука-
вами длиной.
м
10 15
Напор, м. у
пожарного
крана с рука*
вами длиной,
м
10 15
Диаметр спрыска наконечника пожарного ствола» мм
13 J 16 I 19
Пожарные краны d=50 мм
6
8
2,6 9,2 9,6 3,4
2,9 12 12,5 4,1
8,8 9,6
12,9 13,8
—474—
1 Выборка из табл. 3 СНиП 2.04.01—85,
4b tO О 00 СТ5 Ю О Высота компактной части струи нли помещения, м Продолжение прил. 3
to to I | | to to [ 00 05 * * 00 co ' W Диаметр спрыска наконзчинка пожарного ствола, мм Производитель- ность пожарной струн, л/с
to H- to to CO t© | | | CO О | 00 05 05 я to — 2 to to w ® | | | Л -° | — «3 ~ <3> | 10 15 i Напор, м, у пожарного крана с рука- вами длиной, м
E ^COCOtOtOft co co To *4 co to 05 2S to -4 co *o Co сп Производите;: ь- ность пожарной струи, л/с
s to — — — _ E tO — — Co 00 >U •— 00 rfb t© СЛ 00 00 "to — от to — — — Onto — — CO 00 >U *— 00 ,g СЛ to СЛ CO CO CO To О 2 СЛ 05 -a 10 15 Напор, м, у пожарного крана с рука- вами длиной. м
СЛ СЛ »U 4b. co . Щ 4b Vj to 05 — 1 To 05 3 Производитель- ность пожарной струи, л/с
to — — to»— — 00 «u — -4 | о 05 *00 To CO Ъо 05 й о x — oo । Й J-j 4b M -sj CO CO 10 15 1 Напор, м. у 1 пожарного крана с рука- вами ДЛИНОЙ, м
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Таблица для гидравлического расчета стальных труб внутренней водопроводной сети (ГОСТ 3262—75)1
Расход,
о
"ч
1
ст>
I
0,2
0,3
0.4
0,5
о,е
0,7
0,8
0,9
1
1.2
1,4
1,6
1,8
2
2,6
3
3.6
4
4,6
5
5,6
6
7
8
9
10
Скорость м/с, гндравннческнй уклон 1000 (потерн напора на единицу длины) прн условном проходе труб, мм
15 20 25 32 40 50 70 80 100
1000 1 V 1000 i о 1000 1 V 1000/ V 1000 I V 1000 I ° 1000/ V 1000 / V 1000/
1,18 360,5 0,62 73,5 0,37 20,9 0,21 5,39
1,77 807 0,94 154,2 0,56 43,4 0,31 10,5 0.24 6,39
2,36 1435 1.25 265,6 0,75 73,5 0,42 17,5 0,32 8,98
2,95 2242 1,56 414,9 0.93 110,9 0,52 26,2 0,4 13,4 0,24 3,75
1,87 597,5 1.12 155.8 0,63 36,5 0,48 18,4 0,28 5,18
2,18 813,3 1,31 209,6 0,73 48,4 0,56 24,6 0,33 6,81 0,2 2,07
2,5 1062 1.5 273,8 0,84 61,9 0,64 31,3 0,38 8,64 0,23 2,62
2,31 1344 1.68 346.5 0,94 77,7 0,72 38,9 0,42 10,7 0,26 3,23
1,87 427,8 1,05 93,6 0,8 47,2 0,47 12,9 0,29 3,89 0,2 1,64
2.24 616 1,25 132 0,95 66,1 0,57 18 0,35 5,38 0,24 2,26
2,62 838,5 1,46 179,7 1.11 88,2 0,66 23,8 0,4 7,09 0,28 2,97
2,99 1095 1,67 234,7 1,27 113,7 0,75 30,4 0,46 9,01 0,32 3,77
1.88 297,1 1,43 143,9 0,85 37,8 0,52 11,2 0,36 4,65
2,09 366,8 1,59 177,7 0.94 45,9 0,58 13,5 0,4 5,61 0,24 1,52
2,72 619,9 2,07 300,2 1,22 74,9 0,75 21,8 0.52 9,01 0.31 2,42
2,39 399,7 1.41 99,7 0,86 28,4 0,6 11,7 0,35 3.13
2,86 575.6 1,7 143,6 1,04 39,9 0.73 16,3 0,42 4,34
1,88 177,6 1,15 48,5 0,81 19,8 0,47 5,25
2,17 234,4 1,32 63,7 0,93 25,6 0,54 6,75
2,35 277 1,44 75,2 1,01 29,9 0,59 7,86
2,64 347,4 1,61 94,3 1,13 37 0,65 9,67
2,83 398,8 1,73 108,3 1,21 42 0,71 11
2,02 147,4 1,41 57,2 0,82 14,6
2,3 192,6 1,61 74,7 0,92 18,7
2,59 234,7 1,81 94,5 1,06 23,2
2.88 300,9 2,01 116.7 1,18 28,3
< Шевелев Ф. А., Шевелев А. Ф. Таблицы для гидравлического расчета—М.: Стройнздат, 1986.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Номограмма для определения диаметров отверстий диафрагм,
устанавливаемых между соединительными головками
и пожарными кранами
Яер.м
=- 70
^60
'-50
'-40
'-~30
-20
^50,мм <^70>мм
/2-Н2
13--Я
Ц,л/с
2,5-т
3-
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-Л
-19
-20
-21
-22
-23
-24
-25
-26
-27
-28
-29
-30
-31
-32
-33
-34
-35
ЛуЗб
34- -37
>-
/9-
20J
21--
22-1
23>_
2^-.
