ЗАДАЧА 7 - Решение задач по дисциплине – Водоснабжение и водоотведение

Рассчитать сеть внутреннего водопровода жилого здания, квартиры которого оборудованы умывальниками, мойками, ваннами с душами и унитазами со смывными бачками. Здание оборудовано централизованной системой горячего водоснабжения с приготовлением горячей воды в водонагревателе, расположенном в подвале.

Исходные данные:

Количество этажей nэт=8;

Средняя заселенность квартир U=2,5чел./кв.;

Нормы потребления воды:

общая (холодная и горячая), в сутки наибольшего водопотребления
qutot =300 л/сут;

общая, в час наибольшего водопотребления л/ч;

Холодная л/ч;

Расход воды прибором:

общий ;

холодной ;

Высота этажа (от пола до пола) 2,9м;

Длины участков:

В - 1 = 2,1 м;

1 – 2 = 0,8 м;

2 – 3 = 1,4 м;

3 – 4 = 0,5 м;

4 – 5 = 2,9 м;

5 – 6 = 2,9 м;

6 – 7 = 2,9 м;                   

7 – 8 = 2,9 м;

8 – 9 = 2,9 м;

9 - 10 = 2,9 м

10 – 11 = 2,9 м

11 – 12 = 4,3 м;

12 – 13 = 6,7 м;

13 – 14 = 7,0 м;

14 – 15 = 6,7 м;

15 – 16 = 7,0 м;

16 – 17 = 9,0 м;

Ввод = 17 м;

Разность отметок пола первого этажа  и уровня земли  в месте присоединения ввода к уличной водопроводной сети () =1,2 м;

Гарантийный напор в городском водопроводе Н=38 м в. ст.

Рис. 1

Решение:

Для определения расходов на каждом расчетном участке рассчитаем вероятность действия приборов. Для участков холодного водопровода вероятность действия приборов:

где норма расхода холодной воды потребителями в час наибольшего водопотребления;

            U – число водопотребителей:

U=unквnэт,                                                            

здесь u-средняя заселенность квартир, чел./кв;

nкв – число квартир на этаже, равное числу стояков;

q0с – нормативный расход холодной воды диктующим водоразборным устройством;

Из выражения  получим:

U=2,5∙8∙8=160 чел;

N – число водоразборных приборов в здании:

N=nквnпрnэт,                                                         

здесь nпр – количество водоразборных приборов в одной квартире.

N=4∙8∙8=256.

Тогда из выражения получим:

Для общих участков величина рtot определяют по формуле

где   общая норма расхода воды, л/ч;

         общий нормативный расход воды одним прибором, л/с.

Определяем расход воды на каждом участке по формуле:

q=5q0α,                                                                  

где q0 – нормативный расход воды прибором;

α – безразмерный коэффициент, зависящий от количества водоразбор-
ных приборов на данном участке и вероятности их действия.

Пользуясь приложением 1. определяем величину α для каждого расчетного участка по произведению NP и соответствующий ей максимальный расход воды qc или qtot.

Участок 17-18:

N = 256; NР = 256 ∙ 0,009 = 2.30  => α = 1,563;

          q17-18 = 5q0tot  ∙ α = 5 ∙ 0,3 ∙ 1,563 = 2.341 л/с;

Участок 16 – 17:

N = 256; NР = 256 ∙ 0,009 = 2,3 => α = 1,563;

Q15-16 =  5q0c ∙ α = 5 ∙ 0,3 ∙ 1.563 = 2,341  л/с;

Участок 15 – 16:

N = 4 ∙ 8 ∙ 8 = 256;  NР = 256 ∙ 0,00486 = 1,244  => α = 1,093;

Q14-15 = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 1,093 = 1,093 л/с;

Участок 14 – 15:

N = 4 ∙ 6 ∙ 8 = 192;  NР = 192 ∙ 0,00486 = 0,933 => α = 0,933;

q13-14 = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,933 = 0,933  л/с;

Участок 13 – 14:

N = 4 ∙ 4 ∙ 8 = 128;  NР = 128 ∙ 0,00486 = 0,622 => α = 0,756;

Q12-13 =  5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,756 = 0,756  л/с;

Участок  12 – 13:

N = 4 ∙ 2 ∙ 8 = 64;  NР = 64 ∙ 0,00486 = 0,311 => α = 0,543;

Q11-12 = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,543 = 0,543  л/с;

Участок 11 – 12:

N = 4 ∙ 1 ∙ 8 = 32;  NР = 32 ∙ 0,00486 = 0,156 => α = 0,406;

Q10-11  =  5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,406 = 0,406  л/с;

Участок  10 – 11:

N = 4 ∙ 1 ∙ 7 = 28;  NР = 28 ∙ 0,00486 = 0,136 => α = 0,383;

q9-10 = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,383 = 0,383  л/с;

Участок  9 – 10:

N = 4 ∙ 1∙ 6 = 24; NР = 24 ∙ 0,00486 = 0,117 => α = 0,363;

q8-9 = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,363 = 0,363 л/с;

Участок 8 – 9:

N = 4 ∙ 1 ∙ 5 = 20;  NР = 20 ∙ 0,00486 = 0,097 => α = 0,340;

q7-8 = 5q0с ∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,340 = 0,340 л/с;

