Для подачи воды непосредственно к местам потребления (промышленным предприятиям, жилым зданиям и т.п.) оборудуют наружную водопроводную сеть. Поступление воды к точкам водоразбора внутри здания осуществляется по внутреннему водопроводу. По конфигурации в плане наружной водопроводной сети подразделяют на кольцевые (замкнутые) и тупиковые (разветвленные).
Кольцевые сети обеспечивают бесперебойную подачу воды, но для них требуется большое количество труб, арматуры и фасонных частей, чем для тупиковых.
Тупиковые сети применяют для водоснабжения небольших объектов, а также во время перерывов в водоснабжении и случаях возникновения аварий.
В наружной водопроводной сети различают магистральные (главные) и распределительные (второстепенные) линии. Отдельный водопровод устраивают для технической воды, ибо соединение питьевого т технического водопроводов не допускается.
Водопроводная вода из наружной сети под давлением поступает во внутреннюю сеть через уложенный в земле водопроводный ввод. Он представляет собой трубопроводное ответвление от наружного водопровода до водомерного узла или запорной арматуры внутри здания.
Наружные водопроводные сети прокладывают в грунте. В некоторых случаях (районы вечной мерзлоты) водопровод проводят по поверхности земли на опорах и обязательно теплоизолируют.
При прокладке водопровода в грунте глубина заложения труб зависит от глубины промерзания грунта, температуры воды в трубах и режима ее подачи. Для магистральных трубопроводов со строго определенным режимом работы глубину заложения рассчитывают. Во всех случаях глубина заложения трубы должна быть больше расчетной глубины промерзания грунта на 0,5 м от низа трубы, принимая во внимание возможные внешние нагрузки на поверхности земли.
Водопроводные линии прокладывают соответственно рельефу местности с постоянной глубиной заложения, а также с уклоном на ровных местах. Уклон обеспечивает возможность опорожнения системы и выход воздуха в высших точках водопровода (через вантузы).
Экзаменационный билет №16.
1. Светопрозрачные конструкции покрытий. Виды покрытий, их область применения. Примеры архитектурных решений.
2. Здания предприятий общественного питания. Состав и планировка помещений зданий предприятий питания.
3. Канализационная система. Классификация. Внутренняя канализация. Наружная канализация.
Светопрозрачные конструкции покрытий. Виды покрытий, их область применения. Примеры архитектурных решений.
Конструкции, ограждающие здания сверху, относятся к покрытиям, основные виды которых:
а) чердачные скатные крыши;
б) совмещенные покрытия.
Чердачные скатные крыши обычно выполняют в виде наклонных плоскостей – скатов, покрытых кровлей из водонепроницаемых материалов.
Покрытия с уклоном кровель до 2,5% называют плоскими . Плоские покрытия, поверхности которых используют для детских площадок, летних ресторанов, кафе, открытых кинотеатров, спортивных площадок и др., носят название эксплуатируемых плоских или террасных покрытий . Скатные чердачные крыши применяются при строительстве малоэтажных домов III и IV классов в сельских местностях, в поселках, малых и средних городах. Плоские террасные покрытия применяют в зданиях I и II классов и в зданиях повышенной капитальности. Террасное покрытие решают как чердачное или бесчердачное с плитным полом.
Над зданиями небольшой ширины часто устраивают односкатные крыши. Крышу здания со стоком воды на обе стороны называют двускатной .
Шатровая крыша квадратного или многогранного в плане здания имеет 4 треугольных ската – вальмы. Двускатная крыша, завершенная вальмами с обоих торцов, называется вальмовой . Если наклонный скат срезает не весь торец двускатной крыши, а только верхнюю или нижнюю ее часть, то неполный торцовый скат называют полувальмой, а крышу – полувальмовой .
В массовом строительстве многоэтажных жилых и общественных зданий применяют совмещенные покрытия разных типов:
Невентилируемые совмещенные крыши;
Частично вентилируемые совмещенные крыши;
Вентилируемые наружным воздухом совмещенные крыши.
В зданиях с помещениями в верхнем этаже, имеющими нормальный влажностный режим, могут применяться невентилируемые покрытия. Над помещениями с повышенной влажностью воздуха устраивают вентилируемые и частично вентилируемые покрытия. Над мокрыми помещениями (бани, бассейны, душевые и т.п.) устройство совмещенных крыш не допускается.
Для повышения интенсивности и равномерности дневного освещения экспозиционных залов, выставок и музеев, торговых залов, крытых дебаркадеров вокзалов и тому подобных помещений общественного назначения, размещаемых в зданиях большой площади или большой ширины (глубины), в покрытиях устраивают «верхний свет», т.е. световые фонари или целые участки – остекленные покрытия. Целиком светопрозрачное покрытие в проектировании, строительстве и эксплуатации – конструкция сложная. Шире применяются отдельные фонари-надстройки различной формы в плане и разрезе: односторонние и двусторонние, «зенитные» фонари, световые шахты и другие световые проемы. Остекление фонарей верхнего света устанавливают в переплеты или на обрешетки различного типа, опирающиеся на специальные конструкции – надстройки, устанавливаемые, в свою очередь, на несущие элементы покрытия (балки, фермы, рамы, каркас пространственных систем и т.п.) Исключение составляют лишь иллюминаторы зенитного освещения, которые опираются на рамку, обрамляющую отверстия в ребристых панелях настила или в пространственных оболочках покрытия.