25--
26-
27-
28-'
29^
31-
32-
5-_
6-
7-
8-.
9-_
10-
dso —диаметр отверстий диафрагмы, устанавливаемой у пожарного крана диа-
метром 50 мм; d7o — то же, диаметром 70 мм.
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Основные технические данные пароводяных
скоростных водонагревателей (водоподогревателей)
Тип водонагревателя Площадь по- верхности нагрева* м8 Размер, мм DH I L Число трубок Масса, кг
ПП2-6-2-П
ПП2-9-7-П
Двухходовые с плоским днищем
I 6,3 I 325 I 255о I 68 I 390
| 9,5 I 325 | 3^50 I 68 | 485
—478—
Продолжение прил. 7
Тип водонагревателя Площадь по- верхности нагрева, м8 Размер, мм Число трубок Масса, кг
L
ПП2-П-2-П Н.4 426 2575 124 600
ПП2-17-7-П 27,2 426 3575 124 730
ПП2-24-7-Н 24,4 480 3630 176 915
Четырехходовые с плоским днищем
ПП2-9-7-1У 9.7 325 3550 68 485
ПП2-17-7-1V 17,2 426 3575 124 730
Двухходовые с выпуклым диии Нем
ПП1-32-7-П 32 530 3790 219 1090
ПП1-52-7-П 53,9 630 3915 273 1565
ПП1-21-2-П 21,2 530 . 2800 159 900
Четырехходовые с выпуклым днищем
ПП1-32-7-1У 32 530 3790 219 1090
ПП1-53-7-1V 53,9 630 3915 273 1590
ПРИЛОЖЕНИЕ 8
Основные технические данные водо-водяиых секционных
скоростных нагревателен воды типа ВТИ-Мосэиерго
Обозна- чение Площадь поверх- ности нагрева, секции, м Размеры Число трубок Масса одной секции, кг
наружный диаметр корпуса, мм диаметр при- соединитель- ного патруб- ка для на- грева воды, мм длина трубок, мм
01 0,37 57 45 2000 4 32,2
02 0,75 57 45 4000 4 45,2
03 0,65 76 47 2000 7 43
04 1,31 76 57 4000 7 61,6
05 1,11 89 76 2000 12 55,2
06 2,24 89 76 4000 12 80,4
07 1,76 114 89 2000 19 76,5
08 3,54 114 89 4000 19 114
—479—
Продолжение прил. 8
Обозна- чение Площадь поверх- ности на- грева секции, м Размеры Число трубок Масса одной секции, кг
наружный диаметр корпуса, мм диаметр при- соединитель- ного патрубка для нагрева воды, мм длина трубок, мм
09 3,4 168 133 2000 37 136
10 6,9 168 133 4000 37 207
11 5,89 219 168 2000 64 213
12 12 219 168 4000 64 322
13 10 273 219 2000 100 304
14 20,3 273 219 4000 109 487
15 13,9 325 273 2000 151 413
16 28 325 273 4000 151 663
ПРИЛОЖЕНИЕ 9
Основные технические данные емкостных водонагревателей
Марка Общий объем, л Наружный диа- метр DH, мм Длина, мм Змеевик из труб Масса (без во- ды), кг
число труб поверхности нагрева, м* диаметр X X толщина стенки, мм
3073 (Хе 04) 440 712 1515 2 0,475 33,5X3,2 209
3075 (Хе 06) 690 712 2155 2 0,76 33,5x3,2 260
3075 (№ 1) 1125 916 2155 3 1,22 48X3,5 408
3076 (Хе 1.6) 1766 916 3157 3 1,93 48x3,5 529
3077 (Хе 2,5) 2680 1216 2813 4 2,88 48X3,5 678
3078 (Хе 4) 4400 1216 4313 4 4,7 48X3,5 950
•480—
ПРИЛОЖЕНИЕ 10
Местные установки для горючего водоснабжения
Вид водонагрева- теля Тип Емкость, л; рас- ход, л/мин Тепловая нагруз- ка, МДж/ч Продолжитель- ность нагрева, мин Температура во- ды, °C Размеры, мм
высота ширина глубина
Газовые ем- костные АГВ-80 А ГВ-120 80 100 25,2 41,9 60— 70 90 1600 1600 460 460 460 410
Газовые про- точные ВПГ-8 ВПГ-18 ВПГ-25 22,3 5,8 7,0 33,6 75,6 105 1—2 50— 60 500 740 740 400 410 460 250 250 410
Электрические емкостные УНС-10 УНС-40 УНС-60 УНС-100 10 40 60 100 4,5 60 120 180 210 85 895 1160 1265 1550 320 365 420 630 260 400 416 477
Водогрейная колонка — 92 25,2 70 2300 385 385
ПРИЛОЖЕНИЕ 11
Коэффициенты местных сопротивлений £
(для расчета внутренних водостоков)
Приемная воронка.............................1,5—1,6
Чугунный канализационный отвод 90° . . . 0,65
То же, 135°..................................... 0,45
Отступ............................. . . 1
Тройник «на проход» прямой...................... 0,25
То же, «на поворот» прямой ...... 0,9
