Проектирование водоснабжения и водоотведения
Проектирование водоснабжения и водоотведения
Из содержания этой интересной статьи вы узнаете:
2. Какие нормы для проекта инженерных коммуникаций
3. Водоподготовка для частных домов
4. Водоподготовка для промышленных предприятий
7. Проектирование систем водозабора
8. Проектирование наружного трубопровода
10. Особенности проектирования
При строительстве нового объекта обязательно требуется разработка всех инженерных сетей и подачи воды. Необходимо рассчитать и учесть все нюансы и правильно составить проект для его дальнейшей реализации. Необходимо знать все тонкости и детали.
Проектирование сетей водоснабжения позволит правильно составить технологическую схему подачи воды. Подобрать правильное оборудование и произвести расчеты на эксплуатацию. Чтобы вода подавалась потребителю бесперебойно. Для того чтобы составить такую схему требуется сбор определенных данных. Водоснабжение зданий включает в себя много пунктов. Необходимо не только определить с источником исходной воды, но и проработать пути подачи. Для этого разработать все инженерные сети или возможность подключения к существующим.
Выбрать необходимое оборудование, которое будет создавать именно те условия, которые необходимы для оптимальной работы. Проработать систему канализации и установить место сброса сточных вод. Произвести монтаж системы. Учесть все расходы и по возможности сократить их. Рассчитать стоимость обслуживания.
Проектирование водоснабжения зданий может быть не только с новыми объектами, но и при реконструкции существующих. В этом случае также необходим сбор информации по существующим системам водоснабжения и инженерных сетей. Бывает, что при строительстве здания есть возможность подключения к уже существующим системам. В этом случае прорабатывается возможность присоединения к трубопроводу и создания новых узлов.
В проектирование входит и сбор документации, которая необходима не только для ввода в эксплуатацию, но и для согласования. От правильно составленного проекта зависит эффективность работы всего водоснабжения. Кроме составления технологических схем требуется соблюдения всех норм строительства и систем водоотведения. Рассчитать нагрузку на систему. Поэтому проектирование систем водоснабжения является обязательным.
2. Какие нормы для проекта инженерных коммуникаций
Проектирование систем водоснабжения и водоотведения включает в себя не только выбор необходимого фильтрующего оборудования, но и проверку инженерных сетей. Если таковые отсутствуют, проектируется расположение трубопровода и его технические характеристики. При этом следует придерживаться основных правил строительства коммуникационных систем. При самостоятельных расчетах могут быть допущены ошибки и закуплено большее или меньшее количество труб. При увеличении этого показателя, увеличены расходы. При обустройстве инженерных систем следует знать все особенности. Прокладка должна проходить под определенным наклоном, ориентируясь на рельеф местности. Глубина регулируется исходя из данных о промерзании почвы. Большое значение имеет материал из которого изготовлены трубы. Обычно используют либо нержавеющую сталь или сплав, либо пластиковые. К каждому типу труб предъявляются свои требования по эксплуатации и монтажу.
Также требуется создать оптимальное давление. При заборе воды из источника такое не всегда получается. Поэтому в проекте обязательно указать необходимое давление и существующее, а также способы решения проблемы. Например, если источником забора воды является скважина, то она не может дать необходимого напора. И в любом случае устанавливают насос или несколько. Это касается как загородного проектирования, так и промышленных проектов. Неправильный монтаж или выбор труб грозит их быстрым выходом из строя. А значит систему придется ремонтировать, что несет дополнительные расходы. Снова возвращаясь к материалу трубопровода, следует учитывать максимальную нагрузку и температуру. Желательно оставлять запас по нагрузке. Чтобы система не работала на максимальном уровне постоянно. Таким образом, продляется срок эксплуатации. Поэтому проектирование всех инженерных систем следует доверять опытным профессионалам. Не стоит забывать об источнике питания для насосных станций. Электроэнергия должна подаваться равномерно, без скачков и перепадов. При несоблюдении требований устанавливают резервный источник питания.