Наружное, верхнее, остекление , защищающее помещение от атмосферных осадков, устраивают в стальных переплетах с уклоном от 45 до 90 о. стекла обычные или армированные опирают краями, обернутыми в резиновые прокладки на стальные таврики и крепят стальными пружинящими прижимами, шурупами и замазкой или специальными металлическими креплениями – штапиками. Во избежание протекания воды в горизонтальных стыках стекла укладывают внахлестку и крепят друг к другу и к горизонтальным профилям кляммерами из полосок оцинкованной кровельной стали.
Зенитные точечные фонари устраивают в виде шатров и куполов из стекла или прозрачной пластмассы. Такие фонари обычно перекрывают квадратное отверстие в покрытии размером 1,5х1,5м или круглое диаметром 1,5м или вытянутое отверстие 1,5х5м, размер которого соответствует габаритам панели настила покрытия.
Второе остекление необходимо для создания воздушного теплозащитного прослойка. При двойном остеклении световых фонарей второе стекло делают с небольшим отступом от наружного или при значительном отступе с небольшим уклоном для ската конденсата к подвесным желобкам. Второе остекление должно быть глухим и максимально герметичным, ввиду чего его тщательно промазывают замазкой. В зенитных фонарях второе остекление может быть выполнено плоским или в виде такого же колпака, как наружный.
Третье остекление – элемент архитектурного решения зала, обеспечивающий светорассеяние прямых солнечных лучей и защищающий помещение от капель конденсата. Третье остекление по конструктивному решению представляет собой светопрозрачный вариант подвесного потолка с его подвесками и направляющими, дополненного переплетами для укладки заполнения – стекла, которое укладывают «насухо» на горбыльки без замазки с резиновыми прокладками, чтобы оно не дребезжало.
2. Здания предприятий общественного питания. Состав и планировка помещений зданий предприятий питания.
Предприятия питания(ПП) могут проектироваться: - в отдельно стоящих специально предназначенных для предприятий питания зданиях (от 100 мест и более); - в составе общественных и торговых центров, рыночных комплексов, на вокзалах; - как встроенных или пристроенных на площадях жилых и общественных зданий, в том числе размещаться в подземных пространствах. ПП подразделяются на заготовочные с полным технологическим циклом обработки сырья и приготовления продукции; доготовочные – с неполным технологическим циклом. Все рассматриваемые типы по формам и методам обслуживания посетителей делятся на две основные группы: предприятия, обслуживающие посетителей через официантов, и предприятия, функционирующие по принципу самообслуживания.
Требования к размещению . Земельный участок делиться на две зоны: для посетителей (организация отдыха посетителей и доступных мест для питания на открытом воздухе) и хозяйственную (разгрузочные площадки). На участке необходимо предусматривать стоянки для автомобилей, они должны располагаться на расстоянии не более чем 150 м от здания предприятия ОП.
Объемно-планировочное решение . Должно быть, четкое зонирование и удобная функционально-технологичаская взаимосвязь производственных коридоров с исключением людских и грузопотоков. Производственный цикл: прием и хранение полуфабрикатов и сырья, тепловая обработка и оформление блюд, реализация продукции и обслуживание посетителей. Этому циклу соответствуют следующие группы помещений:
1. Помещения для посетителей (вестибюль с гардеробом; умывальные, уборные; обеденные залы; буфет; помещения для продажи обедов и полуфабрикатов на дом) Эти помещения можно определять как торговые, а все остальные – неторговые. Высота этажа 3,3 м, при большой вместимости торгового зала – 4,2 м. Определяющий фактор при проектировании обеденных залов – форма обслуживания. При самообслуживании - раздаточные линии. Раздаточные линии рекомендуется отделять от обеденного зала декоративными перегородками. Расстояние 0,9 м при проходе посетителей в один ряд; 1,2 м если в 2 ряда; ширину рабочей зоны за технологической раздаточной линией – 1м. Площадь обеденного зала принимают согласно нормам.
2. Производственные помещения (произ. цеха: горячий (кухня), холодный, мясорыбный, кондитерский, овощной, пирожковый; раздаточная; моечные кухонной и столовой посуды; хлеборезка) Размещение цехов должно обеспечивать последовательность обработки продуктов Помещение раздаточной проектируется шириной не менее 2 м, с двух и более сторон – не менее 3 м. Допускается размещение в одном помещении моечных столовой, кухонной посуды, тары полуфабрикатов: в этом случае моечные разделяются барьерами высотой не менее 1,6 м. Моечная должна иметь свободный доступ из зала и с конвейера раздачи.
3. Помещения для приема и хранения продуктов (загрузочные, складские помещения: кладовая сухих продуктов, овощей, кладовая инвентаря и тары; охлаждаемые камеры) необходимо проектировать единым блоком, имеющей связь с грузовыми лифтами и связь с др помещениями через коридоры. Перед помещением загрузочной располагается разгрузочная платформа. Складские помещения располагают в подвале, цокольном этаже. Помещения для хранения продуктов не должны быть проходными, и не располагаться под моечными и с/у. Охлаждаемые камеры размещают в виде единого блока с входом через тамбур.
