VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITETASAPLINKOS INŽINERIJOS FAKULTETAS

VANDENTVARKOS KATEDRA

Pastatų inžinerinės sistemos (namų darbas)Pastato vandentiekio ir nuotekų šalintuvo projektavimas

Darbą atliko: Darbą tikrino:

Vilnius,2012

Turinys

AIŠKINAMASIS RAŠTAS.............................................................................................................................3

SKAIČIUOJAMOJI DALIS............................................................................................................................4

1. Pastato vandentiekio skaičiavimas...................................................................................................4

1.1. Skaičiuotinių debitų nustatymas................................................................................................4

1.2. Hidraulinis skaičiavimas.............................................................................................................5

2. Buitinio nuotakyno skaičiavimas.......................................................................................................6

2.1. Skaičiuotinių debitų nustatymas................................................................................................6

2.2. Hidraulinis skaičiavimas.............................................................................................................7

3. Lietaus nuotakyno skaičiavimas........................................................................................................8

GRAFINĖ DALIS.........................................................................................................................................9

1. Grafinės dalies aprašymas............................................................................................................9

LITERATŪROS SĄRAŠAS..........................................................................................................................10

2

AIŠKINAMASIS RAŠTAS

Gyvenamajam 6 aukštų namui su rūsiu, projektuojamas geriamasis vandentiekis ir buitinių bei lietaus nuotekų šalintuvas. Kiekviename namo aukšte yra po 3 butus, kuriuose vidutiniškai gyvena po 4 žmones. Iš viso name yra 18 butų ir vidutiniškai gyvena 72 žmonės. Pastate numatoma tokia sanitarinė įranga: praustuvai, vonios, plautuvės, išpuodžiai su 6 l bakeliu, skalbyklės iki 6 kg talpos. Šaltas vanduo į pastatą tiekiamas iš lauko tinklų, karštas vanduo ruošiamas pastate, centralizuotai.

Pastate projektuojamas uždarasis, apatinio paskirstymo geriamasis vandentiekis be slėgio padidinimo įrenginių, kuriuo šaltas vanduo bus tiekiamas į visus pastato ėmimo taškus lauko vandentiekio slėgiu. Pastato vandentiekis sudarytas iš įvado, vandens apskaitos mazgo (VAM), tiekiamojo vamzdyno su atitinkamos paskirties čiaupais. Šaltojo vandentiekio įvado ilgis yra 24,0 m., jo įgilinimas 1,8m. nuo žemės paviršiaus. Įvadas šakojasi į dvi dalis: viena atšaka į vandens šildytuvą, kita – į vandens magistralę. Vandentiekis įrengiamas iš polivinilchloridinių (PVC) vamzdžių.

Vandentiekis projektuojamas taip, kad įranga būtų prieinama ir būtų galima atlikti eksploatacinius veiksmus. Vandens apskaitos mazgas projektuojamas rūsyje. Vandentiekio magistralė tiesiama rūsio palubėje, 250mm atstumu nuo lubų iki vamzdyno ašies. Uždaromieji čiaupai įrengiami įvaduose į kiekvieną butą, tam, kad avarijos, remonto metu kuo mažiau vartotojų netektų galimybės naudotis vandentiekiu. Pastate projektuojami 2 šalto vandentiekio stovai. Vandens stovai tiesiami atvirai laiptinėje. Jungiamieji vamzdžiai tiesiami slėptai grindyse, 200 mm nuo perdangos paviršiaus iki vamzdžių išorinės viršutinės dalies. Praustuvų, vonių ėmimo čiaupai montuojami 0,80m, plautuvių – 0,85 m, išpuodžių, indaplovių ir skalbyklių – 0,40 m virš grindų. Pastate yra 114 šalto vandens ėmimo čiaupų.Pastate projektuojamas ir savitakinis nuotekų šalintuvas. Jame nuotekos iš įlajų į lauko nuotakyną transportuojamos savitakiais vamzdynais, nutiestais nuolydžia nuotekų tekėjimo kryptimi. Nuotekų šalintuvais tiesiamas iš polivinilchloridinių (PVC) vamzdžių.