» «на поворот» косой ....... 0,8
Крестовина косая......................... 1,2
Гидрозатвор:
чугунный двухоборотный................. 1,5
стальной сварной ......................... 2
Выпуск..................................... 1
31—349 —481—
ПРИЛОЖЕНИЕ 12
Трубопроводы Удельные сопротивления трению г. с^/л1, для трубопроводов внутренних водостоков
условный проход, мм
80 | 100 125 ! 150 200 250
Чугунные каиалпзициои- - ные (ГОСТ 6942—83) — 0,000365 — 0,000042 — —
Чугунные напорные 0,00171 0,000365 0,00011 0,000042 0,000009 0,0000028
Асбестоце- ментные (ГОСТ 1839—80) 0,000735 0,000165 0,000067 0,000028 0.000006 0,000002
Полиэтилено- вые (ГОСТ 22689—77) 0,000962 10,00011 0,000043 0,000023 — —
Стальные (ГОСТ 3262—75» и 8732—87) 0,00117 0,000267 0,000106 0,000045 0,0000093 0,0000026
ПРИЛОЖЕНИЕ 13
Таблицы для гидравлического расчета горизонтальных участков
внутренней канализации из чугунных труб при о/ h/d>0,6
Наполнение hfd Уклон
0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,С35 0,04
d = 5(
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,03 0,70 1,20 0,71 1,31 0,70 1,23 0,63 1,13 0,77 1,31 0,78 1,43 0,77 1,34 0,68 1,01 0,82 1,26 0,86 1,47 0,87 1,60 0,86 1,51 0,77 0,82 0,83 1,10 0,89 1,36 0,93 1,59 0,95 1,74 0,93 1,63 0,83 0,87 0,89 1,17 0,95 1,46 0,99 1,70 1,01 1,86 1,00 1,75 0,89
—482—
Продолжение прил. 13
Наполнение hid Уклон
0,01 0.015 0.02 0,025 0.03 0,035 0,04
d = 100
0,3 2,17
1,09
0,4 2,94 3,22 3,48 3,71
1,00 1,10 1.18 1,27
0,5 3,36 3,87 4,35 4,76 5,14 5,50
0,85 0,99 1,11 1,21 1.31 1,40
0,6 4,51 5,21 5,83 6,38 6.90 7,37
0,92 1,06 1,18 1,30 1,40 1,50
0,7 4,53 5,61 6,49 7,26 7,95 8,59 9,18
0,77 0,96 1,11 1,24 1,35 1.46 1,56
0,8 5,29 6,55 7,58 8,47 9,27 10,02 10,71
0,79 0,97 1,13 1,26 1,38 1,49 1.59
0,9 5,77 7,14 8,26 9,24 10,11 10,93 11,68
0,78 0,96 1,Н 1,24 1.36 1.47 1.57
1,0 5,42 6,72 7,74 8,69 9.52 10,29 11,00
0,69 0,85 0,99 l.H 1.21 1.31 1,40
d= 150
0,3 5,01 5.49 5,92 6,34
1,12 1,23 1,33 1.42
0,4 6,66 7.69 8.60 9.42 10,15 10,88
1.01 1.16 1.30 1.43 1,54 1,65
0,5 8,04 9,86 11,38 12,72 13,94 15,02 16,10
0,91 1,12 1.29 1,44 1.58 1.70 1,82
0,6 10,79 13,23 15,26 17,06 18,70 20,15 21,59
0,97 1,19 1.38 1,54 1,69 1.82 1,95
0,7 13,43 16,46 19,00 21,24 23,28 25,08 26,88
1,02 1,25 1,44 1.61 1.76 1.90 2,03
0,8 15,68 19,21 22,18 24,79 27,17 79,27 31,37
1,03 1.27 1.46 1.64 1,79 1.93 2.07
31*
—483—
Продолжение прил. 13
Наполнение hfd Уклон
0,01 0.015 0.02 0,025 0,03 0.035 I 0,04
0,9 17,10 20,96 24,19 27,04 29,63 31,92 34,21
1,02 1,25 1,44 1.61 1.77 1.91 2,04
1 0 16,08 19,72 22,67 25,45 27,89 30,04 32,20
0,91 1.12 1,29 1.44 1.58 1.70 1,82
d=200
0,3 9.61 10,75 11,76 12,72 13,62
1,21 1.36 1.48 1.60 1 72
0,4 11,67 14.27 16,48 18,42 20,17 21,80 23,35
0,99 1.22 1.40 1.57 1.72 1.86 1,99
0,5 17,28 21,13 24,39 27,27 29,85 32,26 34,56
1,10 1,34 1.55 1.74 1,90 2,05 2,20
0,6 23,17 28,34 32,72 36,57 40,03 43,27 46,35
1.18 1.44 1.66 1.86 2,03 2.20 2,35
0,7 28,85 35,27 40,73 45,53 49,83 53,87 57,70
1,23 1.50 1,73 1,94 2.12 2,29 2,46
0 8 33,67 41,17 47,53 53,14 58,16 62,87 67,34
1,25 1.53 1,76 1,97 2.16 2.33 2,50
0,9 36,72 44,90 51,84 57,95 63,43 68,57 73,44
1,23 1.51 1.74 1,95 2,13 2.30 2,47
1,0 34,56 42,25 48,79 54,54 59,69 64,53 69,12
1,10 1.34 1.55 1,74 1.90 2,05 2,20
Числитель — расход q, л/с; знаменатель — скорость v, м/с,
—484—
ПРИЛОЖЕНИЕ 14
Коэффициенты K,tm одновременного действия газовых приборов,
устанавливаемых в квартирах жилых зданий
2-копфорочная плита 4-конфорочная плита
Число квартир 1ЧНЫЙ агре- ь тный агре- Э чный 1грева« тный агре- ь
Прото водой вател! Емкое ВОДОК вател! Еяй Емкое водон: вател!
1 1 0,75 1 0,72 1 1
2 0,84 0,64 0,71 0,56 0,59 0,65
3 0,73 0,52 0,55 0,48 0,42 0,45
4 0,59 0,38 0,44 0,43 0,34 0,35
5 0,48 0,375 0,38 0,40 0,287 0,29
6 0,41 0,36 0,34 0,392 0,274 0,28
8 0,32 0,335 0,28 0,36 0,257 0,265
10 0,263 0,315 0,25 0,34 0,243 0,254
12 0,254 0,217 0,24 0,324 0,232 0,245
14 0,245 0,279 0,231 0,195 0,226 0,241
15 0,242 0,275 0,228 0,300 0,223 0,24
ПРИЛОЖЕНИЕ 15
Коэффициенты неравиомериости потребления газа К
Число квартир Квартиры с газовыми плитами с числом комнат Квартиры с газовыми водона- гревателями и газовьши пли- тами с числом комнат
1 2 3 н более 1 1 2 | 3 н более
1 35,5 21,4 17,7 58 28 16,7
2 17,8 10,7 8,9 29 14 8',4
4 8,9 5,4 4,4 14,5 7,6 6,5
6 5 9 4,0 3,6 9,86 6,55 5,55
10 5,56 3,85 3,35 8,3 5,65 4,85
20 5,1 3,55 3,05 7,3 4,95 4,3
30 5,0 3,45 2,95 7,0 4,75 4,1
40 4,9 3,4 2,9 6,0 4,65 4,04
100 4,75 3,3 2,8 6,55 4,47 3,94
—485—
ПРИЛОЖЕНИЕ 16
Удельные потери давление в газопроводах I, Па/м,
транспортирующих природный газ
Расход гвза» м8/ч Диаметр труб, условный проход, мм
15 20 25 32 40 50 70 80
1,о 1,95 0,59 0,22
1,5 3,62 0,88 0,34
2,0 7,62 1,42 0,45 0,15
2,5 12,94 2,4 0,66 0,105
3,0 18,01 3,67 1,02 0,23 0,12
3,5 23,90 5,36 1,46 0,35 0,16
4,0 30,53 7,03 2,0 0,36 0,21
4,5 37,96 8,71 2,71 0,61 0,28
5,0 46,13 10,54 3,28 0,76 0,36
5,5 12,55 3,9 0,97 0,45
6,0 14,71 4,56 1,18 0,55
6,5 17,04 5,27 1,37 0,67
7,0 19,53 6,03 1,56 0,79
7,5 22,17 6,84 1,76 0,90
8,0 24,89 7,19 1,95 1,01
9,0 31,07 9,53 2,40 1,24
10,0 37,79 11,56 2,93 1,50 0,46 0,13
20,0 41,18 10,37 5,28 1,51 0,45 0,20
30,0 —— 21,98 11,13 3,15 0,93 0,41
40,0 37,69 19,0 5,33 1,57 0,69
50,0 28,86 8,04 2,36 1,03
100,0 29,38 8,44 3,66
200,0 31,13 13,31
-486—
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Внутренние санитарно-технические устройства: Справочник проектиров-
щика,—Ч. 1. Отопление, водопровод, канализация. — М.: Стройиздат, 1975.—
429 с.
Внутренние системы водоснабжения и водоотведении. Проектирование:
Справочннк/Под реД. А. М; Тугая—Киев: Буд1вельник. 1982. — 256 с.
Гордюхин А. И. Газооборудование жилых домов и промышленных пред-
приятий. — М.: Стройиздат, 1975. — 373 с.
Добромыслов А. Я. Расчет и конструирование систем канализации зда-
ний.— М.: Стройиздат, 1978. — 121 с.
Журавлев Б. А. Справочник мастера сантехника. — М.: Стройиздат,
1987. —496 с.
Иванов Е. И. Противопожарное водоснабжение.—М.: Стройиздат, 1986.—
316 с.
Ионин А. А. Газоснабжение — 4-е изд.—М.: Стройиздат, 1989.—439 с.
