Системы водоснабжения и водоотведения зданий
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Водоснабжение и канализация
Издательство:
Инфра-Инженерия
Автор:
Соколов Леонид Иванович
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 356
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Среднее профессиональное образование
ISBN: 978-5-9729-1130-1
Артикул: 815513.01.99
Представлены инженерные системы внутреннего противопожарного, холодного и горячего водоснабжения, водоотведения и водостоков зданий. Рассмотрены их основные схемы и элементы, а также работа применяемого оборудования. По каждой системе приведены теоретические и практические материалы, необходимые для расчётов, проектирования, строительства и эксплуатации сантехнических систем и оборудования. Приведена нормативная база дтя проектирования инженерных систем водоснабжения и водоотведения зданий, даны рекомендации по монтажу и эксплуатации систем. Для студентов образовательных учреждений СПО, обучающихся по специальностям группы «Техника и технологии строительства» (код укрупнённой группы специальностей 08.00.00).
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Среднее профессиональное образование
- 08.02.01: Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
- 08.02.02: Строительство и эксплуатация инженерных сооружений
- 08.02.04: Водоснабжение и водоотведение
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Л. И. СОКОЛОВ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ Учебное пособие Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023
© Соколов Л. И., 2023 © Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 ISBN 978-5-9729-1130-1 УДК 628.1 ББК 38.761 С59 Рецензент: кандидат технических наук, доцент А. Н. Тянин Соколов, Л. И. С59 Системы водоснабжения и водоотведения зданий : учебное посо- бие / Л. И. Соколов. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. – 356 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-1130-1 Представлены инженерные системы внутреннего противопожарно- го, холодного и горячего водоснабжения, водоотведения и водостоков зданий. Рассмотрены их основные схемы и элементы, а также работа применяемого оборудования. По каждой системе приведены теоретические и практические материалы, необходимые для расчётов, проектирования, строительства и эксплуатации сантехнических систем и оборудования. Приведена нормативная база для проектирования инженерных систем водоснабжения и водоотведения зданий, даны рекомендации по монтажу и эксплуатации систем. Для студентов образовательных учреждений СПО, обучающихся по специальностям группы «Техника и технологии строительства» (код укрупнённой группы специальностей 08.00.00). УДК 628.1 ББК 38.761
ВВЕДЕНИЕ Инженерные системы зданий включают в себя комплекс обо- рудования холодного и горячего водоснабжения, водоотведения, водостоков, теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха, электроснабжения и электрооборудования. Этот комплекс необходим для жизнеобеспечения населения и определяет степень благоустройства и комфорта зданий в современных городах. Строительство и проектирование зданий требует детальной про- работки геологии участка строительства, обеспечения необходимой устойчивости и прочности сооружения, правильного выбора места расположения объекта. Решение проблемы проектирования вертикальных коммуника- ций систем водоснабжения и водоотведения зданий требует от будущих техников, специалистов, строителей знаний в различных областях науки. Ряд вопросов, связанных с обеспечением надежности работы систем водоснабжения и водоотведения зданий, связаны с безопасностью проживания людей и должны быть учтены при строительстве этих объектов. В данном учебном пособии подробно и детально рассмотрены системы водоснабжения, водоотведения и водостоков жилых зданий. Насыщенность здания инженерным оборудованием за послед- ние годы возросла многократно – только количество прокладываемых магистральных трубопроводов, относящихся к системам отопления, холодного и горячего водоснабжения превышает 15. Учитывая, что материалы для трубопроводных систем должны отвечать мировым стандартам качества, многие монтажные организации отдают предпочтение продукции европейских производителей. Предложения на рынке материалов и оборудования могут удовлетворить спрос в любой ценовой нише. С приходом на российский рынок высокотехнологичных матери- алов и оборудования вопрос квалификации кадров в строительной отрасли получил особую актуальность. Обучение новейшим технологиям – долгосрочный и недешевый процесс, не каждая компания
Л. И. Соколов Системы водоснабжения и водоотведения зданий 4 готова пойти на затраты, связанные с освоением современных материалов и технологий. Техники по специальности «Водоснабжение и водоотведение» должны быть всесторонне образованными специалистами, во- оруженными прочными знаниями теоретических основ гидравлики, водоснабжения, водоотведения и санитарно-технического оборудования зданий. Без этого невозможно правильно решить многие инженерные задачи по строительству жилых зданий, монтажу и эксплуатации в них инженерных систем. Целью изучения дисциплины « Системы водоснабжения и водоотведения зданий» является теоретическая и практическая подготовка обучающихся к основам проектирования, расчёта, монтажу и эксплуатации инженерных внутренних систем водоснабжения и водоотведения. Настоящее учебное пособие подготовлено в соответствии с программой курса «Системы водоснабжения и водоотведения зданий» для обучающихся по специальностям СПО 08.02.04 «Водоснабжение и водоотведение», 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» и 08.02.02 «Строительство и эксплуатация инженерных сооружений», 08.02.07 «Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции». В пособии с приемлемой полнотой рассмотрены принципиальные вопросы водоснабжения и водоотведения зданий и приведены сведения, отвечающие по содержанию и объёму программе дисциплины « Системы водоснабжения и водоотведения зданий». В пособии представлены трубы и фитинги из новых материалов для систем внутреннего водоснабжения и водоотведения, особенности схемных решений водостоков, новые водосточные воронки, приведены примеры расчёта и подбора компенсаторов для горячего водопровода, а также схемы размещения повысительных установок в зданиях. Пособие содержит предназначенные для применения на практике правила устройства внутренних систем холодного и горячего водоснабжения, водоотведения и водостоков.