Участок 7 – 8:

N = 4 ∙ 1 ∙ 4 = 16;  NР = 16 ∙ 0,00486 = 0,078 => α = 0,315;

q6-7 = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,315 = 0,315  л/с;

Участок 6 – 7:

N = 4 ∙ 1 ∙ 3 = 12;  NР = 12 ∙ 0,00486 = 0,058 => α = 0,286;

q5-6 = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,286 = 0,286 л/с;

Участок 5 – 6:

N = 4 ∙ 1 ∙ 2 = 8;  NР = 8 ∙ 0,00486 = 0,039 => α = 0,254;

q4-5 = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,254 = 0,254 л/с;

Участок 4 – 5, 3 – 4:

N = 4 ∙ 1 ∙ 1 = 4;  NР = 4 ∙ 0,00486 = 0,019 => α = 0,213;

          q4-5 =  q3-4  = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,213 = 0,213 л/с;

Участок 2 – 3:

N = 3;  NР = 3∙0,00486 = 0,015 => α = 0,202;

q2-3 = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,202 = 0,202 л/с;

Участок 1 – 2:

N = 2;  NР = 2 ∙ 0,00486 = 0,01 => α = 0,200;

q1-2 = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,2 = 0,2 л/с;

Участок В-1:

N = 1;  NР = 1 ∙ 0,00486 = 0,00486 => α = 0,200;

qВ-1 = 5q0с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,2 = 0,2  л/с.

Определим потери напора по длине каждого расчетного участка по формуле

где l – длина расчетного участка.

hB-1=360,5∙2,1/1000=0,757м;

h1-2=360,5∙0,8/1000=0,288м;

h2-3=368,5∙1,4 /1000=0,516м;

h3-4=412,5∙0,5/1000=0,206м;

h4-5=412,5∙2,9/1000=1,196м;

h5-6=114,1∙2,9/1000=0,331м;

h6-7=142∙2,9/1000=0,412м

h7-8=170,4∙2,9/1000=0,494м;

h8-9=196,1∙2,9/1000=0,569м;

h9-10=221,8∙2,9/1000=0,643м;

h10-11=245,5∙2,9/1000=0,712м;

h11-12=274,1∙4,3/1000=1,179;

h12-13=129,5∙6,7/1000=0,868;

h13-14=55,7∙7/1000=0,390м;

h14-15=82,3∙6,7/1000=0,551м;

h15-16=110,6∙7/1000=0,774м;

h16-17=61,6∙9/1000=0,554м;

hвв=61,6∙17/1000=1,047м.

Весь расчет внутреннего водопровода сводят в расчетную таблицу

Гидравлический расчет внутреннего водопровода

После определения расчетных расходов следует выбрать водомер. Для этого необходимо посчитать расчетные расходы воды: максимальный суточный, средний часовой и максимальный часовой.

Максимальный суточный расход воды (м3/сут) на нужды холодного и горячего водоснабжения определяют по формуле

где qutоt  - общая норма расхода воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л;

U – число водопотребителей.

Средний часовой расход воды , м3/ч, за сутки максимального водопотребления

Максимальный часовой расход воды , м3/ч, на нужды холодного и горячего водоснабжения:

где  - общий расход воды, л/ч, санитарно-техническим прибором;

- коэффициент, определяемый по прил. 1 в зависимости от значения произведения NPhr( N – общее число санитарно – технических приборов, обслуживаемых проектируемой системой , Phr – вероятность их использования).

Вероятность использования санитарно – технических приборов для системы в целом определяют по формуле

                                       NPhr=256∙0,032=8,192;

По приложению 1 αhr=3,582;

По приложению 4 выбираем скоростной водомер с диаметром условного прохода 40мм (гидравлическое сопротивление счетчика s=0,51).

После выбора водомера следует определить потерю напора в нем. Потерю напора в водомере hвод, м, определяют по формуле

hвод=sq2=0,51∙1,492=1,13 м,                                                                          

где q – расход воды протекающей через водомер, л/с.

Определяем величину напора, требуемого для подачи нормативного расхода воды к диктующему водоразборному устройству при наибольшем хозяйственно-питьевом водопотреблении с учетом потерь напора на преодоление сопротивлений по пути движения воды.

где Нг – геометрическая высота подачи воды от точки присоединения ввода к наружной сети до диктующего водоразборного устройства:

где Нэт – высота этажа;

nэт – количество этажей;

lв-1 – длина первого расчетного участка (высота расположения диктующей расчетной точки над уровнем пола);

hвв – потеря напора во вводе;

hвод - потеря напора в водомере;

 - сумма потерь напора по длине расчетных участков;

1,3 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, которые для сетей хозяйственно-питьевого водопровода жилых и общественных зданий берутся в размере 30% от потерь напора по длине;

Нр – рабочий нормативный напор у диктующего водоразборного устройства (для ванны со смесителем Нр=3 м).

Нг=2,9(8-1)+1,2+2,1=23,6 м;

Нтр=23,6+0,306+1,13+1,3∙7,024+3=3,167 м.

Нтр=37,167 м < Нг=38 м, следовательно, повысительная насосная установка не требуется.