Кедров В. С., Рудзскнй Г. Г. Водоснабжение и водоотведение плаватель-
ных бассейнов. — М.: Стройиздат, 1977. — 129 с.
Кедров В. С. Санитарно-техническое оборудование зданий. — М.: Высшая
школа, 1974. — 352 с.
Кожинов И. В. Сокращение потерь питьевой воды в жнлых зданиях. —
М.: Стройиздат, 1985. —92 с.
Кузнецова А. Е. Противопожарное водоснабжение многоэтажных зда-
ний. — М.: Стройиздат. 1980. — 79 с.
Лобачев П. В., Щевеяев Ф. А. Измерение расхода жидкостей и газов
в системах водоснабжения и канализации. — М_: Стройиздат, 1985. — 424 с.
Лукиных А. А., Лукиных Н. А. Таблицы для гидравлического расчета
канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н. Н. Павловского:
Справ, пособие.—М.: Стройиздат, 1987. — 151 с.
Михеев О. П. Проектирование саннтарно-технических приборов н уст-
ройств зданий.— М.: Стройиздат, 1982.—224 с.
Морозова Р. Г., Караваева Л. В. Наладка и ремонт систем внутреннего
водопровода жилых зданий. — Л.: Стройиздат, 1977. — 72 с.
Поляков А. А. н др. Измерение параметров газообразных и жидких сред
при эксплуатации инженерного оборудования зданий.—М.: Стройиздат,
1987. — 352 с.
Правила безопасности в газовом хозяйстве. — М.: Недра, 1980.
Проектирование, строительство и эксплуатации труб из полимерных ма-
териалов/А. Н. Шестопал и др. — М.: Стройиздат, 1985. — 314 с.
СНиП 2.04.01—85. Внутренний водопровод и канализация зданий,
СНиП 2.04.09—84. Пожарная автоматика зданий и сооружений.
СНиП 2.04.08.88. Газоснабжение.
Снижение шума в зданиях и жнлых районах (Г. Л. Осипов, Е. Я. Юдин
и др./Под ред. Г. Л. Осипова. — М.: Стройиздат, 1987. — 558 с.
Чесиейшии Б. П. Газификация жилых зданий и коммунально-бытовых
предприятий — М.: Стройиздат, 1978. — 351 с.
Чистяков Н. 11., ГрудзнискиЙ М. М., Ливчак В. И. Повышение эффектив-
ности работы систем горячего водоснабжения. — М.: Стройиздат, 1988.—270 с.
Шевелев Ф. А., Шевелев А. ф. Таблицы для гидравлического расчета во-
допроводных труб. — М.: Стройиздат, 1986. — 351 с.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Автоматизация насосных установок
127—134
Арматура водоразборная 13» 60—62,
143, 291
— запорная 13
— наполнительная 68—71
• — предохранительная 59
— регулирующая 55—58
— смесительная 63
Бакн гндропневматнческие 119, 123
— напорно-запасные 105, 389, 391
Бассейны плавательные 411
Бачки смывные 245—250
Бачок промежуточный 107, 108
Беиэомаслоуловнтели 307
Бидэ 356
Блок-кран газовый 356
Ванны 235
Ввод водопроводный 13, 24, 29
Вентиляция во внутренней канали«
эации 226, 276
Водный режим в бассейнах 422
Водогрейная колонка 159, 161
Водомер 13, 41—47
Водонагреватели газовые 357
— водоводяиые емкостные 170, 174
— — скоростные 168, 170
пароводяные 166, 167
Водопроводы в бассейнах 412
— внутренние 14—18
— поливочные 13, 97—99
— производственные 443—446
— сельскохозяйственных зданий 450
Водоснабжение водолечебниц 433
— предприятий автотранспорта 407
— производственных зданий 435
Водостоки 316, 318—322
Водосчетчики крыльчатые 34—37
— объемные 37—39
— турбинные 264
Воздух в канализационном стоке
40—41
Воронки приемные водосточные 321,
326, 331
Вставка вибронзолирующая 223
Выпуски водосточные 320
— канализационные 268—273, 283,
290
Высота гидроэатвора 243
Вытяжка канализационного стояка
263
Газ в коммунальном хозяйстве 336
— сжиженный 367
Газопроводы 340, 346
Газоснабжение 334, 339, 348, 349
Гелиоустановки 162—164
Гидрозатворы 244, 261
Глубина сезонного промерзания
грунта 285
Горелки газовые 351—353
Давление газа 364
Движение сточных вод в выпусках
268
------в местных сопротивлениях
265
— — — в отводных и сборных лини*
ях 262
Деаэрация вакуумная 214» 216
Децибелы 218
Диаметры канализационных выпус-
ков 292
— переливного устройства 241
— расчетных участков газопровода
362
— сопел газовых горелок 369
Диафрагмирование арматуры 209
— циркуляционной сети 196
Длина газопровода 362
— трубопроводов заготовительная
376
---монтажная и строительная 377
Души 236
Жироуловители 307
Затворы гидравлические 241
Зонные системы водоснабжения 20.
23
Ионный обмен, метод 24
Кабины саннтарно-техинческне
381—383
— душевые 439
Канализация бань 398
— бытовая 225
•— водолечебниц 435
— объединенная и раздельная 225
— предприятий автотранспорта 409
— — общественного питания 448
— производственная 442. 444
— трубная н лотковая 404
Кафедра водной терапии 433
Клапаны поплавковые 251
— приемные мусоропровода 313
— электромагнитные газовые 357
Компенсация температурных удли-
нений 192
Конденсатосборники 343
Краны пожарные 13, 82
— поливочные 14, 97
— смывные 255
Лотки канализационные 294
Лотковая канализация 404
Методика вариантного проектиро-
вания 386
— курсового проектирования 455
Монтаж саиитарно-техническнх уст-
ройств 381
Мостик акустический 220
—488—
Наполнение труб стоками 299
Напор газа естественный 364
— гарантированный 20
— рабочий 137
— требуемый 116
Обвязка баков трубопроводная 106,
107
— насосных установок 115, 116
Оборудование для водоподготовки
в бассейнах 428
— саиитарно-техническнх кабин 383
Объем курсового проекта 455
Отвод стоков от стиральных ма-
шин 404
Падение давления газа 362
Песколовки 305. 449
Писсуары 234
Плиты газовые 355
Подбор насосов в бассейнах 427
Пожаротушение на предприятиях
441
Показатели арматуры гидравличе-
ские 71—73
Полотенцесушители 192
Потери давления газа допустимые
365
•----- местные 363
— напора на вводе 133
•-- в трубопроводах водопровода
134
Приборы санитарные 436
Присоединение водонагревателей и
тепловой сети 178, 179
Проектирование канализации 278
— монтажное 375
Прочистки 260
Присоединение водонагревателей к
тепловой сети 178, 179
Работа насосов параллельная 117,
119
— — последовательная 117, 119
Размеры установочные 136
Раковины 237
Расход воды в банях 393
— —в прачечных 403
— — расчетный 139—146
---приборами, номинальный 362
— газа расчетный, часовой 360
— дождевых вод критический 326,
331
— стоков для вентилируемых стоя-
ков 294
— — допустимый в стояках 278
— — расчетный 288
Расчет внутренней канализации 268
— внутренних водостоков 327
Ревизии 261
Регулятор давления газа 370
— запаса воздуха 122
— ленинградского типа 58—59
Режим водный в бассейнах 422
— данження воды внутренних водо-
стоков 329
---—в сборных линиях 266
— — — сточных вод в стояках 262
— работы насосов 116—118
Решетки 305
Рукомойники 237
Сгон 51
Сети водопроводные 48—50
— внутриквартальные, внутрипло*
щадочные 295
— газоаые 345
— канализации с иевентилнруемы*
ми стояками 277
Сетки 305
Система горячего водоснабжения
152, 156
— противопожарного водопровода
дренчерная 88
— спринклерная 86—88
— — — простая 79—83
Смеситель двухвентильный 63, 66
— с одной рукояткой 63
— термостатический 64
Снабжение газом микрорайона 341
Соединение стояков санитарно-тех-
нических кабин 385
— труб 50, 54
Стояк пожарный 13. 82
Струя компактнвя 89
— фонтанная 100, 102
Схема аксонометрическая 280
— водообмена в бассейнах 421
— горячего водоснабжения 182—184
— Соркина М. Е. 20
Тепловой пункт центральный 150
Теплопотерн 197
Теплоуловители 308, 399
Терморегулятор газовый 357
Терйореле 183
Техника вычислительная 199
Трапы 237
Трассировка водопроводных сетей
148
— канализационных сетей 298
Требования к воде бассейнов 418
Трубопровод вытяжной 261
— подающий и циркуляционный
горячей воды 13
— отводной, сборный самотечный
267
Трубы водопроводные 50, 52
— канализационные 256, 259
Уклоны канализационных труб 285,
293
Унитазы 231
Установки гидропиевматические 119
— для перекачки стоков 300, 302
— —предварительной очистки сто-
ков 304
— местные внутренней канализации
227
— насосные водопроводные 114
Устройства для смыва санпрнбсров
245
Утечка воды 207—211
Фонтаны 99—102
Характеристики арматуры регули-
рующие 76—77
— водосчетчиков геометрические
32. 33
Хозяйство водное 410
•489—
Циркуляция в горячем водоема бже*
ний 195
Части труб фасонные 51, 52, 258
Чертежи монтажные 379
Шум оборудования 217—233
Эжекцня 264
Эксплуатация саннтарно-техикче-
ских систем 203, 207, 371
Электронагреватели 161
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ........................................... 3
Введение . . . t............................... 5
Раздел I. Холодное н горячее водоснабжение зданий . . 11
Глава 1. Общие сведения .......... 11
§ 1. Классификация систем холодного и горячего водо-
снабжения. Границы внутреннего водопровода ... П
§ 2. Принципиальная (совместная) схема холодного н го-
рячего водопроводов ............................... 12
§ 3. Основные элементы систем холодного и горячего во-
допроводов ........................................ 14
Глава 2. Системы и схемы холодного водопровода ... 14