Nuotakyną sudaro: nuotakai, stovai, išvadai. Pastate prie nuotakyno jungiami 4 stovai. Jie tiesiami atvirai. Projektuojamas vienas išvadas, kurio ilgis 8,0 m., o įgilinimas 3,2 m. nuo žemės paviršiaus. Į išvadą subėga nuotekos iš stovų ir jos išleidžiamos į lauko nuotakyną. Išvadas tiesiamas grunte, po rūsio grindimis. Nuotakynui valyti įrengiamos pravalos (rūsyje) ir revizijos (pastato rūsyje, trečiame aukšte vienas metras nuo grindų).

Lietaus nuotekų šalinimo sistemoje suprojektuoti 2 stovai kiekvienai sekcijai atskirai. Jie įrengiami pastato sienoje. Lietaus nuotakyno vamzdynas taip pat suprojektuotas iš neplastifikuoto polivinilchlorido vamzdžių (PVC). Rūsyje 1,0 m virš grindų montuojama revizija. Lauko lietaus nuotekų tinklo įgilinimas – 2,5 m. Šiems tinklams taip pat nustatyti skersmenys, nuolydžiai, nuotekų tekėjimo greitis bei vamzdžių pripildymas.

3

SKAIČIUOJAMOJI DALIS

1. Šalto vandens skaičiuotinų debitų nustatymas

Apskaičiuojamas skaičiuotinis šaltojo vandens sekundinis debitas , tiekiamas į visus pastato šalto vandens ėmimo čiaupus:

qš❑=5 ∙ qpt

š ∙ α, ( l/s);

q ptš =0,20 l / s; [57psl., 1.2lent.]

Šalto vandens suvartojimo norma didžiausio vartojimo valandą:

qh maxš =qh max

∑ ¿−q hmaxk ;¿

qh maxš =15,6−10=5,6 ;

Šalto vandens čiaupų projektuojamame pastate skaičius N=114. Pastate esančių šalto vandens ėmimo čiaupų veikimo tikimybė apskaičiuojama pagal formulę:

Pš=qš

h , max ×U

3600 ×qšpt× N

;

Pš= 5,6∙ 723600 ∙0,2 ∙ 114

=0,00491;

Psum =15,6 ∙ 72

3600∙ 0,3 ∙ 114=0,0091;

čia: U- vartotojų skaičius pastate; U=4∙3∙6=72

N- suminis vandens ėmimo čiaupų skaičius pastate; N=19*6=114

qšh ,max- vandens suvartojimo norma piko valandomis, qš

h ,max=5,6 l /h. [57-58psl. 1.2 lent.]

q pt- sanitarinio prietaiso debitas, l/s.

Kai Pš∙N = 0,00491 ∙ 19 = 0,0933; pagal [61-63psl. 14lent.] α=0,336

Įvadu pratekančio viso pastate sunaudojamo vandens skaičiuotinis debitas:

qš=5 ∙ qptš ∙ α=5∙ 0,2 ∙0,336=0,336

ls

;