4. Административно-бытовые помещения (конторские помещения, кабинет директора и бухгалтера, помещения персонала, медицинский кабинет, гардеробные, душевые и санитарные блоки для персонала). Следует размещать изолированно от др помещений. Лестницы для персонала располагаются с учетом их использования для эвакуации посетителей.
Композиционные схемы : центрическая (обслуживающие помещения расположены в центре здания, а обеденные залы компонуются по периметру вокруг них), фронтальная (торговые помещения располагаются по продольной оси здания параллельно неторговым), глубинная (неторговые помещения располагаются за торговыми в глубине здания, схема используется для небольших предприятий), угловая (неторговые помещения, располагаясь в одном из углов плана, примыкают к обеденному залу с двух сторон, при этом возможны два варианта: обеденный зал занимает внешний или внутренний угол).
Водопроводная сеть прокладывается по городу с кольцеванием магистралей вокруг основных районов, микрорайонов и промплощадок (см. рис. 16). Глубину заложения труб водопровода принимают равной нормативной глубине промерзания в данной местности плюс запас 0,5 метра. Трубы небольшого диаметра 100-200 мм монтируют из стали с антикоррозионным покрытием или из чугуна. Трубы большего диаметра прокладывают из железобетона.
Сооружения на городском водопроводе:
смотровые колодцы с задвижками и пожарными гидрантами (около зданий), шаг колодцев 100-150 метров;
насосные станции подкачки (районные и местные) для компенсации потерь напора на водопроводе, а гарантированный напор должен поддерживаться в пределах
10 < H < 60 м водяного столба.
Особенности водоснабжения промпредприятий
Промпредприятия снабжаются водой по следующим схемам:
1) Прямоточная схема.
2) Схема с повторным использованием воды.
3) Схема оборотного водоснабжения.
Раздел 4-й Канализация: наружные сети и сооружения
Канализация это система подземных трубопроводов, самотёком удаляющая сточные воды за пределы территории, с последующей их очисткой и сбросом в водоём. В условиях плоского равнинного рельефа (как в Омске) дополнительно сооружают насосные станции перекачки и напорные коллекторы-трубопроводы. Состав остаточных загрязнений в очищенных сточных водах при сбросе в водоём не должен превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК).
Городскую канализацию обычно устраивают двух типов:
1) К1+К3, то есть объединённую , предназначенную для транспортировки бытовых (хозяйственно-фекальных) и промышленных стоков за черту города на очистные сооружения.
2) К2, то есть дождевую (ливневую), районные коллекторы которой сбрасывают условно-чистые стоки в водоём в черте города , а при необходимости строят дополнительные очистные сооружения, в основном механической очистки.
Канализацию городов, населенных пунктов и промплощадок устраивают в нашей стране по требованиям строительных норм и правил:
СНиП 2.04.03-85 (с изм.). Канализация. Наружные сети и сооружения.
Канализация в данном курсе рассмотрена в основном на примере г. Омска.
Элементы городской канализации
Элементы схемы городской канализации рассмотрим на примере Омска (рис. 17).
Элементы городской канализации:
1 дворовые и внутриквартальные канализационные сети (не показаны на карте-схеме);
2 уличные коллекторы (не показаны на карте-схеме);
3 районные коллекторы с насосными станциями перекачки;
4 городской (главный) коллектор с насосными станциями перекачки;
5 дюкеры с насосными станциями перекачки;
6 главная канализационная насосная станция перекачки;
7 загородный напорный трубопровод;
8 очистные сооружения канализации;
9 выпуск в водоём.
Канализационные сети и сооружения на них
Наружные сети канализации проектируют согласно требованиям СНиП 2.04.03-85 «Канализация: наружные сети и сооружения».
Канализационные сети города устраивают по иерархическому принципу: мелкие сети подсоединяют к сетям более крупного диаметра (коллекторам). При этом прокладку канализационных сетей по возможности стараются устраивать так, чтобы трубы работали самотёком, используя рельеф местности. Это становится проблематично в условия равнинного, плоского рельефа, как например в Омске. Тогда дополнительно строят канализационные насосные станции перекачки.
Иерархия городских канализационных сетей следующая:
дворовые и внутриквартальные сети диаметром 150-200 мм, которые строят на территории застройки в пределах красных линий, то есть не выходя на территорию улиц:
уличные коллекторы диаметром 250-400 мм, которые строят, наоборот, за красными линиями застройки, то есть по территории улиц (могут иметь насосные станции перекачки);
районные коллекторы диаметром 500-1000 мм, которые строят для района канализования (могут иметь насосные станции перекачки);
городской коллектор диаметром 1000-5000 мм, который строят вдоль города по наиболее пониженной его части (имеет насосные станции перекачки).
На канализационных сетях сооружают смотровые колодцы из железобетонных колец диаметром 1 метр (глубиной до 6 метров) и 1,5 метра (глубиной до 6 метров). Шаг колодцев принимают по СНиП 2.04.03-85. Например, для дворовых канализационных сетей диаметром 150-200 мм шаг между соседними колодцами должен быть не более:
35 метров при 150 мм;
50 метров при 150 мм.
Для перехода сточных вод через реки устраивают дюкеры трубы под дном водоёма на глубине не менее 0,5 метров до шелыги (верха трубы).