§ 4. Концепция холодного водопровода зданий. Традиции
и проблемы.....................................14
§ 5. Краткая характеристика систем холодного водопрово-
да зданий......................................18
§ 6. Зонные системы водоснабжения зданий .... 20
§ 7. Принципиальные схемы холодного водопровода при
различном характере застройки жилых кварталов ... 23
Глава 3. Устройство и конструкция основных элементов хо-
лодного водоснабжения зданий...........................27
§ 8. Вводы водопровода..............................27
§ 9. Приборы для измерения расходов воды. Водомерные
узлы................................................29
§ 10. Водопроводные сети. Способы трассировки и про-
кладки. Трубы.......................................48
§ 11. Арматура систем водоснабжения зданий. Назначение,
принцип работы и область применения.................55
§ 12. Гидравлические показатели водоразборной арматуры 71
Глава 4. Противопожарное водоснабжение зданий ... 79
§ 13. Системы противопожарного водоснабжения зданий 79
§ 14. Устройство простых систем противопожарного водо-
снабжения ....................................80
§ 15. Устройство автоматических систем..............85
§ 16. Расчет простых противопожарных систем ... 89
§ 17. Основы расчета автоматических противопожарных
систем..............................................93
Глава 5. Поливочные водопроводы и фонтаны .... 97
§ 18. Особенности устройства поливочных водопроводов 97
§ 19. Оборудование и водоснабжение фонтанов. Принципы
расчета.............................................99
Глава 6. Устройство и расчет установок для повышения на-
пора в сети водоснабжения зданий....................ЮЗ
§ 20. Сравнительная оценка повысительных установок . ЮЗ
§ 21. Напорно-запасные баки. Выбор конструкции баков
и оборудование их трубопроводами , , , . . . Ю5
—491—
§ 22. Расчет напорио-запасиых баков ...... 109
§ 23. Насосные установки. Требования к размещению на-
сосов и выбор схемы их установки..........................И4
§ 24, Подбор повысительных насосных установок. Выбор
режима работы насосов....................................116
§ 25. Гидропневматические установки. Принцип действия.
Схемы установок.........................................119
§ 26. Основы расчета гидропневматических установок . 123
§ 27. Основные принципы автоматизации насосных уста-
новок ...................................................127
Глава 7. Расчет систем холодного водоснабжения зданий . 132
§ 28. Задачи расчета. Определение расчетного напора иа
вводе....................................................132
§ 29 Последовательность расчета. Выбор расчетного водо-
потребнтеля. Определение границ расчетных участков . 134
§ 30. Режимы водопотребления в зданиях различного на-
значения ................................................138
§ 31. Определение расчетных расходов воды .... 139
§ 32. Пример определения расчетных расходов внутренне-
го водопровода...........................................145
Глава 8. Особенности водоснабжения микрорайонов . . . 148
§ 33. Трассировка микрорайониых сетей...................148
§ 34. Размещение оборудования в ИТП и ЦТП. Принципи-
альная схема оборудования ЦТП..................i . 150
Глава 9. Системы горячего водоснабжения зданий . . , 152
§ 35. Классификация систем горячего водоснабжения . 152
§ 36. Требования к качеству воды для горячего водоснаб-
жения 154
§ 37. Общая схема горячего водоснабжения. Основные эле-
менты ...................................................155
Глава 10. Местные системы установки для горячего водоснаб-
жения (децентрализованные системы).........................156
Глава 11. Водонагреватели для централизованных систем го-
рячего водоснабжения.......................................164
§ 38. Выбор направления движения теплоносителя и на-
греваемой воды.........................................164
§ 39. Особенности конструкции пароводонагревателей и во-
донагревателей проточного типа.........................166
§ 40. Емкостные водонагреватели........................170
§ 41. Расходы горячей воды и теплоты...................171
§ 42. Основы расчета и подбора водонагревателей . . 173
§ 43. Схема присоединения водонагревателей к тепловой
сети...................................................178
§ 44. Контроль н автоматическое регулирование температу-
ры в системе горячего водоснабжения....................182
Глава 12. Особенности сетей горячего водоснабжения . . 185
§ 45. Схемы сетей......................................185
§ 46. Способы обеспечения циркуляции воды в системе.