3. Водоподготовка для частных домов
Водоснабжение для загородных домов более облегченная версия промышленной. В первую очередь из-за производительности. Для одного или нескольких частных домов потребуется гораздо меньше ресурсов и объема воды, чем для промышленных предприятий. Состоит такая схема из нескольких элементов:
- Место забора или исходный источник воды. Им может служить скважина, наземный водоём или центральное водоснабжение.
- Насос и гидроаккумуляторы для оптимизации давления и передачи потока потребителю.
- Комплект элементов фильтрации. Их количество и назначение зависит от исходных характеристик воды.
- Устройства для нагрева воды. Для подачи горячей воды.
- Канализация. Для утилизации сточных вод.
Технологическая цепочка может быть разной. На это влияют такие факторы как состояние исходной воды, данные местности и наличие уже существующих узлов водоподготовки. Все необходимые изменения и дополнения систем определяются в процессе проектирования. Даже для частного дома, несмотря на более простые методы, необходимо соблюдение регламентных документов. Трубопровод больше прорабатывается внутренний, чем наружный. Насосов необходимо, как правило, немного. Один, максимум два. Для канализационной системы может использоваться септик или сливаться в централизованную канализацию.
4. Водоподготовка для промышленных предприятий
Промышленная водоподготовка-это сложный процесс и соблюдение множества нюансов. Как и в бытовом секторе, есть технологическая схема.
- Определяется источник, откуда будет происходить забор. Вариантов так же несколько: скважина, наземный водоём или центральное водоснабжение.
- Насосная стация, которая обязательно автоматизирована. Насосов может быть разное количество.
- Система фильтрации. Используется несколько технологий очистки. Сюда же входят элементы для промывки фильтров и создания концентрата при использовании химического способа очистки.
- Дренажная система. Для утилизации сточных вод.
Особое внимание уделяется очистке сточных вод и их утилизации. Потому что промышленные стоки очень токсичны. Может использоваться система замкнутого цикла. Система водоподготовки более масштабна, чем для частного дома. Здесь используются более сложные технологии, включая применение химических веществ. Каждый этап водоподготовки тщательно просчитывается и учитывается в технологической схеме. Задачей стоит подобрать не только оптимальное оборудование для очистки, но и проложить трубопровод, соблюдая все условия. И вывести потом очищенную воду до потребителя. Систему водоподготовки часто автоматизируют. Как саму систему фильтрации, так и насосную станцию.
Рис. 1 Система очистки воды для котельной
Источником воды, для любого объекта, чаще становится централизованный водопровод. Но в отдаленных участках от города, его не прокладывают. Поэтому единственно верным решением становится пробурить скважину. Если объект уже находится в эксплуатации, бурение требует соблюдения большего количества требований. Например, её эксплуатация в технической зоне. Рядом не должно быть посторонних сооружений, потому что данный источник, после соединения с инженерными сетями, будет требовать определенного обслуживания. Кроме отдельного места, скважина требует защиту от плохих климатических условий. В холодное время года необходимо утеплять помещение и не допускать попадания дождя и снега. То есть самый оптимальный вариант-это бурение скважины и сооружение для нее отдельного утепленного помещения.
Скважинная вода обязательно требует присутствия насосной станции. Потому что поток не создаст необходимое давление и не будет двигаться по трубам самостоятельно. Наружный тип водоподготовки можно разделить на проектирование сооружения и проектирование водопровода.
Что касается централизованного водоснабжения, то здесь немного проще. В водоканал подается заявка о создании нового узла и описываются технические особенности. Получается разрешение и делается врезка труб. Давление в трубопроводе уже есть, поэтому дополнительное насосное оборудование не обязательно. Конечно, только в том случае, если давление находится на приемлемом уровне.
Весь процесс работ проектирования разделяется на несколько этапов.