РАЗДЕЛ I. НОРМАТИВНАЯ БАЗА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ Глава 1. Границы между внутренними и наружными инженерными системами В целом инженерные системы – это комплекс систем здания, обе- спечивающих его жизнедеятельность и функционирование в соответствии с его назначением. Современное здание сложно представить без инженерных систем: если в1900 году отопление дровами и колодец для водоснабжения были у большинства домовладений, то в настоящее время – всё с точностью наоборот – здания с печным отоплением и без канализации найти всё трудней (речь идет о общественных и жилых зданиях – индивидуальных частных домах, административных зданиях, жилых многоквартирных домах). Инженерные системы бывают как внутренними, так и наружными – уже из самих названий становится понятно, что инженерные системы, находящиеся внутри здания, относятся к внутренним, а находящиеся за границами наружной стены относятся к наружным инженерным системам. Граница проектирования и монтажа для всех инженерных систем, как правило, проводится по стене здания – до первой задвижки для механических инженерных систем, и по вводной точке – «автомат» ( либо просто по границе наружной стены) для электрических инженерных систем. Системы горячего и холодного водоснабжения подают воду из наружных сетей к потребителям в здании. Границей между наружной и внутренней сетью является водомерный узел или водосчетчик. Для инженерных систем водоотведения граница разделения внутренних и наружных сетей – первый наружный колодец канализации. Инженерные системы водоснабжения и водоотведения зданий должны обеспечивать пропуск воды и отведение стоков с расходами, соответствующими расчетному числу водопотребителей или числу установленных санитарно-технических приборов. При монтаже инженерных систем зданий важны оптимальная увязка всех инженерных коммуникаций между собой, минимизация
Л. И. Соколов Системы водоснабжения и водоотведения зданий 6 места, занимаемого коммуникациями, правильное размещение трубопроводов, вентиляционных коробов. Как правило, инженерные системы уникальны для каждого здания в зависимости от его назначения, режима эксплуатации и периода использования. Глава 2. Законодательно-нормативная база для проектирования и мониторинга инженерных систем водоснабжения и водоотведения Система нормативных документов в строительстве представлена на рис. 2.1. Рис. 2.1. Система нормативных документов в строительстве Перечень основных нормативных документов, которые исполь- зуются при проектировании, строительстве и эксплуатации внутренних систем водоснабжения и водоотведения в России: – СП 30.13330.2020 Внутренний водопровод и канализация зда- ний. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85; – СП 73.13330.2016 Внутренние санитарно-технические системы зданий. Актуализированная редакция СНиП 3.05.01-85.
РАЗДЕЛ I. Нормативная база для проектирования и мониторинга инженерных систем водоснабжения и водоотведения зданий 7 Указанные СП используются для определения расходов воды, диаметров трубопроводов, мест их прохода, требований к счетчикам воды и т. п. Внутреннее пожаротушение (от пожарных кранов) регламен- тируется СП 10.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности». При наличии систем автоматического пожаротушения ( спринклерных, дренчерных установок) используется также СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования». В таблице 2.1 приведены действующие в Российской Федерации нормы проектирования систем водоснабжения и водоотведения в зависимости от высоты зданий. Таблица 2.1 Действующие в Российской Федерации нормативные документы для проектирования систем водоснабжения и водоотведения в зданиях № по порядку Высота здания, м Нормативные документы для проектирования систем ВиВ 1 Менее 32 СП 30.13330.2016 2 32-38,5 (9 этажей) СП 30.13330.2016, СП 31.13330.2012, СП 42.13330.2011, МДС 21-1.98, ТСН 21-303-2003 3 50-53 (16 этажей) ТСН 21-303-2003, ТСН 31-332-2006 СП 117.13330.2011, СП 112.13330.2011, СП 30.13330.2016 4 75 ТСН 31-332-2006, МГСН 4.19-2005, СТО НОСТРОЙ/НОП 2.15.71-2012, СП 54.13330.2016, СП 112.13330.2011 5 150 ТСН 31-332-2006, МГСН 4.19-2005, СТО НОСТРОЙ/НОП 2.15.71-2012 6 400 МГСН 4.19-2005 Глава 3. Потребность в воде и структура водопотребления в зданиях Несмотря на то, что планета Земля на 70 % покрыта водой, объ- ем пригодной для водоснабжения населения воды составляет всего 0,003 % (97 % – соленая вода мирового океана, 2 % – ледники, 0,99 % – вода глубокого залегания). Уже сегодня дефицит воды ис-