Пределы использования естественной циркуляции . . , 190
—492—
§ 47. Конструктивные особенности сети горячего водоснаб-
жения ............................... « 191
Глава 13. Расчет систем горячего водоснабжения . . . » >'•' 194
§ 48. Расчет систем горячего водоснабжения в режиме во-
доразбора..........................................194
§ 49. Расчет сетей горячего водоснабжения в режиме цир-
куляции ...........................................195
§ 50. Применение вычислительной техники для расчета си-
стем водоснабжения зданий..........................199
Глава 14. Основные положения по эксплуатации систем водо-
снабжения .............. 2('3
§ 51. Порядок сдачи и приемки систем в эксплуатацию
Организация и техническая эксплуатация систем . . . 203
§ 52. Мероприятия по снижению утечек и непроизводитель-
ных расходов воды. Стабилизация напоров' .... 207
§ 53. Борьба с отложениями и коррозией в системах горя-
чего водоснабжения.............................213
§ 54. Основные технические решения по снижению шума
оборудования ........................................... 217
Раздел II. Канализация............................224
Глава 15. Устройство и оборудование внутренней канализации 224
§ 55. Классификация систем внутренней канализации . 224
§ 56. Основные элементы системы канализации и их на-
значение ...............................................226
Глава 16. Оборудование системы внутренней канализации
зданий ............................................. 228
§ 57. Приемники сточных вод............................ 228
§ 58. Гидравлические затворы (сифоны)..............241
§ 59. Смывные устройства................................245
Глава 17. Канализационные сети Зданий ...... 256
§ 60. Материалы и основные элементы сети .... 256
§ 61. Режимы работы и вентиляция канализационных се-
тей. Условия работы сетей...............................261
§ 62. Канализационные сети с вентилируемыми стояками
и участками.............................................273
§ 63. Канализационные сети с иевентилируемыми стояками 277
Глава 18. Проектирование и расчет внутренней канализации 278
§ 64. Основы проектирования канализации зданий . . 278
§ 65. Определение расчетных параметров внутренней кана-
лизации .........................................287
§ 66. Расчет вертикальных и горизонтальных трубопрово-
дов, лотков.............................................289
§ 67. Расчет выпусков из зданий.........................290
Глава 19. Внутриквартальная (микрорайонная), внутрипло-
щадочная канализационная сеть........................295
§ 68. Устройство, материалы и оборудование сетей . . 295
§ 69. Основы проектирования и расчета сетей . , . 297
—493—
Глава 20. Местные установки систем внутренней канализации 300
§ 70. Установки для перекачки сточных вод .... 300
§ 71. Местные установки для предварительной очистки
сточных вод............................................304
Глава 21. Канализование твердых отбросов и отходов . . 309
§ 72. Системы и способы мусороудаления .... 309
§ 73. Мусоропроводы. Устройство и эксплуатация . . 311
Глава 22. Внутренние водостоки зданий................... 316
§ 74. Классификация и устройство систем внутренних во-
достоков ............................................ 316
§ 75. Основы проектирования внутренних водостоков . . 323
§ 76. Расчет внутренних водостоков ................... 325
Раздел Ш. Газоснабжение ..................................334
Глава 23. Общие сведения о газоснабжении..................334
§ 77. Виды горючих газов, их состав и свойства . . . 334
§ 78. Требования к газу, применяемому в коммунальном
хозяйстве............................................ 336
§ 79. Схемы газоснабжения населенных пунктов и отдель-
ных объектов...........................................337
Глава 24. Устройство и оборудование газоснабжения зданий 344
§ 80. Основные элементы устройства газоснабжения зда-
ний .................................................. 344
§ 81. Арматура и контрольно-измерительные устройства 348
§ 82 Газовые приборы и горелки........................350
Глава 25. Расчет системы газоснабжения зданий .... 359
§ 83, Режим работы и нормы потребления газа . . . 359
§ 84. Определение расчетных расходов газа. Основы рас-
чета газопроводов .................................... 361
§ 85. Размещение газовых приборов в здании . . . 366
Глава 26. Применение сжиженного' газа . . ... 367
Глава 27. Эксплуатация систем газоснабжения и техника без-
опасности . . 371
Раздел IV. Основы проектирования и монтажа санитарно-
технических систем........................................375
Глава 28. Монтажное проектирование.....................375
Глава 29. Основные направления индустриализации санитарно-
технических работ........................ . ... 380
Глава 30. Методика вариантного проектирования . . . 386
Раздел V. Особенности санитарно-технических систем зданий
специального назначения ................................. 389
Глава 31. Коммунальные предприятия........................389
§ 86. Особенности водоснабжения и канализации бань , 389
—494—
§ 87. Водоснабжение и канализация прачечных и банно-
прачечных комбинатов, фабрик-прачечных.................400
§ 88. Предприятия по обслуживанию автомобилей . . 407
Глава 32. Искусственные плавательные бассейны . . . , 411
§ 89. Классификация бассейнов .........................411
§ 90. Системы внутренних водопроводов в бассейнах , 412
§ 91. Основные принципы устройства технологического во-
допровода .............................................415
§ 92 Расчет водного режима............................422
§ 93. Оборудование для водоподготовки..................428
Глава 33. Здания лечебных учреждений ...... 430
Глава 34. П роизводственные здания ....... 435
Глава 35. Предприятия общественного питания .... 446
Глава 36. Здания сельскохозяйственного назначения . . . 449
Заключение । . 453
Приложения.............................................. 455
Список литературы.........................................487
Учебное издание
Кедров Владимир Сергеевич
Ловцов Евгений Николаевич
САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЗДАНИЯ
Технический редактор Ю. Л. Цнхаикова
Корректор И. А. Кирьянова
ИБ № 4578
Сдано в набор 16.06.89. Подписано в печать 24.10.89. Т-16240. Формат
84Х108,/з2. Бумага типографская № 2. Гарнитура Литературная. Печвть высо-
кая. Усл. печ. л. 26,0. Усл. кр.-отт. 26,0. Уч.-изд. л, 26,58. Тираж 41 000 экз.
Изд. № AI-2087. Заказ Ха 349. Цена 1 р. 20 к.
Стройиздат, К) 1442, Москва, Каляевская, 23а
Владимирская типография Госкомитета СССР по печати
600000, г. Владимир, Октябрьский проспект, Д. 7.