Первый этап включает в себя сбор данных. Чтобы начать работу необходимо собрать сведения об объекте. Если инженерные сети уже проложены, то изучаются их технические характеристики и возможность подключения. Такой вариант даже удобнее, ведь не требуется прокладка трубопровода с нуля. Кроме труб указываются источники подачи питания, то есть узлы подачи электроэнергии. Изучаются особенности объекта. Осматривается земельный участок, на котором стоит или будет строиться объект. Изучается грунт и рельеф. Такие данные необходимы для создания оптимальных условий прокладки трубопровода. Подбирается источник подачи воды. В этом случае может быть несколько вариантов. Или присоединение к уже существующим системам. Для этого собирается первичная документация и согласовывается в водоканале. Если получен положительный ответ, то создается новый узел водоотведения. В другом случае, если нет возможности подключения, создается свой источник. Это обычно скважина или колодец. Если скважину необходимо сначала пробурить, то также необходимо предварительное разрешение. Если источник исходной воды определен, то берутся пробы и выявляется состав воды. При подаче её потребителю она обязана пройти фильтрацию. А чтобы подобрать необходимое оборудование надо знать состав.
Вторым этапом будет создание технического задания. То есть указываются все работы, которые необходимо совершить для создания системы водоснабжения. Рассчитывается стоимость и составляется договор. Если в процессе подписания возникают вопросы, то договор корректируется до полного согласования.
На третьем этапе начинается разработка. Составляются технологические схемы, с учетом всех особенностей и регламента. Создается чертеж с планом здания и инженерных сетей. Указываются узлы подключения. Рассчитывается место пролегания трубопровода, если нет возможности подключения к существующему. Описывается необходимое оборудование и технические требования. Необходимость установки дополнительных элементов, которые нужны для улучшения технических условий. Из каких материалов состоит и какая нужна комплектация. Прописываются пути всех внутренних коммуникаций и пути подвода к ним. При этом важно составить такую схему, чтобы она была не только правильной, с точки зрения нормативов, но и не потребляла много ресурсов.
Последним этапом станет составление документации и согласование. Необходимо собрать определенный пакет документов, для каждого объекта он будет разный. И отправить их на согласование в определенные инстанции. Если производится подключение к существующим инженерным сетям, то обязательно описание всех технических характеристик. Это применяется не только при присоединении к централизованному трубопроводу, но и к системам газоотведения, канализации. Как только получены все согласия можно приступать к монтажным работам.
7. Проектирование систем водозабора
Система водозабора проектируется в составе общего проекта, но отдельным пунктом. Для скважинной воды используется такая схема. Сначала подбирается необходимый по мощности насос и погружается в скважину. Над источник возводят подъемный механизм, чтобы разгрузить насос и его работа была не с максимальной загрузкой. Насосную станцию подключают к источнику питания и фиксируют через определенное расстояние. Для других типов насосов используются другие схемы подключения. Но для скважинной воды чаще всего применяется погружной вид.
Может быть установлен дополнительный или резервный насос, который сработает при возникновении внештатной ситуации. И будет работать пока не включится основной. Такая предосторожность обеспечит безопасность и бесперебойную работу системы. Все насосы должны быть автоматизированы. Для этого используются блоки управления, которые устанавливают на каждый насос или на систему в целом. Чем масштабнее проект, тем большее количество оборудования будет задействовано. Хотя современные технологии позволяют уменьшить количество используемых элементов. И, как раз, проектирование позволяет правильно рассчитать нагрузку и не добавлять лишние приборы.
8. Проектирование наружного трубопровода
Наружный трубопровод имеет свои, достаточно важные, задачи. Он отвечает за подачу потока воды от исходного источника до сооружения. Это плотное взаимодействие разных видов сетей, как напорных так и безнапорных. Для создания напора необходима установка насоса. Чтобы не происходило замерзание потока в холодное время года, его обязательно утепляют. Прокладка труб осуществляется на глубине ниже, чем промерзает грунт. Для изменения напора обязательна установка вентилей, с помощью которых регулируется давление. Оптимальное давление для частных домов от трех до шести бар. Вся сантехника и запорная арматура оптимизирована именно на эти диапазоны.
При проектировании наружных сетей трубопровода обязательно соблюдать все нормативы. Если уже существуют некие сети водоподготовки, следует ориентироваться на их характеристики. Сети наружного трубопровода должны соответствовать технике безопасности. При заборе воды из общего водопровода, необходимо согласование с водоканалом. При обустройстве инженерных систем следует знать все особенности. Прокладка должна проходить под определенным наклоном, ориентируясь на рельеф местности. Глубина регулируется исходя из данных о промерзании почвы.