1.1 lentelė. Šalto vandens debito ir tinklo hidraulinis skaičiavimas4

Ruožas

qptŠ,

l/sN, vnt

Pš Pš∙N α qš, l/s

d, mm

l, m v, m/s

i, Pa/m

i, m.v.st/m

hl, m.v.st

1-2 0,2 1 0,00491 0.00491

0,200 0,200

12 1.295 1,1 970 0.0989 0.1281

2-3 0,2 2 0,00491 0.00982

0,200 0,200

12 1.678 1,1 970 0.0989 0.1659

3-4 0,2 3 0,00491 0.01473

0,200 0,200

12 0.718 1,1 970 0.989 0.7101

4-5 0,2 4 0,00491 0.01964

0,215 0,215

12 1.274 1.18 1133 0.1156 0.1473

5-6 0,2 5 0,00491 0.02455

0,226 0,226

12 1.260 1,24 1252 0.1277 0.1609

6-7 0,2 7 0,00491 0.03437

0,245 0,245

12 7,225 1.34 1459 0.1488 1.0751

7-8 0,2 19 0,00491 0.09329

0,336 0,336

20 3,0 1.02 619 0.0631 0.1893

8-9 0,2 38 0,00491 0.18658

0,435 0,435

20 3,0 1.33 992 0.1012 0.3036

9-10 0,2 57 0,00491 0.27987

0,518 0,518

25 3,0 0.96 414 0.0422 0.1266

10-11 0,2 76 0,00491 0.37316

0,588 0,588

25 3,0 1.1 522 0.0532 0.1596

11-12 0,2 95 0,00491 0.46645

0,658 0,658

25 3,0 1.22 645 0.0658 0.1974

12-13 0,2 114 0,00491 0.55974

0,717 0,717

25 12.247

1.33 754 0.0769 0.9417

13-14 0,3 114 0,0091 1.0374 0,995 0,995

32 4.500 1.06 357 0.0364 0.1638

∑ 4.469

1.2 Reikalingo šalto vandens slėgio nustatymas ir skaitiklio parinkimas

Skaitiklis parenkamas naudojantis grafiku, apskaičiavus suvartotą vidutinį vandens kiekį pastate:

qh ,vid=

q vidš ∙U

1000 ∙T= 138∗72

1000∗24=0.41 m3

h;

š

qvidš =qvid

∑ ¿−qvidk =138 l

h. ¿

Pagal apskaičiuotą qh ,vidš parenkame skaitiklį,kurio duomenys:

Maksimalus debitas - 7.0 m3/h;

Slėgio nuostoliai skaitiklyje - 1.4 kPa;

Vardinis skersmuo - 25 mm.

Reikalingas slėgis pastatui:

5

H reik=H geom+H L+H skt +H f =¿ 0.450+5.810+29.43+2= 37.69m.v.st.

H reik=37.69 m. v . st .<60 m. v . st , sąlyga tenkinama.

Čia : H geom−¿altitudžių skirtumas tarp žemiausios ir aukščiausios altitudės.

HL-kelio bei vietiniai nuostoliai,

H L=∑ hL ∙ (1+k v )=4.469∗(1+0.3 )=5.810 m . v . st .

Hsk- slėgio nuostoliai skaitiklyje (m.v.st)

H f - laisvasis slėgis prieš čiaupą (m.v.st.)

Skaitiklis parenkamas pagal 16 lentelę.

1.2 lentelė. Skaitiklio parametrai

Maksimalus debitas Slėgio nuostoliai skaitiklyje Vardinis skersmuo7,0 m3/h 1.4 kPa 25 mm

2. Pastato buitinio nuotekyno skaičiavimas

Nuotekyno skaičiavimo tikslas – nustatyti optimalius vamzdžių skersmenis ir nuolydžius, kurie reikalingi, kad būtų užtikrintas geras nuotekų surinkimas ir nustatyti iš kokios medžiagos

yra suprojektuoti vamzdžiai.

Pagal kompleksinio projekto užduotį projektuojama sistema – parinkti nuotakyno skersmenys, nuolydžiai, nuotekų tekėjimo greitis ir vamzdžio pripildymas (h/d)

Reikiamoms vamzdžių charakteristikoms nustatyti reikia žinoti projektinį nuotekų debitą, kuris skaičiuojamas pagal formulę pateiktą apačioje.

Qbn= K∙√∑ qpt

Čia: K –sanitarinių prietaisų naudojimo koeficientas, kuris esant dažnam sanitarinių prietaisų naudojimui yra K= 0,5 (paimta iš STR 2.07.01:2003 6 priedo 6,3 lentelės).

∑ qpt= buitinių sanitarinių prietaisų normatyvinių debitų, l/s suma.

Skaičiuojant nuotekų debitą pastatui, nuotekynas suskirstomas į pastovaus debito išvadus, kurie sunumeruojami pradedant nuo tolimiausio stovo ( kiemo šulinio atžvilgiu) įjungimo į išvadą vietos ir baigiant kiemo šuliniu. Apskaičiuojami kiekvienu ruožu tekantys skaičiuotiniai debitai. Rezultatai pateikti 3 lentelėje.