Л. И. Соколов Системы водоснабжения и водоотведения зданий 8 пытывает более половины населения планеты и с каждым годом растет неудовлетворенная потребность в этом важнейшем ресурсе жизни. Прогнозируется, что уже к 2025 году потребность в воде увеличится в 6,5 раз, а ее стоимость в засушливых районах многократно возрастет. Водоснабжение жилья в мире в целом потребляет почти 8 % ми- рового расхода пресной воды, причем оно крайне неравномерно по странам. В России нормы и расходы (в среднем около 300 л/сутки на человека) воды выше, чем в Европе. Исследования европейских ученых показали, что самые расточительные в плане потребления воды итальянцы: в сутки они расходуют в среднем 220 л. Самые бережливые – бельгийцы: у них на каждого человека приходятся всего 108 л в день. Англичане за день используют 136 л, немцы – 146, французы – 159, финны – 151, а норвежцы – 175 л. Составляющие водопотребления в домашних хозяйствах некоторых стран приведены на рис. 3.1 [1]. Усредненное соотношение и структура водопотребления в российском домохозяйстве представлены на рис. 3.2 [1]. Анализ водоразбора по отдельным потребителям (рис. 3.2) показывает близкое соотношение стоков горячей и холодной воды – 42 % и 58 % соответственно. Как следует из рисунков 3.1 и 3.2, наибольший расход воды в структуре водопотребления приходится на личную гигиену потребителей. Величина удельного водопотребления зависит от множества факторов, как то: степень благоустройства, климат, индивидуальное поведение и характер деятельности потребителей, их привычки и возраст. В настоящее время нормы водопотребления регламентируются: – для определения расчетных расходов воды [2]; – для определения размера оплаты услуг водоснабжения – по- становлениями местных органов власти. Все эти нормы, как правило, отличаются друг от друга и не со- впадают с эксплуатационным (фактическим) уровнем потребления воды населением. Здания сильно различаются по функциям, размерам, благоу- стройству помещений. Например, если жилой дом потребляет 100 м3 воды в год, это не значит, что он является ресурсоэффективным и лучшим, чем другое здание, которое потребляет 150 м3 воды в год. Такое сравнение не корректно. Степень благоустройства зданий, срок их эксплуатации, да и количество людей, живущих в каждом из них, могут быть разными.
РАЗДЕЛ I. Нормативная база для проектирования и мониторинга инженерных систем водоснабжения и водоотведения зданий 9 Рис. 3.2. Структура бытового водопотребления в России Рис. 3.1. Бытовое водопотребление в некоторых государствах – членах ЕС
Л. И. Соколов Системы водоснабжения и водоотведения зданий 10 Таким образом, водопотребление здания должно определяться более точной метрикой – удельным водопотреблением в л/сут на душу населения. И это следует признать хорошей индикацией эффективности использования воды в здании. Но это не подходит для всех типов зданий, так как их функции могут быть очень разными. Поэтому возникла необходимость в классификации зданий, которая позволит оправдывать выбор релевантных показателей в зависимости от типа оцениваемого здания (например, в больнице расход воды в день рассчитывают по количеству кроватей для пациентов и потребности последних в воде, учитывают также расходы воды для медицинского персонала и уборки помещений). В России существуют ведомственные нормы водопотребления, закреплённые в сводах правил, строительных нормах и правилах по отраслям промышленности и ведомствам жилищно-коммунальной и социальной сфер, которые и принимаются за основу при проектировании систем водоснабжения и водоотведения зданий. Эти нормы часто называют проектными. Использование проектировщиками данных, приведенных в нормативной и научной литературе, осложняется тем, что размер водопотребления и коэффициенты неравномерности, приведенные в СП [2, 3] были определены более 35 лет назад и не всегда соответствуют современным водос- берегающим технологиям жилища. Потребление воды населением и другими абонентами отличается неравномерностью, меняется в течение времени (часа, суток), зависит от многих факторов и, поэтому, никакой норматив не способен зафиксировать эти изменения и адекватно их оценить. Можно только с определенной долей вероятности принять такой норматив, который был бы равноценен средневзвешенной величине фактического удельного расхода. В разных городах России для жилых зданий одинаковой степени и уровня благоустройства существуют разные нормативы, разброс значений достигает 1,5–2 раза. Величины удельного водопотребления, вычисляемые для дейст- вующих водопроводов, принято называть эксплуатационными нормами водопотребления. Величины же удельных расходов, найденные по показаниям квартирных или домовых водомеров, назовём фактическими эксплуатационными нормами водопотребления (фактическим удельным водопотреблением). Следует иметь ввиду, что в СП [3] заложен удельный расход не только на хозяйственно- питьевые нужды в жилье, но и на обеспечение водой всей инфра-