Системы внутреннего водопровода

ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ

ЗДАНИЙ И ПОМЕЩЕНИЙ ДОМА И ОФИСА

Уровень технического прогресса позволяет обеспечить существование в зданиях си­стем водоснабжения, отопления, канализации, вентиляции, кондиционирования воздуха, электроснабжения и электрооборудования. Количественный и качественный состав оборудования влияет на комфортность проживания и работы людей.

Специалисты в области домоведения должны обладать знаниями в широком круге решаемых вопросов, в том числе и в области инженерно-технического оборудования, от эффективной работы которых зависит комфортность проживания и работы. В этой части учебного пособия основное внимание уделяется вопросам работы систем водоснабжения, канализации, отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, электроснабжения, газоснабжения, мусороудаления.

Холодное водоснабжение

Система водоснабжения – это комплекс инженерных сооружений и мероприятий, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителям с требуемым напором и расходом.

Системы внутреннего водопровода

Системой внутреннего водоснабжения здания или отдельного объекта называют совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружного водопровода и подачу ее под напором к водоразборным устройствам, расположенным внутри здания или объекта. Система холодного водоснабжения, называемая обычно внутренним водопроводом, состоит из следующих устройств: ввода (одного или нескольких), водомерного узла (одного или нескольких), сети магистралей, стояков, распределительных трубопроводов и подводок к водоразборным устройствам, запорной, регулировочной арматуры, соединительных и монтажных элементов для труб.

Ввод – это трубопровод, соединяющий наружный водопровод с внутренним водопроводом здания. К водоразборной арматуре относятся различные клапаны, смесители для ванн, умывальников, моек и пр. Запорная арматура включает вентили, задвижки. На сети внутреннего водопровода при d<50 мм устанавливаются вентили, а при d>50 мм – задвижки. Запорная арматура устанавливается: у основания стояков, у клапанов смывных бачков унитазов, у водонагревателей, в водомерном узле, на разветвлениях магистралей и пр.

Условные обозначения устройств на рисунках 1 – 5 приведены из ГОСТ 21.205 – 93 «Условные обозначения элементов санитарно-технических систем» и ГОСТ 21.206 – 93 «Условные обозначения трубопроводов». Основные элементы показаны в прил. 1.

Классификация систем внутреннего водоснабжения зданий.По назначению системы водоснабжения здания подразделяются:

¨ на хозяйственно-питьевые, предназначенные для подачи воды, по ГОСТ Р 51232–98 «Вода питьевая» для питья, умывания, купания, приготовления пищи и т. д.;

¨ производственные системы водоснабжения обеспечивают подачу воды для технологических процессов производства. Требования, предъявляемые к качеству подаваемой воды, разнообразны и опре­деляются технологическими требованиями производства;

¨ противопожарные системы водоснабжения предназначены для тушения огня в здании при возникновении пожара. В этих системах может быть использована вода и не питьевого качества.

Иногда используют объединение всех видов систем внутреннего водопровода в од­ну – хозяйственно-производственно-противопожарную с подачей воды питьевого качества на все нужды. Однако это не всегда бывает оправдано с экономической точки зрения ввиду относительно высокой сто­имости питьевой воды.

По расположению магистральных трубопроводов схемы водоснабжения здания бывают с нижней и с верхней разводками.

При нижней разводке магистральные трубопроводы размещают в нижней части здания, а при верхней – на чердаке или под потолком верхнего этажа.

По принципу действия внутренние водопроводы можно под­разделить на системы: без повысительных устройств; с напорно-запасными баками; с повысительными насосами; с комбинацией напорно-запасных баков и повысительных насосов; с гидропневматическими установками; зонные системы.

Выбор одной из указанных систем прежде всего зависит от соотношения величины требуемого напора H_r, обеспечивающего подачу нормативного расхода воды к наиболее высокорасполо­женному и удаленному от ввода водоразборному устройству с учетом потерь напора на преодоление сопротивлений по этому пути дви­жения воды, и напора в наружном водопроводе у места присоеди­нения к нему ввода водопровода здания H_g (гарантийного на­пора). Он может быть больше, равен или меньше напора, кото­рый требуется для нормальной работы внутреннего водопрово­да H_r.

Если H_g> H_r, система действует под напором насосов наружной городской сети. В связи с повышением этажности со­временных зданий эта схема применяется все реже.

При периодическом недостатке напора в городской сети прини­мается система с повысительным водонапорным баком (рис. 1а). При этом, когда Hg>Hr, вода из наружной сети подается и к водо­разборным кранам и в напорный бак, когда же напор в городской сети снижается ниже расчетной величины (Hg<Hr), потребители обеспечиваются водой из водонапорных баков, расположенных в са­мой высокой точке здания. Эти системы рационально используют энергию насосов городского водопровода. К недостаткам системы следует отнести ухудшение качества воды при неправильной эксплу­атации баков.