Проектирование трубопровода во много зависит от местности. Чем больше возвышений и низин, тем сложнее выставить углы и рассчитать траекторию. Естественно, удобнее было бы если поток воды проходил по трубам самостоятельно. Но такое редко происходит. И в любом случае для корректной работы системы необходимо определённое давление на всех участках. Кроме того не стоит забывать, что в задачи проекта входит не только прокладка труб, но и подвод их к сантехническим изделиям. Ни в коем случае нельзя пересекать источники электроэнергии и трубопровод.
В проекте следует учитывать технические изменения. Например, понижение или повышение температуры воды, её объема. Система должна справляться с такими ситуациями. Используемые трубы должны быть выполнены из качественного материала. Потому что в процессе эксплуатации может возрасти нагрузка и произойти деформация. Это негативно повлияет на всю систему в целом. После прокладки, трубопровод, как и всю систему проверяют на работоспособность.
Один из этапов проектирования выполняет технологическую задачу. А точнее составление схемы, по которой будет происходить подключение и расположение оборудования и всех узлов. Вычисляются все технические моменты. Происходят расчёты давления, температуры, водопотребления, производительности и монтажа.
Для загородных участков используются несколько схем подключения. Самый распространенный вариант с разводящим коллектором. При этом поток проходит по всей системе водоснабжения с одинаковым давлением. Подключаются все имеющиеся приборы сантехнические и отопительные к одному коллектору. При включении отопительных приборов не ощущается разницы в разных местах. При этом можно отключать каждый из неиспользуемых узлов по отдельности, не затрагивая основную систему. Используемый материал труб для подключения-металлопластик. Именно данный материал самый оптимальный для работы с таким видом подключения.
Водопровод можно разделить на две части: внутренний и наружный. Наружные трубы используются для передачи потока воды от источника до объекта и монтируются снаружи. Для этого приходится выполнять земельные работы и закапывать их ниже уровня промерзания почвы. Подключение происходит к централизованному водопроводу. Внутренний водопровод-это сеть труб, которая подает чистую воду от фильтрующей системы до потребителя. Тип водопровода указывается в проекте и требует соответствия регламенту.
Для каждого объекта индивидуально проектируется своя технологическая схема. На нее влияет назначение системы, местность, источник воды, необходимая производительность. Также немаловажное значение играет удаленность источника от объекта. Большое расстояние требует значительной длины трубопровода, который подстраивается под рельеф. В процессе проектирования так же необходимо учитывать оседание и изменения уровня грунта. Такие значения заранее закладываются и учитываются в проекте. Если не предусмотреть возможные изменения, трубы могут деформироваться.
Проектируется водоснабжение не только для холодной, но и для горячей воды. Повышение температуры требует других расчетов и материала используемых труб. Чаще всего используется полипропилен или медь. Такой материал способен противостоять отложениям и не подвергаются негативному воздействию.
Технологическая схема так же включает в себя расположение оборудования и насосной станции. Для коттеджей и загородных домов может использоваться один насос и располагается он рядом с источником исходной воды. Для промышленного проекта используется целая станция. Это может быть от 3-4 до нескольких десятков насосов. Все они располагаются ниже основной фильтрующей станции и обязаны поддерживать оптимальное давление всей системы. Кроме основных насосов устанавливают дополнительные. Они являются резервными и включаются только при повышении уровня воды или в случае отказа основного.
Система фильтрации может состоять как из нескольких фильтров и одной используемой технологии, так и десять штук и несколько вариантов очистки. Оборудование устанавливается, исходя из метода. Все элементы расположены один за другим и точно следуют друг за другом. Их расположение строго регламентировано в проекте.
10. Особенности проектирования
В процессе проектирования может возникнуть много вопросов. Причем, могут появиться как на первом этапе при сборе данных, так и при монтаже системы. Проект водоснабжения зданий желательно совмещать с ходом строительства. При этом важно соблюдать все нормативы и регламент строительных работ.