На окраине города, куда сточные воды поступают по городскому канализационному коллектору, находится главная насосная станция перекачки, которая по напорному загородному коллектору перекачивает стоки на очистные сооружения канализации (см. рис. 17).
МВД РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ
ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Л Е К Ц И Я
ИРКУТСК-2007
МВД РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ИНСТИТУТ МИНИСТЕРСТВА ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ» (ФГОУ ВПО ВСИ МВД РОССИИ)
УТВЕРЖДАЮ Начальник кафедры канд. техн. наук, доцент
полковник внутренней службы
А.В. Малыхин «____» ______________ 2007 г.
ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Л Е К Ц И Я
высшего профессионального образования по специальности 280104.65 – Пожарная безопасность
Тема 4. Обеспечение надежности работы систем противопожарного водоснабжения
ЛЕКЦИЯ 4. « ВОДОВОДЫ И НАРУЖНАЯ ВОДОПРОВОДНАЯ СЕТЬ»
Иркутск-2007
Противопожарное водоснабжение: лекция «Водоводы и наружная водопроводная сеть» высшего профессионального образования по специальности 280104.65 – Пожарная безопасность. – Иркутск: ФГОУ ВПО ВСИ МВД России, 2007 – 18 с.
Подготовлена А.Ю. Кочкиным, кандидатом технических наук, старшим преподавателем кафедры пожарной техники, автоматики и связи
Обсуждена на заседании ПМС «____» ноября 2007 г. Протокол № ___
© ФГОУ ВПО ВСИ МВД России, 2007
ЦЕЛЬ: Изучить назначение, виды устройство и работу водоводов и наружной водопроводной сети
В результате занятия курсанты должны:
Знать: устройство водоводов, способы резервирования водоводов, оборудование, которое устанавливается на системах водоснабжения для обеспечения надежности работы, а также приспособления для забора воды на нужды пожаротушения. Размещение пожарных гидрантов в колодцах. Нормативные требования к установке гидрантов на водопроводных сетях.
Уметь: Проводить обследование пожарных гидрантов, а проверять их на работоспособность.
Иметь представление: об устройстве запорной и регулирующей арматуры, которая располагается на водопроводной сети.
Воспитательная цель: воспитывать у курсантов стремление к получению новых знаний для применения их в практической работе ГПС. Приобретения навыков ведения конспектов. Соблюдение воинских требований на занятиях.
Время: 2 часа.
Методическое обеспечение:
1. Доска, мел;
2. Плакаты;
3. Кодоскоп, слайды;
4. СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
Рассматриваемые вопросы:
1. Устройство водоводов и водопроводной сети;
2. Арматура водопроводной сети;
3. Пожарные гидранты и колонки;
4. Противопожарные требования к установке пожарных гидрантов;
5. Требования к устройству наружной водопроводной сети.
Вопрос первый. Устройство водоводов и водопроводной сети
Наружная водопроводная сеть является одним из важнейших элементов системы водоснабжения, которая состоит из водоводов и водопроводной сети.
Водоводы прокладываются между насосными станциями и водопроводной сетью, предназначены для подачи в нее воды.
Водопроводная сеть представляет систему линий, разводящих воду по территории населенного пункта или промышленного объекта, является конечным звеном на пути движения воды от источника к потребителю.
Обеспечение надежной работы водоводов, осуществляющих подачу воды от источника к потребителю, является важной задачей. Отказ водоводов при одном водопитателе может вызвать отказ всей системы водоснабжения. Наиболее часто для повышения надежности работы водоводов применяют резервирование. Оно может проводиться двумя способами: без перемычек и с перемычками (рисунок 1).
Рисунок 1 – Движение воды по водоводам и в перемычках:
а – водоводы в исправном состоянии; б – при выходе из строя одного из участков водоводов
В первом случае система водоводов состоит из нескольких параллельно проложенных линий без перемычек. Такая прокладка водоводов используется только для водоводов относительно малой протяженности, когда линии водоводов прокладываются на значительном расстоянии друг от друга.
Использование второго способа прокладки водоводов с применением перемычек значительно повышает надежность систем водоснабжения. При устройстве перемычек в каждом узле примыкания водоводов необходимо устанавливать по 3 задвижки, таким образом, на каждую перемычку
необходимо устанавливать 6 задвижек. Это позволяет отключать при аварии только один поврежденный участок, не приостанавливая подачу воды.
На рисунке 1б показано движение воды по водоводам и в перемычках при выходе из строя одного участка водовода, для отключения которого требуется закрыть две задвижки первую и вторую.
Трассировка водопроводной сети должна, с одной стороны, обеспечивать достаточную надежность, с другой стороны, быть экономичной.
Разветвленная (тупиковая) сеть (рисунок 2а) имеет меньшую стоимость, чем кольцевая (рисунок 2б). Однако, от каждого узла тупиковой сети до точки подачи воды есть только один путь. Для надежности работы необходимо иметь не менее двух таких путей. Этому требованию удовлетворяет кольцевая сеть. Структура кольцевой сети обладает высокой степенью резервирования путей подачи воды и, следовательно, высокими показателями надежности. Кроме того, кольцевая водопроводная сеть при тех же диаметрах труб, по сравнению с тупиковой имеет значительно большую водоотдачу, примерно в 2 раза.
Рисунок 2 – Трассировка распределительной водопроводной сети: а – тупиковая; б – кольцевая
Под термином « надежность» принято понимать свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов.
Надежность обеспечения водой отдельных потребителей в значительной степени зависит от места их расположения на территории объекта или населенного пункта. Чем дальше находится потребитель от точки подачи воды в сеть, тем ниже надежность его водообеспечения.
СНиП 2.04.02-84* устанавливает допустимые пределы снижения общей подачи воды при возникновении аварии и наименьшую величину давления в сети в критической точке при аварийной ситуации. Нарушение этих пределов является отказом системы водоснабжения. В сетях с одним источником
питания критические (диктующие) точки обычно оказываются расположенными в наиболее удаленных и наиболее высокорасположенных пунктах. Выбор критических точек должен быть приведен с учетом возможности питания всей сети от источника, а также питание ее одновременно от источника и от регулирующей емкости (водонапорной башни). При наличии нескольких источников питания надежность водообеспечения улучшается.
Тупиковые линии водопроводов допускается применять:
- для подачи воды на производственные нужды – при допустимости перерыва в водоснабжении на время ликвидации аварии;
- для подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды – при диаметре труб не более 100 мм;
- для подачи воды на противопожарные или на хозяйственнопротивопожарные нужды независимо от расхода воды на пожаротушение – при длине линий не более 200 м;
- в населенных пунктах с числом жителей до 5000 человек и расходом воды на наружное пожаротушение до 10 л × с-1 или при количестве внутренних пожарных кранов в здании до 12 допускаются тупиковые линии длиной более 200 м при условии устройства противопожарных
резервуаров или водоемов, водонапорной башни или контррезервуара в конце тупика.
Трубы должны быть проложены на глубине, обеспечивающей незамерзаемость воды в зимних условиях, исключающей возможность нагревание ее летом и предупреждающей повреждение труб под нагрузками от движущегося транспорта. Для обеспечения незамерзаемости глубина укладки труб Zтр (считая до дна траншеи) должна быть на 0,5 м больше расчетной глубины Zр проникания в грунт нулевой температуры, т.е.:
Zтр = Zр + 0,5, м (1)
Расчетную глубину проникания в грунт нулевой температуры следует устанавливать на основании многолетних наблюдений.
Вывод по вопросу. Таким образом, от правильности устройства, а также метода резервирования водоводов и водопроводной сети зависит обеспеченность водой населенных пунктов и промышленных предприятий.
Вопрос второй. Арматура водопроводной сети
На водопроводных сетях устанавливается следующая арматура:
- запорно-регулирующая (вентили, краны, задвижки, затворы);
- предохранительная (предохранительные, обратные и редукционные клапаны, вантузы, выпуски);
- водозаборная (водоразборные колонки, краны и пожарные гидранты).
Запорная и регулирующая арматура. Задвижки и вентили (рисунок 3)
предназначаются для отключения отдельных участков сети при аварии, ремонте, а также при регулировании расходов. Задвижки с ручным приводом
устанавливаются на трубопроводах диаметром до 300 мм, с электроприводом – на трубопроводах диаметром 300 мм и более.
Рисунок 3 – Задвижка
Защитная арматура. Вантузы служат для автоматического впуска и выпуска воздуха из трубопроводов. Они устанавливаются на трубопроводах диаметром 400 мм и более, на возвышенных точках на расстоянии 250…2500 м друг от друга. Если воздух не будет удален из трубопровода, то образуются воздушные подушки, уменьшающие площадь живого сечения трубопровода.
Вантуз (рисунок 4) состоит из чугунного корпуса 1, в котором располагается стальной полый шар 2 с вертикальным стальным штоком, корпус закрыт крышкой 3. Выделяющийся из воды воздух скапливается в верхней части вантуза. Под давлением воздуха уровень воды опускается вместе с шаром, который открывает при этом соединенный с ним клапан 4, вследствие чего воздух выходит наружу. После этого вода, заполняющая вантуз, поднимает шар и закрывает клапан.
Рисунок 4 – Вантуз: а – разрез; б – вид с боку; 1 – корпус; 2 – шар; 3 – крышка; 4 – клапан
Подобные же вантузы могут использоваться и для впуска воздуха в водовод при образовании в нем пониженных давлений или разрыва сплошности потока при гидравлических ударах.
Обратные клапаны (рисунок 5) предназначены для пропуска воды только в одном направлении. Они устанавливаются на напорных линиях, после центробежных насосов, на линиях для отключения водонапорных башен и в ряде других случаев.
Рисунок 5 – Обратный клапан
Предохранительные клапаны служат для предотвращения повышения давления в трубах сверх допустимого при возникновении гидравлического удара в водопроводах и водоводах в результате остановки насосов или быстрого закрытия задвижек в сети.
Рисунок 6 – Устройство пружинного предохранительного клапана 1 – патрубок; 2 – шток; 3 – пружина; 4 – клапан; 5 – соединительный фланец
Предохранительные клапаны могут быть пружинными или рычажными (рисунок 6). Принцип работы пружинного предохранительного клапана
заключается в следующем: под действием повышенного давления в клапане преодолевается усилие пружины, и вода через трубу выбрасывается наружу. Арматура наружной водопроводной сети размещается в специальных колодцах. Водопроводные колодцы могут быть железобетонные, бетонные, кирпичные, из бутового камня. Колодцы диаметром до 2 м выполняют круглой формы, больших размеров – прямоугольной формы.
