Характеристика водоснабжения жилого здания (стр. 1 из 3)

Введение

Водоснабжение и водоотведение являются важнейшими санитарно техническими системами, обеспечивающими нормальную жизнедеятельность населения и всех отраслей народного хозяйства страны.

Используя природные водные источники, эти системы снабжают водой различных потребителей, а также обеспечивают очистку сточных вод, их отведение и возврат природе, защиту и охрану водоисточников от загрязнения и истощения.

Системы водоснабжения и водоотведения представляют собой сложные инженерные сооружения, устройства и оборудование, в значительной степени определяющие уровень благоустройства зданий, объектов и населенных пунктов, рентабельность и экономичность промышленных предприятий.

Системы водоснабжения – это комплекс сооружений, предназначенных для снабжения потребителей водой в необходимых количествах, требуемого качества и под требуемым напором. Системы состоят из сооружений для забора воды из источника водоснабжения, ее обработки, перекачки воды к потребителю и сооружений для ее хранения.

Эта отрасль обладает рядом технологических особенностей:

1. Постоянство (неизменное состояние технологических этапов в независимости от размеров технологий);

2. Непрерывность (реализация технологических этапов в строгой повторяющей последовательности).

В зависимости от вида обслуживаемого объекта системы водоснабжения подразделяются на городские, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные. В зависимости от вида потребителей системы выполняют функции хозяйственно-питьевых, производственных, противопожарных, поливочных водопроводов.

В целом можно говорить о том что от стабильного функционирования данных систем зависит нормальная работа города, предприятий, здоровье и безопасность жителей. Мы привыкли к тому, что открыв кран из него чечет вода и порой даже не задумываемся, усилия скольких людей, бесперебойная работа машин и сооружений за этим стоят. Но стоит нам на несколько дней отключить воду и мы сразу почувствуем как начнутся сбои в организме города.

1. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

1.1. Нормы и режимы водопотребления

Расчетные расходы воды определяют с учетом числа жителей населенного места и норм водопотребления.

Нормой хозяйственно-питьевого водопотребления в населенных местах называют количество воды в литрах, потребляемой в сутки одним жителем на хозяйственно-питьевые нужды. Норма водопотребления зависит от степени благоустройства зданий и климатических условий.

Таблица 1

Нормы водопотребления

Степень благоустройства зданий	Нормы на одного жителя среднесуточная (за год), л/сут
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией: - без ванн - с ваннами и местными водонагревателями - с централизованным горячим водоснабжением	125-160 160-230 230-350

Меньшие значения относятся к районам с холодным климатом, а большие – к районам с теплым климатом.

В течение года и в течение суток вода для хозяйственно-питьевых целей расходуется неравномерно (летом расходуется больше, чем зимой; в дневные часы – больше, чем в ночные).

Расчетный (средний за год) суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте определяют по формуле

Q_{сут m} = q_ж N_ж/1000, м³/сут;

Q_{сут m} = 300*85000/1000 = 25500 м³/сут.

Где q_ж – удельное водопотребление;

N_ж – расчетное число жителей.

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления, м³/сут,

Q_{сут max} = K_{сут max}* Q_{сут m};

Q_{сут min} = K_{сут min}* Q_{сут m.}

Коэффициент суточной неравномерности водопотребления K_сут следует принимать равным

K_{сут max} = 1,1 – 1,3

K_{сут min} = 0,7 – 0,9

Большие значения K_{сут max} принимают для городов с большим населением, меньшие – для городов с малым населением. Для K_{сут min} – наоборот.

Q_{сут max} = 1,2*25500 = 30600 м³/сут;

Q_{сут min} = 0,8*25500 = 20400 м³/сут.

Расчетные часовые расходы воды, м³/ч,

q_{ч max} = K_{ч max} * Q_{сут max}/24

q_{ч min} = K_{ч min} * Q_{сут min}/24

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяют из выражений

K_{ч max} = a_max * b_max

K_{ч min} = a_min * b_min

Где a - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий: a_max = 1,2-1,4; a_min = 0,4-0,6 (меньшие значения для a_max и большие для a_min принимают для более высокой степени благоустройства зданий); b - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте.

K_{ч max} = 1,2*1,1 = 1,32

K_{ч min} = 0,6*0,7 = 0,42

q_{ч max} = 1,32*30600/24 = 1683 м³/ч

q_{ч min} = 0,42*20400/24 = 357 м³/ч

Расходы воды на пожаротушение.