На рис. 1б приведена схема оборудования водонапорного бака 4. Они могут быть круглыми или прямоугольными. Их изготавливают из металла (листовой стали). Снаружи и внутри баки покрывают антикоррозионной защитой. Сверху баки закрыва­ют крышками 9, в которых устраивают люки. Помещение для установки баков должно быть теплым и вентилируемым. Расстоя­ние между баком и перекрытием принимается не менее 0,6 м, а между стенами и баком – не менее 0,7–1м. Баки устанавливают на поддоне 10, на котором предусмотрены подкладочные бруски 11. На представленной схеме подающий стояк 3 объединен с отводя­щим участком воды из бака 15. Трубопровод, непосредственно подающий воду в бак, снабжается, как правило, двумя поплав­ковыми клапанами 22. На отводящем участке 15 устанавливают обратный клапан 16 и задвижки 17. Переливной трубопровод 12 присоединяют к баку на высоте максимально допустимого уровня воды в нем. Бак имеет спускную трубу 13 с вентилем 21 и грязевую трубу 14 (из поддона). Вода, сливаемая из бака через трубопроводы 12, 13 и 14, поступает в промежуточный приемный бачок 18, соеди­ненный через сифон 19 с канализационным или водосточным стоя­ком 20. Бак оборудован сигнализацией уровня воды. На рис. 11 также обозначены цифрами: 1 – ввод, 2 – водомерный узел, 5 – разводящий трубопровод, 6 – подводки трубопровода в номера, 7 – стояки, 8 – поплавок.

Рис. 1. Система водоснабжения здания с водонапорным баком (а); оборудование водонапорного бака трубопроводами и арматурой (б)

Система с повысительными насосами применяется, когда на­пор в городской сети постоянно или периодически ниже требуемо­го в здании (Hg<Hr) (рис. 2). Эти системы получили широкое применение, однако их использование приводит к значительному перерасходу электроэнергии, так как насос работает постоянно, независимо от того, есть ли потребность в воде в данный момент времени.

Комбинированные системы с напорно-запасными емкостями и дополнительными насосами устраиваются в случаях, когда напор в городской сети постоянно ниже требуемого для нормальной работы внутреннего водопровода, но из-за большой неравномерности потребления воды в здании постоянная эксплуатация насосов экономически не целесообразна. В таких системах насос запускается в работу по мере необходимости, что приводит к экономии элект­роэнергии.

Рис. 2. Система водоснабжения здания с повысительной насосной установкой (кольцевая сеть с нижней разводкой): 1 – ввод № 1; 2 – обратный клапан; 3 – перемычка; 4 – подводки; 5 – пожарный стояк; 6 – пожарные краны; 7 – запорные вентили стояков; 8 – поливочный кран; 9 – спуск (проб­ка); 10 – кольцевая магистраль; 11 – ввод № 2; 12 – водомерный узел; 13 – насосная установ­ка; 14 – задвижки

Зонные системы водоснабжения проектируются в многоэтаж­ных зданиях. При этом нижняя зона здания работает под напором наружного водопровода, а верхняя – от повысительных насосов. Высота зоны определяется максимально допустимым гидростати­ческим напором в самой нижней точке сети.

Гидропневматические установки могут быть переменного и по­стоянного давления. Установка состоит из герметичного водяного бака, насоса, установки пополнения запаса воздуха, компрессора, воздушного бака, комплекта приборов автоматического управления. При работе установки вначале в водяной бак подается сжатый воздух (или запасается в воздушном баке) под большим давлением.

По мере водоразбора в водопроводной сети давление в баке будет снижаться. Когда его снижение достигнет допустимого минимума, автоматически включается двигатель насоса, который начинает подавать воду в бак. Давление в баке при этом будет возрастать до первоначального предела. При достижении максимального давле­ния насос также автоматически отключается. Струйный регулятор запаса воздуха восполнит его неизбежные потери.

Таким образом, гидропневматическая установка работает в цикличном режиме. Промежутки между включениями насосов возрастают с уменьшени­ем водопотребления в водопроводной сети. Системы с гидропневматическими установками не имеют не­достатков, присущих системам с баками. Они просты в эксплу­атации и позволяют регулировать давление по времени суток. На рис. 3. показаны основные элементы гидропневматической установки.

Рис. 3. Схема типовой насосной установки с гидропневматическими баками:

1 —рабочие насосные агрегаты; 2 — резервный насосный агрегат; 3 — обратный клапан; 4 — задвижка; 5 — шкаф управления; б — реле давления; 7 — трехходовой кран с маномет­ром; 8 — струйный регулятор запаса воздуха; 9 —гидропневматический бак

Особое внимание при проектировании уделяется рациональному размещению санитарно-технических устройств в здании. Санитарные узлы и водоразборную арматуру группируют поэтажно, располагая их друг над другом, трубопроводы проклады­вают по кратчайшему расстоянию. При решении планировки поме­щений и санитарно-бытовых узлов рациональным является линей­ная планировка, при которой приборы размещаются на одной монтажной стене.