В случаях расположения грунтовых вод выше дна колодца следует предусматривать гидроизоляцию дна и стен колодца на 0,5 м выше уровня грунтовых вод. При расположении колодцев на проезжей части, люки колодца должны располагаться на уровне с дорожным покрытием. Для предотвращения замерзания пожарных гидрантов, колодцы (при соответствующем обосновании) утепляют.
Вывод по вопросу. На водопроводной сети устанавливается различное оборудование, которое предназначено для предохранения трубопроводов, перекрытия на ремонтные участки, регулирования расхода, а также отбора воды на пожаротушение.
Вопрос третий. Пожарные гидранты и колонки
Пожарные гидранты предназначены для отбора воды на пожаротушение из систем наружного водоснабжения.
Пожарные гидранты выполняют наземными и подземными.
Наибольшее распространение в нашей стране получил подземный гидрант московского типа (рисунок 7), изобретателем которого является русский инженер Н.П. Зимин.
Гидрант устанавливается на фланец пожарной подставки 2 наружной водопроводной сети. Высота чугунной колонки гидранта 1 может быть от 0,75 до 2,5 м. Гидрант закрыт крышкой 3. Для пользования гидрантом открывается люк колодца, затем крышка гидранта и на его верхний конец с резьбой навинчивают пожарную колонку (рисунок 9).
Квадратная головка стержня колонки войдет в торцовый ключ 6 гидранта. Вращение рукоятки колонки через стержень передается стержню 8 гидранта. Винтовая нарезка, имеющаяся на стержне 8 гидранта, входит в медную гайку 9 и заставляет стержень передвигаться в вертикальном направлении для открывания и закрывания связанного с ним пустотелого шарового клапана 10. Стержень 8 жестко связан с разгрузочным клапаном 11 шарового клапана. При движении стержня 8 вниз откроется разгрузочный клапан. Через открывшееся в шаре отверстие начнет поступать вода сначала в шар, а затем через отверстие 13 внутрь стояка гидранта. Когда давление над шаровым клапаном будет равно давлению водопроводной сети, шаровой клапан под давлением силы тяжести откроется. В нижней части гидранта имеется отверстие 14, через которое выпускается вода из колонки и стояка гидранта после его закрытия, что исключает замерзание воды зимой. Во время открывания гидранта отверстие автоматически закрывается специальным ползунком 15, жестко скрепленным со стержнем.
На чтение 4 мин.
Без наличия водопровода и канализации невозможно создание комфортных условий в жилище. Поэтому многие хозяева частных домов, не имеющие доступа к централизованным коммуникациям, вынуждены оборудовать автономные системы. Наружные сети водопровода и канализации проектируются согласно нормативным документам СП 31.13330.2012 и СП 32.13330.2012 соответственно.
Проектирование канализационных сетейОбщие положения
При проектировании система водоснабжения разрабатывается одновременно с водоотведением. При этом принятые решения должны опираться на строительные нормы и правила (СНиП). А само строительство может быть начато только после получения разрешений от контролирующих органов.
Санитарные требования к устройству сетей канализации и водостокам
Согласно нормативам, наружный водопровод и канализация в жилом доме должны прокладываться на глубине не менее 1,5 м. Это позволит сохранить работоспособность системы в любое время года и предотвратит ее промерзание.
Кроме того, чтобы не допустить загрязнения водопровода сточными водами, канализационную трубу следует прокладывать ниже. В этом случае при порыве канализационной трубы исключается подсос стоков в питьевую воду. По этой же причине категорически запрещается размещать обе трубы в одной траншее.
Предполагаемые источники водоснабжения
В качестве источника водоснабжения могут использоваться поверхностные или подземные воды. К первым относятся реки, озера и другие пресные водоемы. Подземные источники — это колодцы, абиссинские или артезианские скважины. Выбор зависит исключительно от наличия источников воды, их доступности и необходимых объемов.
Расчетные расходы воды и свободные напоры
Правильно спроектированная сеть водоснабжения должна обеспечивать достаточным количеством воды всех потребителей. Этот показатель зависит от числа жителей и степени благоустройства жилья. Для расчета расхода воды следует применять формулы, прописанные в нормативных документах.
Для определения свободного напора используется норматив: на одноэтажное здание необходимо не менее 10 м напора, а на каждый последующий этаж следует добавить еще 4 м.
Сооружения для забора подземных вод
В соответствии с требованиями СНиП для забора подземных вод необходима водозаборная скважина, диаметр которой для насоса с погружным электродвигателем принимается равным номинальному диаметру насоса. А при установке электродвигателя на поверхности земли — на 50 мм больше номинального диаметра насоса.
В зависимости от условий и установленного оборудования устье скважины располагается в наземном павильоне или подземной камере. Здесь же размещаются электрооборудование и контрольно-измерительные приборы.
Система очистки воды
Для получения воды питьевого качества следует предусматривать устройства очистки — фильтрации, осветления и обеззараживания. На рынке представлены автономные станции водоподготовки, которые используются для отдельного дома или коттеджа.
Предварительно необходимо сделать анализ воды из источника водоснабжения, чтобы определить его качественные показатели и требуемую степень очистки.