1.3 lentelė. Buitinio nuotekyno hidrauliniai skaičiavimai:Ruožas ∑q,pt,l/

sQbn, l/s D,mm i V m/s h/d L, m ∆h=i*l

6

1-2 34.2 2.924 110 0.02 0.699 0.5 5.792 0.1162-3 36.2 3.008 110 0.02 0.720 0.5 1.313 0.0263-4 73.4 4.284 110 0.02 1.025 0.5 1.662 0.0334-5 83.0 4.555 110 0.02 1.090 0.5 1.133 0.0235-6 107.6 5.187 110 0.02 1.241 0.5 8.000 0.160

2.1 Hidraulinis skaičiavimas

Nuotekyno skersmenys ir nuolydžiai parenkami tokie, kad skaičiuotinis nuotekų sekundės debitas tekėtų nuo 0,7 iki 4,0 m/s greičiu ir pripildytų vamzdį 0,5 skersmens.

Nuotekų tekėjimo greitis randamas pagal formulę.

V= Qbn

ω, m/s

Čia: Qbn – nuotekų debitas, m3/s:

ω−t ė km ė sskersplotis , kaihd=0,5

Tėkmės skersplotis randamas pagal formulę:

ω= π ∙ D2

4∙

hd

, m2

Čia:D – vidinis vamzdžio skersmuo, m;

h/d = 0,5 – vamzdžio pripildymas

Nuotekų hidrauliniai skaičiavimai pateikti 1,3 lentelėje.

1.3 lentelė. Buitinio nuotekyno hidrauliniai skaičiavimai:

3. Pastato lietaus nuotakyno skaičiavimas

Skaičiuotinis paviršinių nuotekų debitas nuo plokščiojo (iki 0,0015 nuolydžio) stogo gali būti apskaičiuojamas taip:

Qmax=A∗I 20

10000

Čia:I 20- kartą per metus pasikartojančio 20 min trukmės lietaus intensyvumas, l/(s*ha);

A- Stogo plotas, m2A=222.00 m2.7

Lietaus intensyvumą galima apskaičiuoti pagal formulę:

I = A

T+B+C

Čia: A,B,C- lietaus parametrai, priklausantys nuo vietos geografinių sąlygų, paimti iš knygos 48psl. 29 lentelės pagal Vilniaus miesto duomenis.

Skaičiuoju stogo skaičiuotinį paviršinį nuotekų debitą nutekantį nuo plokščiojo stogo į du stovus (STL 1-1 ir STL 1-2) kurie stogo plotą padalina pusiau, nes stove simetriškai stogo atžvilgiu, stogo nuolydis 0,0015.

I 20 = 4616

20+21+¿(-21) = 91.585 l/(s∙ ha¿;

Qmax 1−2 = 222.00

2∙ 91.585

10000=1.0166 l/s;

Qmax 2−3 = 222.00

2∙ 91.585

10000=1.0166 l/s.

3.1 Hidralinis skaičiavimas

Skaičiuotinis lietaus nuotekų debitas, tenkantis vienam stovui, neturi viršyti 3,9 l/s, kai stovo skersmuo 75mm. Šiuo atveju maksimalus debitas yra mažesnis už 3,9 l/s.

Horizontalių nuotekų išvadų skersmenys ir nuolydžiai parenkami naudojantis nuotekynui sudarytomis hidraulinio skaičiavimo lentelėmis, nomogramomis ar kreivėmis, kad

vanduo tekėtų ne didesniu kaip 7,0 m/s greičiu, o vamzdžio pripildymas būtų 1,0

Nuotekų skaičiavimo greičiai apsakičiuojami pagal formulę:

v = Qmax

W; m/ s

q- debitas, m3/s

w- tėkmės skersplotis, m2

8

1.3 lentelė. Lietaus nuotekyno hidraulinis skaičiavimas, kuris teka į LKŠ:

Lietaus nuotekynasRuožų Nr. Qmax, l/s d , mm i v, m/s h/d l,m h= l∙ i, m

1-2 1.0166 75 0.02 0.282 1,0 0.336 0.0072-3 2.0332 75 0.02 0.565 1,0 13.728 0.275

GRAFINĖ DALIS

Grafinę šio darbo dalį sudaro tipinio aukšto planas, rūsio planas, šalto vandentiekio, buitinio nuotakyno bei lietaus vandens nuotakyno aksonometrinės skaičiuojamosios schemos.