Важно учитывать нюансы рельефа. Особенно это важно при прокладке трубопровода, где учитывается угол наклона. Технологическая схема не должна содержать неточностей, в противном случае эффективность и правильная работа системы будет нарушена. Создание системы, которая в комплексе будет бесперебойно подавать горячую и холодную воду, достаточно сложная задача. Опять же возвращаясь к нормативам, их несоблюдение чревато негативными последствиями. Неправильно уложенный трубопровод будет подавать волу с низким давлением и придется устанавливать дополнительные насосные станции. Или углы наклона неправильно рассчитаны, что приведет в деформации труб и созданию аварийной ситуации. А это опять лишние расходы.
Оптимально спроектированная система позволяет значительно снизить расходы, что тоже является ключевым пунктом. Исходные данные воды могут повлиять на дополнительные траты. Дело в том, что при неправильных расчетах будет подобрано неверное оборудование. К тому же не стоит забывать о климатических условиях, а также степени промерзания грунта. Особенно это важно при монтаже трубопровода.
Все собираемые данные должны быть динамическими. Статичные данные приведут к неправильным техническим расчетам. Что касается монтажа, здесь также свои требования. Все должно быть по инструкции и не нарушать регламент. Если все требования соблюдены, то система водоснабжения будет работать эффективно.
В проектировании необходимо учитывать многочисленные детали. Это касается как сбора первоначальных данных, так и расчетов. Начало проектирования может совпадать с первым этапом строительства. Может быть отдельным пунктом, если происходит реконструкция системы. Все элементы фильтрации должны соответствовать производительности и не нарушать регламент.
Монтаж систем водоотведения также очень важен. Во-первых, требуется точное соблюдение норм строительства. Во-вторых, учитывать особенности местности. Если неправильно произвести расчеты или сделать ошибки в технологической схеме, система не будет работать эффективно и через некоторое время начнутся поломки. Как и любая система, водоотведение нуждается в сервисном обслуживании. При этом рекомендовано обращаться в ту организацию, которая устанавливала оборудование и делала проект. Обычно, после начала эксплуатации, есть определенный гарантийный срок. На пост гарантийном периоде все материальные затраты на обслуживание оборудования переходят на потребителя. Проводить проверку системы требуется в зависимости от степени её использования. То есть если система эксплуатируется постоянно и имеет высокую производительность, при этом исходный источник воды достаточно загрязнен, диагностику проводят несколько раз в год. Для промышленных систем водоотведения такие сроки могут сократиться до одного раза в квартал.
Проектирование водоснабжения позволяет создать комплексную систему, которая производит подачу горячей и холодной воды до потребителя, через систему фильтрации. С одной стороны это кажется довольно просто. Проложить трубы, соединить с источником воды и установить насос. Но на деле это тонкая ювелирная работа, которая включает множество нюансов. Главное требование соблюдение регламента. Он придуман не просто так. Несоответствие характеристикам может сильно износить систему. А неправильно соединенные трубы или насосное оборудование вызовут аварийную ситуацию. При изменении характеристик воды или климатических условий, вызовет перебои в системе. И придется заново её реконструировать. К тому же система водоснабжения должна быть спроектирована так, чтобы потреблять как можно меньше ресурсов. Речь идет, конечно, в первую очередь о потреблении энергии. Насосным станциям требуется большое количество энергии для работы. И одной из целей проектирования является создать такую технологическую цепочку, чтобы насосы работали с промежутками или более экономно. Еще одним потребляемым ресурсом является сама вода. Поэтому на некоторых промышленных предприятиях с большим потреблением жидкости, устанавливают системы замкнутого цикла. В этом случае, сбрасываемая в дренаж вода проходит дополнительную обработку и используется снова. Таким образом, получается экономить на ресурсах. Каждый проект разрабатывается индивидуально. Стандартные схемы конечно же есть, но они подходят далеко не для каждого объекта и не учитывают особенности системы. Такие каркасные проекты могут использоваться при проектировании водоснабжения для многоквартирных домов. Городская местность имеет примерно одинаковые характеристики. Подключение происходит к централизованному водопроводу, а утилизируются стоки в общую канализацию. Разницу составляет лишь необходимое давление и нормы потребления воды. В остальных случаях все проекты рекомендовано прорабатывать на индивидуальной основе.