Инженерное оборудование систем водопровода
На сетях наружного водопровода устанавливается запорная арматура, фасонные части, регуляторы давления и расхода воды. Необходимое условие — вся арматура должна плавно открываться и закрываться и иметь сертификат соответствия. Кроме того, в случае необходимости проект может предусматривать установку пожарных гидрантов.
Для нормальной работы всей системы водоснабжения требуется следующее оборудование: водозабор, насосы, смесители, фильтры, установка обеззараживания. Этот перечень зависит от качества исходной воды и принятой схемы ее очистки.
Элементы канализационной сети
К основным элементам сети канализации относятся внешний и внутренний трубопровод, насосная станция, сооружения очистки стоков и выпуск в водоем.
Все элементы выполняют свою особую функцию и должны подходить друг к другу. Очистка сточной воды выполняется до приемлемого уровня, допускающего ее сброс в водоем. Чем больше водоем, тем менее строгие нормы очистки сточной воды, поскольку стоки в нем будут доочищаться естественным путем.
Этапы монтажа наружных сетей канализации и водоснабжения
Трубы монтируются в предварительно вырытые траншеи на уложенную подушку из песка и гравия. После монтажа проводится проверка напорного трубопровода на прочность и герметичность гидравлическим способом. Первый этап выполняется после засыпки грунта на половину диаметра трубы с открытыми для осмотра стыковыми соединениями. Второй этап проводится уже после полной засыпки трубопровода.Канализационные трубопроводы укладываются с уклоном, позволяющим обеспечить самотечный режим движения стоков. В среднем на 1 пог. м эта величина должна составлять 2-3 см. Недостаточный уклон может привести к появлению засоров и необходимости в прочистке трубы. По этой же причине любые ответвления сети должны присоединяться под тупым углом.
Для обслуживания наружных сетей водоснабжения и канализации над поворотами, задвижками или пожарными гидрантами предусматриваются смотровые колодцы.
Если проектирование системы водоснабжения и канализации вызывает сложности, то лучше доверить его специалистам. В результате проект будет соответствовать всем нормам и правилам, что снизит вероятность проблем при строительстве и эксплуатации.
Любая сеть водоснабжения представлена в виде комплекса сооружений и элементов, которые обеспечивают водой объекты промышленного и бытового назначения.
- трубы из полипропилена, стали, ПВД;
- резервуар для забора воды;
- насос;
- смотровой колодец с водозапорной арматурой;
- резервуары для хранения и система очистки воды.
В процессе обустройства наружных сетей водоснабжения соблюдаются установленные нормы и требования СНиП. Внешнее водоснабжение классифицируется на следующие виды (по назначению):
- бытовое;
- противопожарное;
- производственное;
- оросительное;
- оборотное.
По методу разводки трубопровода сеть может прокладываться по нескольким схемам:
- тупиковая – применяется для обеспечения водой маленьких объектов;
- кольцевая – предназначена для бесперебойной подачи жидкости. Для её обустройства используется большое количество расходных материалов.
Специалисты различают следующие способы прокладки труб:
- Наземная.
- Поземная.
- Траншейная.
- Бестраншейная.
Устройство системы
Для успешной и бесперебойной работоспособности системы рекомендуется провести правильное конструктивное расположение трубопровода. Чаще система обустраивается из заводских труб. Существуют определенные требования, предъявляемые к обустройству водоснабжения:
- прочность, чтобы выдержать внешние и внутренние нагрузки;
- герметичность;
- гладкая поверхность внутренних стенок, что снижает потерю напора на трение;
- долговечность.
Используемый расходный материал должен быстро и легко собираться на месте обустройства системы. Сеть водоснабжения должна удовлетворять требованиям повышенной экономичности. Напорные трубы подбирают с учетом сопротивления воды. Чтобы рассчитать рабочее давление, учитывается метраж всей сети, диаметр используемого трубопровода. Подсчеты можно проводить самостоятельно либо обратившись за помощью к специалистам.
С учетом требований, предъявляемых по отношению к монтажу расходного материала, трубы должны обладать нужной прочностью. Это позволит им выдерживать давление, оказываемые со стороны почвы, включая прогиб собственного веса. При этом учитываются возможные нагрузки, оказываемые со стороны транспорта. Герметичность труб и стыков – важное условие успешной и экономичной работоспособности сети. При несоблюдении герметичности наблюдаются лишние затраты жидкости, что способствует повышению стоимости эксплуатации сети водоснабжения.
К утечке воды из системы может привести подмыв грунта и серьезная авария на трасе. Для обустройства рассматриваемой системы, чтобы обслужить любой объект, используют трубы, выбор которых зависит от следующих критериев:
- объем подаваемой жидкости;
- тип грунта;
- рабочее внутреннее давление.
Поэтому для систем водоснабжения могут использоваться разные типы труб, с учетом условий местности, где ведутся строительные работы. Для благоустройства наружного водопровода используют стальные, железобетонные и чугунные трубы. Можно проложить трубопровод из синтетических труб. Чтобы сделать правильной выбор, предварительно рекомендуется ознакомиться с эксплуатационными характеристиками всех типов труб.
Типы водопровода
Прежде чем провести наружное водоснабжение, рекомендуется определиться с его типом. По способы транспортировки воды до конечного объекта, сеть водоснабжения может быть технической. В этом случае вода используется только для производства. Её нельзя пить. Чтобы сэкономить, технические сети частично очищаются. Это позволяет повторно использовать отработанный водный ресурс.
Пожарная сеть обустраивается для пожаротушения. Такие системы укомплектовываются специальной техникой и гидрантом. При необходимости сэкономить, при выполнении прокладочных работ, пожарная система совмещается с технической, хозяйственно-бытовой либо тупиковой схемой. Для проведения монтажных работ необходимо руководствоваться принципами пожарной безопасности. Поэтому перед укладкой трубопровода нужно получить разрешение от соответствующих органов. Работы по монтажу проводятся самостоятельно либо с помощью профессионалов.
Чтобы использовать воду в быту, обустраивается хозяйственно-бытовая система. Вода, поставляемая по такой схеме, используется для питья. Перед прокладкой трубопровода разрабатывается план по первичной очистки жидкости. Для этого могут использоваться специальные станции либо фильтры.
Схемы водопровода
Чтобы проложить трубопровод для будущей системы водоснабжения, подготавливается схема. На ней указываются все элементы сети, основные технические характеристики трубопровода. Чтобы транспортировать воду от источника к нужному объекту, используют водоводы. Они могут состоять из 2-х и больше трубопроводов, которые располагаются параллельно относительно друг друга.
Чтобы подать воду к месту потребления, обустраивается наружная система водоснабжения. Вода, поступающая к конкретным точкам водоразбора внутри объекта, требует обустройства внутреннего водопровода. С учетом конфигурация наружная сеть монтируется по замкнутому либо разветвленному типу.
С помощью кольцевой сети обеспечивается постоянная подача жидкости. Но для обустройства такой системы потребуется большое количество расходного материала, включая арматуру, фасонные части.
Замкнутая сеть эффективна, если нужно обеспечить водой маленькое хозяйство. Тупиковая система обустраивается на объектах, где наблюдаются перерывы в водоснабжении либо происходят частые аварии.
Наружная система водоснабжения состоит из главных и второстепенных линий. Отдельный трубопровод необходимо для технической воды, которая не должна перемешиваться с питьевой водой. В таком случае рекомендуется сделать 3 схемы.
Отдельно подготавливается чертеж для технического и питьевого трубопровода. Дополнительно делают общую схему системы. Если чертеж выполняется самостоятельно, рекомендуется воспользоваться миллиметровой бумагой. При отсутствии навыков в составлении схем рекомендуется проконсультироваться со специалистами.
Вода из водопровода под давлением поступает во внутреннюю сеть. Для этого предусмотрен в почве специальный ввод, представленный в виде трубопроводного ответвления от наружной сети до водомерного узла или запорной арматуры, уложенной внутри обслуживаемого объекта.
С учетом расположения разводящей линии по отношению к водоразборным точкам, различают верхнюю и нижнюю разводку системы водоснабжения. В верхней разводке магистраль располагается выше точек водоразбора, а в нижней – ниже. В наружной сети наблюдается низкое давление, а во внутренней требуется высокое давление. Для этого устанавливают насос и специальный бак.
Кольцевая внутренняя сеть водоснабжения обустраивается для технологических целей. Если в ней предусмотрено 10 и больше точек, тогда её подключают к внешней системе с помощью двух и более вводов. Использование тупиковой схемы ограничено.
Наружная сеть водоснабжения прокладывается в почве. В местностях с постоянной мерзлотой водопровод проводится над землей. Для этого подготавливают специальные опоры, требующие последующей теплоизоляции. В качестве утеплителя применяется минеральная вата.
Особенности монтажа
Прежде чем проложить трубопровод, учитывают следующие критерии:
- глубину промерзания почвы и заложения трубы;
- температура жидкости;
- режим подачи воды.
Если необходимо провести магистральный трубопровод, тогда глубина заложения труб рассчитывается индивидуально. При этом учитывается режим, в котором будет работать система. Расчеты могут проводиться самостоятельно либо с помощью специалистов. В любом случае значение основного показателя зависит от внешних нагрузок, оказываемых на почву и климатических условий местности.
Линия трубопровода соответствует рельефу земельного участка. При обустройстве системы учитывается уклон, который нужно соблюдать на ровной местности. С помощью такого уклона обеспечивается возможность опорожнения сети и выход воздушных масс в максимальных точках водопровода. Последний процесс протекает с помощью вантузов.
Если для обустройства системы используют арматуру и фасонные части со специальными соединениями, тогда в местах их монтажа обустраиваются кирпичные либо готовые колодцы. Их параметры зависят от габаритов используемой арматуры и глубины сети. Колодец может иметь прямоугольную либо круглую форму. Над почвой колодец закрывается специальным люком. Его можно купить либо изготовить из чугуна.
При монтаже внутренней системы придерживаются открытого способа. Трубопровод прокладывается над строительными конструкциями. Такое техническое решение облегчает процесс монтажа и эксплуатацию всей системы. Прокладка любой сети водоснабжения может производиться самостоятельно либо с помощью профессионалов.
Для укладки используют уровень и прочий строительный инвентарь. По завершении монтажных работ система проверяется на герметичность. Если выявлены протечки, их устраняют в кратчайшие сроки. Только после ремонтных работ допускается повторный запуск системы водоснабжения.