Rūsio plane suprojektuota vieta vandentiekio įvadui į pastatą iš lauko vandentiekio, parinkta vieta vandens apskaitos mazgui. Šiame mazge vandentiekio įvadas šakojasi į dvi atšakas: šaltojo vandentiekio vamzdyną ir vandentiekio vamzdyną, kuriuo tekės vanduo į vandens šildytuvą (karštas vanduo ruošiamas pastate centralizuotai). Taip pat parinkta skirstomųjų magistralių trasa, suprojektuoti šaltojo vandentiekio stovai. Šie stovai yra projektuojami atskirose, pagalbinėse patalpose, esančiose namo laiptinėje, kadangi prie kiekvieno iš jų jungiamas atskiro buto vandens apskaitos mazgas (vietinis VAM), kuris privalo būti rengiamas viešo naudojimosi patalpose. Patalpos sienose kiekviename aukšte padarytos ertmės VAM parodymams nuskaityti.

Tipinio aukšto plane pažymėtos vandentiekio stovų vietos. Nuo vandentiekio stovo iki vandens ėmimo čiaupų vanduo tiekiamas jungiamaisiais vamzdžiais. Šie vandentiekio vamzdžiai tiesiami paslėptai grindyse ar sienose (kur keliami didesnį reikalavimai patalpos išvaizdai, pavyzdžiui, koridoriuose) arba virš grindų (sanmazguose, virtuvėse).

Tipinio aukšto plane taip pat suprojektuoti nuotekų šalinimo stovai bei nuotakų, kurie jungia sanitarinius prietaisus su nuotekų stovais, trasos. Perkėlus stovų vietą į rūsio planą, parinkta nuotekų išvado trasa. Taip pat numatytos vietos pravalams ir revizijoms: pravalos įrengiamos išvado pradžioje bei vietoje, prieš išvadui išeinant iš pastato. Revizijos įrengiamos pastato rūsyje ir trečiame bei šeštame aukšte 1,00 m. aukštyje virš grindų.

Šaltojo vandentiekio aksonometrinėje schemoje nurodytos vandentiekio įrangos montavimo altitudės. Į pastatą įeinantis įvadas yra įgilintas 1,80 m. nuo žemės paviršiaus. Įvadas pakeliamas į 0,85 m. aukštį, kur įrengiamas VAM. Už VAM vandentiekio vamzdynas pakyla į rūsio palubę (250 mm. žemiau lubų) ir ten įrengiama skirstomoji magistralė iki stovų. Kiekviename pastato aukšte prie stovų montuojasi vietiniai VAM (1,00 m. aukštyje virš grindų). Prie jungiamųjų vamzdžių prijungiami sanitarinių prietaisų čiaupai: vonios, ir praustuvai 0,8 m. aukštyje virš grindų, dušai – 1,0m., plautuvės – 0,85 m., išpuodžiai, indaplovės ir skalbyklės – 0,4 m.

Buitinių nuotekų šalintuvo aksonometrinėje schemoje suprojektuoti 4 nuotekų stovai, kurie tiesiami atvirai prie sienų arba slėptai ir iškeliami virš stogo 0,5 m. Revizijos stovuose įrengiamos 1,0 m virš grindų rūsyje, trečiame aukšte. Numatytas vienas išvadas, kuris bus tiesiamas po rūsio grindimis. Už pastato ribų išvadas sujungiamassu kiemo šuliniu, kuris įgilintas 2,5 m. nuo žemės paviršiaus.

Lietaus nuotekų šalinimo sistemoje suprojektuoti 2 stovai kiekvienai sekcijai atskirai. Jie įrengiami pastato sienoje. Pirmame aukšte 1,0 m. virš grindų montuojama revizija. Numatytas vienas išvadas, kuris bus tiesiamas po rūsio grindimis. Už pastato ribų išvadas sujungiamas su kiemo šuliniu, kuris įgilintas 2,5 m. nuo žemės paviršiaus.

9

LITERATŪROS SĄRAŠAS

1. Zita Paulauskienė „Pastato vandentiekio ir nuotekų šalintuvo projektavimas“ Metodikos nurodymai, „Technika“, Vilnius, 2005.

10