Расходование воды для тушения пожаров производится эпизодически – во время пожаров. Расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) и количество одновременных пожаров в населенном пункте принимают по таблице, учитывающей расход воды на наружное пожаротушение в соответствии с числом жителей в населенном пункте.

Одновременно рассчитывают расход воды на внутреннее пожаротушение из расчета две струи по 2,5 л/с на один расчетный пожар.

Расчетную продолжительность тушения пожара принимают равной 3 часам.

Тогда запас воды на пожаротушение

W_п =n_п (q_п+2,5*2)*3*3600/1000, м³

Где n_п – расчетное число пожаров; q_п – норма расхода воды на один расчетный пожар, л/с.

В нашем случае n_п = 2; q_п = 35 л/с.

W_п = 2*(35+2,5*2)*3*3600/1000 = 864 м³

Часовой расход на пожаротушение

Q_п.ч. = W_п/3 = 864/3 = 288 м³/ч

По рассчитанному коэффициенту часовой неравномерности K_{ч max} = 1,32 задаемся вероятным графиком распределения суточных расходов по часам суток.

По данным таблицы распределения суточных хозяйственно-питьевых расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой неравномерности для населенных пунктов для K_{ч max} = 1,32 строим график суточного водопотребления и совмещаем с этим графиком графики подачи воды насосами 1 и 2 подъема.

1.2 Определение объема баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды

Вместимость бака водонапорной башни может быть определена с помощью совмещенных графиков водопотребления и работы насосной станции II подъема. Результаты вычислений помешены в таблицу 2, где отражена регулирующая роль бака водонапорной башни. Так, в период от 22 до 7ч и с 10 до 12ч утра излишки воды подаваемой насосной станцией II подъема, в размере от 0,2 до 0,9 % суточного расхода каждый час будут поступать в бак; в период с 7 до 9ч и с 12 до 22ч вода будет расходоваться из бака в размере от 0,3 до 0,8 % суточного расхода.

Таблица 2

Расчет регулирующей емкости бака водонапорной башни,

% суточного расхода

Часовые промежутки	Расход воды городом	Подача воды насосами	Поступление в бак	Расход воды из бака	Остаток в баке
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24	3,2 3,1 3,2 3,2 3,2 3,4 3,8 4,6 5,4 5 4,8 4,6 4,5 4,4 4,6 4,6 4,4 4,3 4,4 4,5 4,5 4,8 3,8 3,7	4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4	0,8 0,9 0,8 0,8 0,8 0,6 0,2 - - - 0,2 0,4 - - - - - - - - - - 0,2 0,3	- - - - - - - 0,6 0,4 - - - 0,5 0,4 0,6 0,6 0,4 0,3 0,4 0,5 0,5 0,8 - -	1,3 2,2 3 3,8 4,6 5,2 5,4 4,8 4,4 4,4 4,6 5 4,5 4,1 3,5 2,9 2,5 2,2 1,8 1,3 0,8 0 0,2 0,5

Регулирующая емкость бака водонапорной башни – разность между максимальным и минимальным остатками воды в баке. Из таблицы 2 следует: 5,4 – 0 = 5.4 % суточного потребления:

W_р = Q_{сут max} * 5,4/100 = 30600*5,4/100 = 1652,4 м³

Емкость баков водонапорных башен определяют из условия неблагоприятной работы всей системы, то есть исходя из предположения, что пожары происходят в часы наибольшего водопотребления и что расходование воды для собственных целей очистной станции (промывка фильтров) не прекращается.

Емкость баков водонапорных башен определяется как сумма регулирующей емкости и объема воды, необходимого для тушения в течении 10 минут одного внутреннего и одного наружного пожара:

W_б = W_р + (q_п +2*2,5)*10*60/1000, м³

W_б = 1652,4+(35+5)*10*60/1000 = 1676,4 м³

Принимаем две водонапорные башни.

Емкость одного регулирующего бака составит

W_б^о = 838,2 м³

Геометрические размеры бака определяют из рекомендуемого соотношения высоты и диаметра бака: Н_о = 0,7 Д_б.

Тогда W_б^о =( p Д_б²/4)* Н_о = ( p Д_б²/4)*0,7 Д_б;

W_б^о = 0,55Д_б³;

Д_б =

Диаметр бака одной башни Д_б = 11,5 м.

Высота бака Н_о = 8 м

Емкость резервуаров чистой воды на станции очистки

W_рез = W_р +W_п +W_ф + 3 q_{ч max} – 3*4,17/100 Q_{сут max},

Где W_ф – объем воды, необходимый для собственных нужд очистной станции
( на промывку фильтров) в течение 3 часов: