Водоснабжение и канализация в небоскребах: как там всё устроено?

Как работает водопровод в высотных домах

Сегодня, когда в крупных городах России активно развивается строительство высотных зданий, специалисты как никогда остро нуждаются в нормативных документах и практической литературе. Существующие нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий в Москве (МГСН 4.19–2005) носят характер временных. В связи с этим в НП «АВОК» было принято решение обобщить имеющийся опыт проектирования и эксплуатации высотных зданий и издать книгу Инженерное оборудование высотных зданий. Значительное внимание в ней уделено вопросам водоснабжения и водоотведения высотных зданий.

Повышение гидравлической надежности систем хозяйственного и питьевого водоснабжения обеспечивается зонированием их по высоте здания. Высота зоны принимается из условия обеспечения максимального допустимого давления перед водоразборной арматурой. Все насосные агрегаты и другое оборудование должны иметь системы автоматизации, диспетчеризации и управления с возможностью ручного и дистанционного управления. Желательно эти системы интегрировать в автоматизированную систему управления зданием.

Водопроводные сети принимают кольцевыми. Большое влияние на надежность оказывает материал трубопроводов, зарастание или коррозия которых приводит к ухудшению гидравлических характеристик, к авариям и сбоям в подаче воды потребителям. Правильный выбор материала трубопровода, применение медных и пластмассовых труб, мало подверженных коррозии и зарастанию, значительно увеличивает надежность и долговечность систем.

Водонапорные баки, обеспечивая временное резервирование, создают регулирующий и аварийный запас воды в здании и стабилизируют давление воды в системе.

Для снижения гидравлической неустойчивости работы внутренних сетей, когда температура воды резко изменяется при включении смесителей у соседей или в рядом расположенном помещении, целесообразно использовать коллекторную квартирную разводку, когда каждый смеситель соединен отдельным трубопроводом с общим коллектором, присоединенным к стояку. Стояки, регулирующую арматуру, контрольно-измерительные приборы (счетчики воды) желательно выносить за пределы квартир, чтобы служба эксплуатации в аварийных ситуациях могла оперативно отключать аварийные участки, размещенные в квартирах и помещениях собственников.

Исходя из этих соображений в элитных и коммерческих высотных зданиях стояки системы водоснабжения прокладываются в нише лестнично-лифтового холла, откуда обеспечивается ввод в квартиру трубопроводов горячей и холодной воды. Система оснащена счетчиками горячей и холодной воды, которые вместе с фильтрами и регуляторами давления установлены в распределительных шкафах в лестнично-лифтовом холле. Расчет за фактически потребленные ресурсы ведется по показаниям счетчиков. Такое решение позволяет при необходимости отсечь одного из потребителей, проверить давление, отрегулировать потребителей. Локализация поврежденного участка позволяет минимизировать ущерб от аварии, при этом водоснабжение соседних квартир не прекращается. Разводка до квартир и в квартире выполняется, как и для системы отопления, из PEX-труб, размещенных, как правило, за подшивным потолком (или в полу). Поскольку разводка от отключающей до водоразборной арматуры выполняется без разрывов, «одной трубой», данная схема отличается высокой надежностью, устойчивостью к протечкам. В свою очередь, гладкая внутренняя поверхность трубы из сшитого полиэтилена позволяет избежать зарастания трубы даже в случае использования очень жесткой воды. Система водоснабжения также делится на зоны по высоте, и в описываемых системах стояки систем прокладываются параллельно в нишах лестнично-лифтового узла, имеют удобный доступ для обслуживания и ремонта. По аналогии с системами отопления все стояки горячего водоснабжения оборудуются компенсаторами и неподвижными опорами.

Расчетная циркуляция выставляется при помощи регулирующей и балансировочной арматуры. Применение современных регуляторов позволяет использовать в индивидуальном тепловом пункте одну группу теплообменников горячего водоснабжения для 2–3 зон. При строительстве здания в первую очередь должен быть смонтирован противопожарный водопровод. Пусть эта система находится в «сухом» режиме, но должна быть предусмотрена возможность в любой момент подать в нее воду и погасить, например, возгорание бытового мусора на любом этаже.

Временное водоснабжение строящихся объектов должно обеспечивать противопожарный расход воды. На такую систему водоснабжения можно поставить временный противопожарный повысительный насос, который может включаться вручную и в случае возгорания обеспечивать тушение пожара. В настоящее время во всех новых зданиях широко используются чугунные безраструбные трубы. Такие трубы не горят в отличие от труб из ПВХ, которые при пожаре горят, пропускают пожар на смежные этажи и выделяют токсичные вещества. Кроме того, чугунные трубы шумоизолированы, что немаловажно для элитных зданий. Одним из главных преимуществ данной системы является возможность быстрого демонтажа отдельных участков лежаков на техэтаже с целью удаления цементно-песчаных и красочно-клеевых отложений, которыми зарастает до 3/4 сечения лежаков за две недели.

Для качественной прочистки лежаков машиной «Кобра» с одновременной промывкой применяется система с устройством прочисткииз двух полуотводов, с тем чтобы открытый раструб находился выше основной трубы.

Особое внимание должно уделяться выпускам высотных зданий. Поскольку здания имеют значительную просадку, выпуски в наружных стенах не заделываются вглухую, а применяется специальное демпфирующее устройство, не позволяющее трубе на выпуске переломиться. Это также касается всех остальных сетей. Еще одна проблема – отвод воды при пожаре.

Если предусмотрено спринклирование квартир, должно выполняться требование о 100 %-ной гидроизоляции квартир (а не только зоны санузла), поскольку протечки на нижние этажи приведут к необходимости возмещения ущерба. Для межквартирных холлов необходимо делать уклоны пола к приемным отверстиям (трап в данном случае не годится, поскольку у него маленькая пропускная способность) и выводить патрубки на уровне пола межквартирного холла (со сбросом в сеть водостока).

Шестая глава книги «Инженерное оборудование высотных зданий» полностью посвящена вопросам водоснабжения и водоотведения. В ее создании приняли участие: А. Я. Добромыслов, В. Н Исаев, А. Н. Колубков, М. Г. Мхитарян, С. А. Никонов. Далее приводится сокращенный вариант одной из статей главы.

6.4. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ ВЫСОТНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

Современные высотные здания — это либо точечная застройка, либо развитый стилобат с несколькими башнями. Высотные здания зонируются по вертикали — делятся на зоны определенной высоты, разделенные техническими этажами. На технических этажах производится разводка магистралей сетей водоснабжения и прокладка сборных сетей канализации. Наличие технических этажей — оптимальный вариант для эксплуатации, но, как правило, инвесторы стараются обходится без них. Высота зоны определяется значением допустимого гидростатического давления в нижних приборах или других элементах систем, а также возможностью размещения оборудования и коммуникаций на технических этажах. Зона инженерного оборудования, как правило, совпадает с границами пожарного отсека по высоте.

6.4.1. Водоснабжение

В зависимости от архитектурно-планировочных решенийприменяются следующие варианты устройства систем водоснабжения:

– устройство ИТП с повысительными насосными станциями и теплообменниками горячего водоснабжения для каждой высотной зоны (пожарного отсека) при одиночном здании;

– устройство ИТП с одной группой теплообменников горячего водоснабжения и повысительными насосными станциями холодного и горячего водоснабжения под каждым или группой корпусов для каждой высотной зоны (пожарного отсека) в случае развитого комплекса со стилобатной частью. Данная схема успешно была реализована на объектах «Алые Паруса», «Воробьевы горы» и «Триумф-Палас». В этих развитых по горизонтали и по высоте комплексах прокладка магистралей от ИТП к зданиям предусматривается в выделенных технических коридорах, совместно с другими трубопроводами (рис. 6.4, 6.5).

Прокладка магистралей в техническом коридоре

Водоснабжение МКД (многоквартирного дома)

Введение

Система водоснабжения многоквартирного дома обеспечивает потребителей горячей и холодной водой – необходимыми условиями комфорта в современном мире. Как устроены такие системы, какие требования к ним предъявляются? Подробности далее.

Устройство системы водоснабжения МКД

Водоснабжение – это целый комплекс взаимосвязанных элементов и систем, которые служат для подачи воды необходимого качества потребителю. В состав водоснабжения входят:

Читать еще: Монтаж теплого водяного пола на бетонный пол в доме

Рис.1 Принципиальная схема водоснабжения

Принято разделять сети водоснабжения на наружные и внутренние.

Наружные сети – это трубопроводы и сооружения, находящиеся снаружи здания.

Внутренние сети включают:

• вводы в здание;
• водомерные узлы;
• магистрали, стояки, подводки;
• водоразборная арматура;
• запорная и регулирующая арматура;
• насосные установки при необходимости.

В данной статье рассматриваются только внутренние сети водопровода.

Внутри многоквартирного жилого дома используются системы холодного (ХВС) и горячего (ГВС) водоснабжения.

Качество холодной и горячей воды нормируется СаНПиН 2.1.4.2496.

Системы ХВС

В1 – хозяйственно-питьевой водопровод

В2 – противопожарный водопровод

На вводе трубопровода холодного водоснабжения предусматривается установка водомерного узла.

Рис.2 Принципиальная схема водомерного узла

На рис.2 изображены:

1. Трубопровод ввода;
2. Задвижки;
3. Водосчетчик;
4. Манометр;
5. Контрольно-спускной кран;
6. Трубопровод внутренней сети;
7. Обводная линия;
8. Опоры.

Устройство внутреннего противопожарного водопровода (В2) регламентирует СП 10.13130.2009.

В жилых зданиях с количеством этажей менее 12 противопожарный водопровод не предусматривают.

Как правило, в жилых многоквартирных домах свыше 12 этажей устраивают объединенный хозяйственно-противопожарный водопровод.

Системы ГВС

Температура горячей воды должна быть не менее 60 °. Максимальная температура не должна подниматься выше 75°С, иначе возможны опасные последствия для потребителей (ожоги).

По отношению к системе теплоснабжения различают открытые системы и закрытые.

Использование открытых систем теплоснабжения запрещено ФЗ№190 с 1.01.2013 года. При закрытых системах теплоснабжения подогрев воды для систем Т3 и Т4 происходит в центральных тепловых пунктах (ЦТП) или в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП).

Т3 – горячий водопровод;

Т4 – циркуляционный водопровод.

Чаще всего предусматривают устройство ИТП в подвальных этажах жилых зданий. В ИТП устанавливается теплообменное оборудование, в котором теплоноситель из наружных тепловых сетей нагревает холодную воду для нужд ГВС.

Рис.3 Принципиальная схема ИТП с пластинчатыми теплообменниками

Чтобы температура горячей воды у потребителей не опускалась ниже 60°С предусматривают устройство циркуляционного водопровода (Т4)

К сожалению, некоторые жильцы самовольно подключаются к системе циркуляции, устраивают в своих квартирах «теплые полы», что приводит к нарушению работоспособности системы во всем доме. ВАЖНО ЗАПОМНИТЬ, что ни в коем случае нельзя самовольно производить какие – либо вмешательства в системы ГВС, иначе пострадают другие потребители жилого дома.

Материалы трубопроводов

Трубопроводы систем водоснабжения изготавливают из труб различных материалов.

Как правило, стальные трубы (электросварные и водогазопроводные) предусматриваются для стояков и магистралей, а также противопожарного водопровода. Полипропиленовые трубы используют для разводки внутри квартир.

Гидростатическое давление

Еще один очень важный аспект в системах ГВС и ХВС – это гидростатическое давление. Важно, чтобы оно было не слишком маленьким, иначе вода из крана вовсе не потечет, с другой стороны, при слишком высоком давлении присутствует риск возникновения аварийной ситуации – может случится срыв арматуры.

Величину гидростатического давления регламентирует СП 30.13130.2016.

• На отметке наиболее низко расположенного сантехнического прибора давление должно составлять не более 0,45 МПа.
• Минимальное давление у наиболее высоко расположенного прибора должно составлять не менее 0,2 МПа, либо принимается по паспорту производителя

В том случае, когда гарантированного гидростатического давления на вводе в здание недостаточно, чтобы на верхних этажах обеспечить необходимый свободный напор у сантехнических приборов, необходимо предусматривать повысительные насосные установки.

Гарантированный напор – это величина гидростатического напора в наружном водопроводе в месте присоединения ввода в здание. Его значение обычно указывается в технических условиях на подключение здания к городским сетям.

Свободный напор – давление на изливе санитарно-технического прибора. Принимается согласно паспорту изготовителя сантехнического прибора.

Когда давление в системе превышает необходимый минимум, то предусматривают применение регуляторов давления и редукторов.

Особенности водоснабжения высотных зданий

Поскольку в высотных жилых домах все «проблемные точки» обостряются в значительной степени, необходимо отметить нюансы конструирования систем водопровода в них.

Высотное здание – это здание, которое имеет высоту более 75 м (согласно СП 267.1325800.2016).

В таких зданиях необходимо учитывать следующие особенности:

1. Высокие значения гидростатического давления в системах. Арматура не рассчитана на экстремальные значения давления, которое создается в зданиях выше 16 этажей. Чтобы избежать разрушения арматуры на нижних этажах предусматривают зонирование систем по вертикали. Высота зоны, как правило, не превышает 50 метров. Все насосные агрегаты должны иметь системы автоматизации;
2. Кроме жилых квартир в зданиях предусматриваются помещения различные по функциональности (магазины, офисы, фитнесклубы). Каждая группа помещений имеет свой определенный режим работы. Поэтому к каждой группе потребителей предусматривают отдельную ветвь и отдельный узел учета;
3. Повышенные требования к противопожарному водопроводу. Это связано с тем, что при помощи гидрантов пожарных машин потушить пожар, возникший на уровне выше 50 метров, практически невозможно. Поэтому предусматривают внутренний пожарный водопровод и автоматические установки пожаротушения.
4. Значительное ресурсопотребление. А значит, необходимо чтобы системы водоснабжения были надежными. Надежность обеспечивают следующие мероприятия:

• Применение трубопроводов, которые почти не подвержены коррозии и зарастанию (полиэтиленовые, медные);
• Применение коллекторной разводки, когда к каждому прибору идет отдельная труба. Это мероприятие позволяет снизить гидравлическую неустойчивость систем водоснабжения.

Конструктивные схемы высотных зданий

В высотных зданиях предусматриваются следующие решения при конструировании систем водоснабжения.

1. Зонирование систем по вертикали:

Рис.4 Принципиальная схема зонирования систем водоснабжения

1. Магистрали прокладываются в пространстве технического этажа, материал труб-сталь.
2. Стояки выполняются также из стальных труб, прокладываются они в нишах лестничного холла. На стояках ГВС в обязательном порядке предусматриваются компенсаторы.
3. В лифтовом холле предусмотрены распределительные шкафы, где расположены узлы вводов в квартиры. Системы ГВС и ХВС оборудуются счетчиками горячей и холодной воды, фильтрами, а также регуляторами давления.

Рис.5 Принципиальная схема квартирного узла

1. Разводка в квартирах выполняется трубами из сшитого полиэтилена. Трубы, как правило, размещаются в пространстве подвесного потолка. Разводка до сантехнических приборов выполняется без соединительных деталей. Такая схема обладает высокой надежностью, протечки воды сведены к нулю. Гладкая поверхность внутри трубы из сшитого полиэтилена не допускает зарастание трубы даже в случае использования жесткой воды.
2. В целях соблюдения противопожарных норм в коридорах устанавливаются пожарные краны, в квартирах – устройства первичного пожаротушения.

Заключение

Система водоснабжения многоквартирных домов – один из самых сложных инженерных объектов. Особое внимание при проектирование и монтаже необходимо уделять системам водоснабжения высотных зданий. Характеристики подобной системы жестко регламентируются СанПиНом и Сводами Правил проектирования, поскольку перепады давления, не учтенные на этапе проектирования, могут привести к двум крайностям:

• недостаточный напор воды на верхних этажах;
• аварийные ситуации и прорывы трубопровода.

ООО Свой Мастер & PoliStyle

Статьи:

Системы водоснабжения многоквартирного дома: типы сетей и схемы. Горячее и холодное водоснабжение

Схемы водоснабжения многоквартирного дома

Для того чтобы любое жилое строение нормально функционировало, обязательно нужен монтаж системы водоснабжения. Ее грамотное устройство обеспечит своевременную подачу и достаточный напор воды. В данной статье будет подробно рассмотрена схема горячего водоснабжения, типы подключения и ее особенности в многоквартирном доме.

Схема водоснабжения и водоотведения — Фото 01

В чем особенность водоснабжения многоквартирного дома?

Обеспечить водой строение с большой этажностью очень сложно. Ведь дом состоит из множества квартир с отдельными санузлами и сантехническими приборами. Иными словами схемы водоснабжения в многоквартирных домах – это некий комплекс с отдельными разводками труб, регуляторов давления, фильтрами и учетным оборудованием.

Читать еще: При цементе м 500 бетон будет м

Чаще всего жители многоэтажек пользуются водой центрального водоснабжения. С помощью водопровода она подается в отдельные сантехнические приборы под определенным давлением. Зачастую вода проходит очистку с помощью хлорирования.

Состав системы центрального водоснабжения

Централизованные схемы водоснабжения в многоэтажных домах состоят из распределительной сети, водозаборных сооружений и очистительных станций. Прежде чем попасть в квартиру, вода проходит долгий путь от насосной станции к водоему. Только после очистки и обеззараживания вода направляется в распределительную сеть. С помощью последней вода подается к приборам и оборудованию. Трубы центральной схемы горячего водоснабжения многоэтажного дома могут быть выполнены из меди, металлопластика и стали.

Принципиальная схема централизованной системы водоснабжения — Фото 02

Последний вид материала практически не используется в современных постройках.

Типы схем водоснабжения

Система водоснабжения бывает трех типов:

• коллекторная;
• последовательная;
• комбинированная (смешанная).

В последнее время, когда в квартирах все чаще встречается большое количество сантехнического оборудования, используют коллекторную схему разводки. Она является оптимальным вариантом нормального функционирования всех приборов. Схема горячего водоснабжения коллекторного типа исключает перепады давления в разных точках подключения. Это является главным преимуществом данной системы.

Схема коллекторной разводки труб — Фото 03

Если рассматривать схему более подробно, то можно сделать вывод, что никаких проблем с использованием сантехнического оборудования по назначению в одно и то же время не будет. Суть подключения такова, что каждый отдельный потребитель воды соединяется с коллекторами стояка холодного и горячего водоснабжения изолированно. Трубы не имеют множества разветвлений, поэтому вероятность протечки очень мала. Такие схемы водоснабжения в многоэтажных домах просты в обслуживании, однако стоимость оборудования достаточно высокая.

По мнению специалистов, коллекторная схема горячего водоснабжения требует установки более сложной установки сантехнических приборов. Однако эти отрицательные стороны не столь критичны, особенно если учесть тот факт, что у коллекторной схемы есть множество достоинств, к примеру – скрытый монтаж труб и учет индивидуальных особенностей оборудования.

Последовательная схема разводки труб водоснабжения в квартире — Фото 04

Последовательная схема горячего водоснабжения многоэтажного дома – это самый простой способ разводки. Такая система проверена временем, она вводилась в эксплуатацию еще во времена СССР. Суть ее устройства в том, что трубопровод холодного и горячего водоснабжения проводят параллельно друг другу. Инженеры советуют использовать данную систему в квартирах с одни санузлом и небольшим количеством сантехнического оборудования.

В народе такую схему горячего водоснабжения многоэтажного дома называют тройниковой. То есть от главных магистралей идут разветвления, которые соединяются друг с другом тройниками. Несмотря на простоту монтажа и экономию расходного материала, данная схема имеет несколько основных недостатков:

1. В случае протечке трудно искать поврежденные участки.
2. Невозможность подачи воды к отдельному сантехническому прибору.
3. Трудность доступа к трубам в случае поломки.

Горячее водоснабжение многоквартирного дома. Схема

Разводки труб делятся на два типа: к стояку горячего и холодного водоснабжения. Кратко их называют ХВС и ГВС. Особого внимания заслуживает система горячего водоснабжения многоквартирного дома. Схема сетей ГВС состоит из двух типов проводок – нижней и верхней. Чтобы сохранить высокую температуру в трубопроводе часто используют закольцованные проводки. Гравитационный напор заставляетводу циркулировать в кольце, несмотря на отсутствие водоразбора. В стояке она охлаждается и попадает в нагреватель. Вода с большей температурой подается в трубы. Так и происходит непрерывная циркуляция теплоносителя.

Устройство горячего водоснабжения дома — Фото 05

Тупиковые магистрали также не редкость, но чаще всего их можно встретить в хозяйственных помещениях промышленных объектов и в небольших жилых зданиях с малой этажностью. Если отбор воды планируется непостоянно, то применяют циркуляционный трубопровод. Инженеры советуют использовать горячее водоснабжение в многоквартирных домах (схема была рассмотрена выше) с этажностью не более 4.Трубопровод с тупиковым стоякомтакже встречается в общежитиях, санаториях и гостиницах. Трубы тупиковой сети обладают меньшей металлоемкостью, поэтому остывают быстрее.

Сети ГВС в своем составе имеют горизонтальный магистральный трубопровод и распределительные стояки. Последние обеспечивают разводки труб по отдельным объекта – квартирам. ГВС монтируют в максимальной близости к сантехническому оборудованию.

Для построек с большой протяженностью магистральных труб используют схемы с циркуляционным и закольцованным по дающим трубопроводами. Обязательным условием является установка насоса для поддержания циркуляции и постоянного водообмена.

Однотрубная схема ГВС — Фото 06

Двухтрубная схема ГВС — Фото 07

Современные строители и инженеры все чаще прибегают к использованию двухтрубных систем ГВС. Принцип работы заключается в том, что насос забирает воду из обратной магистрали и подает ее в нагреватель.Такой трубопровод обладает большей металлоемкостью и считается наиболее надежным для потребителей.

Водоснабжение жилого дома

Особенности организации системы водоснабжения в многоэтажном доме

Обеспечение качественной подачи горячей и холодной воды в многоквартирном жилом доме представляет собой достаточно сложную задачу. Каждая квартира — это отдельный объект водоснабжения, в котором может быть несколько независимых точек водозабора. В связи с этим схема водоснабжения многоэтажного жилого дома объединяет множество труб разного проходного сечения, которые могут быть изготовлены из разных материалов. Эти трубы должны быть увязаны в единую разводку таким образом, чтобы в каждой точке водозабора обеспечить достаточный напор горячей и холодной воды в соответствии с требованиями нормативной документации.

Система водоснабжения жилого многоквартирного дома включает в свой состав комплекс оборудования. Основным видом оборудования являются насосы различных типов и разной производительности, которые дополнительно оснащаются фильтрами. Также в состав системы входит запорно-регулирующая арматура, приборы учета воды, внутриквартирная разводка труб. Еще одним обязательным элементом являются регуляторы давления воды.

Устройство центрального водоснабжения в многоэтажном доме

Централизованное водоснабжение в многоэтажном доме осуществляется от распределительной сети городского водоканала. Подача воды в дом осуществляется по подающей трубе большого сечения, которая завершается задвижкой. После задвижки располагается водомерный узел, в котором осуществляется общий учет воды, подаваемой на дом. Водомерный узел состоит из счетчика воды, перед которым монтируется сетчатый фильтр грубой очистки, и ограничивается двумя задвижками. Часто он оснащается обратным клапаном. Также предусматривается устройство обвода водомера. Это резервный счетчик с фильтром и задвижками, через который вода направляется в тех случаях, когда основной водомер находится на обслуживании, поверке или ремонте. Использование обвода водомера позволяет выполнять эти работы без остановки водоснабжения многоэтажного жилого дома.

После водомерного узла вода подается непосредственно в магистраль дома. Из магистрали она распределяется по отдельным стоякам, которые направляют ее на этажи для последующего распределения по квартирам. Вход каждого стояка оснащается шаровым краном или задвижкой, что дает возможность при необходимости ремонта или обслуживания перекрывать подачу воды только в одном стояке, а не во всем доме.

Давление воды в системе

Схема водоснабжения многоэтажного жилого дома и давление в системе зависит от этажности здания. В домах высотой до 9 этажей применяется простая система с нижним розливом. Она устроена таким образом, что вода от магистрали расходится по стоякам сразу на все этажи здания. При такой схеме нормативное давление на входе в стояк составляет около 4 атмосфер. Потери давления в вертикальном стояке составляют около 1 атмосферы на 10 метров трубопровода. Таким образом, давление воды для потребителей на верхнем этаже должно быть не менее 1 атмосферы.

В многоэтажных домах высотой более 9 этажей система делится на две зоны — верхнюю и нижнюю. Нижняя зона работает по описанному выше принципу и обеспечивает водоснабжение потребителей до 9 этажа. Для верхней зоны давление воды на входе в стояк достигает 6 атмосфер. Она поднимается на верхний этаж и через магистральную трубу распределяется по стоякам, по которым спускается вниз до 10 этажа. При высоте здания более 20 этажей организация водоснабжения жилого дома подразумевает деление системы водоснабжения на 3 зоны.

Читать еще: На что клеить теплоизоляцию на полу

Система централизованного холодного водоснабжения многоэтажного дома всегда устраивается без циркуляции воды в трубопроводе. Вода всегда стоит на подпоре и подается к конечным потребителям с давлением в пределах 1-4 атмосфер.

Схемы подачи воды в квартиры

От стояков вода на этажах распределяется в квартиры и по внутриквартирной разводке. От устройства системы в этой части, в значительной степени зависит стабильность и качество подачи воды потребителям. Сегодня применяются две основные схемы водоснабжения жилого дома для подключения к водопроводу отдельных квартир — последовательная и коллекторная.

Последовательное подключение квартир

Последовательная схема подключения квартир многоквартирного дома к централизованному водоснабжению и выполнения внутриквартирной разводки является наиболее простой и очень распространенной. В частности, она применяется в большинстве домов старой постройки, а также может использоваться в бюджетных новостройках. Принципиальной особенностью этой схемы является то, что к одной магистральной трубе большого сечения подключается сразу большое количество потребителей. Подключение каждой отдельной линии выполняется путем врезки тройника, за счет чего схему также часто называют тройниковой.

Эта схема водоснабжения оптимально подходит для квартир, которые имеют один санузел. Кроме того, условием для эффективного использования этой схемы является небольшое количество точек водозабора в квартире — сантехнических приборов и бытовой техники, подключаемой к водопроводу.

Для последовательной схемы водоснабжения характерны следующие преимущества:

• простая схема;
• малый расход труб и фитингов;
• быстрый монтаж без значительных трудозатрат.

Эти особенности позволяют монтировать систему в сжатые сроки с относительно небольшими затратами.

Однако последовательная система имеет и существенные недостатки. Одним из главных минусов является то, что при одновременном заборе воды из нескольких точек давление в крайних из них сильно падает. Это может создавать существенные неудобства для пользователей и приводить к нарушениям в работе бытовой техники. Кроме того, последовательная схема не дает возможности выборочного отключения потребителей. Поэтому при необходимости ремонта в какой-либо точке водозабора приходится перекрывать воду во всей квартире.

Коллекторное подключение квартир

Для современных многоквартирных жилых домов последовательная схема водоснабжения теряет свою актуальность. Многие квартиры имеют не один санузел и оснащаются большим количеством сантехнических приборов и бытовой техники. Для стабильного водоснабжения большого количества точек водозабора без потерь напора оптимально подходит коллекторная схема.

При такой схеме к каждой точке водозабора прокладывается отдельная линия трубопровода. Она врезается в специальную коллекторную трубу, которая подключается только в одной точке к основной трубе. На каждую линию от коллектора устанавливается запорная арматура.

Системы водоснабжения квартир коллекторного типа отличаются сложностью монтажа. Для них характерна гораздо более значительная общая протяженность трубопровода, и более высокий уровень трудозатрат на монтаж. Поэтому прокладка такой системы обходится дороже и выполняется дольше по сравнению с последовательной.

Однако недостатки коллекторной схемы полностью компенсируются ее основными достоинствами:

• возможность одновременной подачи воды на значительное количество точек водозабора практически без потерь давления и напора;
• возможность перекрытия подачи воды на каждую отдельную точку водозабора без отключения от водоснабжения всей квартиры;
• удобство в эксплуатации, простота обслуживания и ремонта.

Благодаря этим качествам коллекторная схема водоснабжения в квартире многоквартирного дома оптимально подходит для жилья со значительным количеством установленных сантехнических приборов и бытовой техники. Однако для небольших квартир ее применение может быть нецелесообразным.

Особенности горячего водоснабжения многоквартирного жилого дома

Открытая и закрытая схема ГВС

Горячее водоснабжение многоквартирного дома имеет свои существенные особенности. Одним из существенных отличий от ХВС является то, что для функционирования системы ГВС необходим источник горячей воды. В зависимости от этого источника различают открытую схему горячего водоснабжения многоэтажного дома и закрытую схему.

При открытой схеме ГВС горячая вода поступает в дом из котельной по теплотрассе. Как и в случае с холодным водоснабжением, в дом заводится подающая труба большого сечения с горячей водой. От нее вода через водомерный узел подается на стояки и поднимается на этажи, где распределяется по квартирам.

Открытая схема является простой и дешевой в исполнении. Она используется в большинстве домов старой постройки. Для комплектации системы не требуется дополнительное оборудование. Однако ее главным недостатком является низкое качество горячей воды, состав которой часто не отвечает санитарным нормам. Кроме того, зачастую не соответствуют установленным нормативным требованиям и такие параметры, как температура и давление воды в системе ГВС.

Намного более эффективной является закрытая система горячего водоснабжения многоквартирного жилого дома. В такой системе используется водопроводная вода, которая поступает из системы ХВС. Она подогревается до необходимой температуры от теплоносителя, поступающего из котельной, при помощи специального оборудования и направляется в стояки для подачи на этажи и распределения по квартирам. В качестве такого оборудования для подогрева используется бойлер или пластинчатый теплообменник, который в современных домах, как правило, функционирует в составе индивидуального теплового пункта (ИТП). ИТП объединяет в себе оборудование для нагрева воды, насосное оборудование, коллекторы для распределения, запорно-регулирующую арматуру, приборы учета.

Горячая вода в закрытой системе отличается высоким качеством: она практически полностью отвечает санитарным нормам, характерным для холодной воды. Кроме того, современное оборудование позволяет с высокой точностью поддерживать температуру и давление горячей воды на заданном уровне.

Разводка ГВС

Еще одним принципиальным отличием является организация разводки ГВС. Здесь практически не используется характерная для холодного водоснабжения тупиковая схема, при которой вода всегда стоит на подпоре (она может встречаться только в старых домах малой этажности). Причина заключается в том, что при такой схеме после открытия крана вначале идет остывшая вода, стоявшая на подпоре в стояке, и только потом — горячая вода. Это не только создает неудобства для потребителей, но и приводит к значительному перерасходу воды.

Для устранения этого недостатка применяется циркуляционная схема горячего водоснабжения жилых многоквартирных домов. Нагретая в котельной, бойлере или теплообменнике ИТП вода подается потребителям по одному стояку и возвращается по другому (обратный трубопровод). Разводка горячей воды в закольцованной системе может быть однотрубной и двухтрубной.

Чаще всего используется двухтрубная разводка, при которой через каждую квартиру проходит два стояка горячей воды — подающий и обратный. К подающему стояку производится подключение точек водозабора. На обратный стояк устанавливаются полотенцесушители. Благодаря этому тепловая энергия при циркуляции горячей воды не расходуется зря. Кроме того, полотенцесушители служат в качестве компенсаторов, которые гасят продольные температурные деформации трубопровода.

При использовании однотрубной системы централизованного горячего водоснабжения жилого дома через каждую квартиру проходит только один подающий стояк, к которому подключаются точки водозабора и на который устанавливаются полотенцесушители. Все подающие стояки закольцовываются на один обратный («холостой») стояк. Минусом этой схемы является то, что вода остывает в полотенцесушителях и разбирается ближними потребителями. В результате дальние потребители получают остывшую воду с меньшим давлением. Для устранения этих недостатков используется установка байпасов на полотенцесушители.

Водоснабжение и канализация в небоскребах: как там всё устроено?

Водоснабжение и канализация в небоскребах: как там всё устроено?

• Автор: dius
• Водопровод
• Комментарии: 0

Известный на весь мир небоскреб «Бурдж Халиф» сегодня откроет нам свои, казалось бы, бытовые тайны. Это упирающееся в небосвод здание является сложнейшим с инженерной точки зрения строением, эксплуатационные условия которого значительно отличаются от российских.

Немного предыстории

В процессе возведения монументального высотного здания были задействованы южнокорейские строители и американские архитекторы. Средства на реализацию грандиозного проекта выделили арабские инвесторы. На сегодняшний день этот небоскреб бьет все рекорды по уникальности:

• он самый высокий в мире – его высота 828 м;
• в здании функционирует самый высокий лифт;
• в небоскребе больше всего этажей – 163;
• смотровая площадка расположена на рекордной высоте – 555 м.

«Перепрыгнуть» эти рекорды сегодня пока некому. Что-нибудь подобное, которое сможет наравне конкурировать с этим гигантом, появится не раньше 2022 года.

Располагается «Бурдж Халиф» в жарком и сухом Дубае. И хотя город находится на побережье моря, его водоснабжение не идеально. Были проведены расчеты, в ходе которых выяснили примерное количество воды, которое тратиться на одного обитателя небоскреба – около 600 литров. При этом большая часть расходуется на поддержание в здании оптимальной температуры, если учесть, что вокруг настоящая пустыня. Также стоит отметить, что при таких размерах самого строения задействование наружных средств тушения пожаров невозможно. Поэтому необходимый экстренный запас воды по правилам безопасности должен храниться в самом здании.

Источники пресной воды

Для обеспечения потребности в пресной воде круглосуточно работают насосы, которые поднимают наверх пресную воду из рек, находящихся на большой глубине. Также с целью опреснения воды на морском побережье неустанно трудятся специальные очистительные установки. Однако и этой воды «Бурдж Халифу» мало – для его нужд среди пустыни еще возведена специальная стеклянно-бетонная теплица. Температура здесь превышает 40 градусов по Цельсию, поэтому сооружение нуждается в перманентном охлаждении. В результате в системе кондиционирования образуется около ста тысяч литров воды в сутки (конденсат), которую используют для технических целей.

Как вода поднимается вверх

Количество обитателей здания равно населению небольшого города – целых 35 тысяч человек. Так как небоскреб мегавысокий, то и обеспечить его водой – задание не из простых. В стуки через здание проходит до 900 тысяч литров воды. Такое давление не в силах выдержать ни одни трубы. Инженеры не изобрели еще такого насоса, который бы смог справится с таким напором. Но проектировщики решили этот вопрос по-другому – они использовали систему подъема воды каскадного типа.

Для этого в строении предусматриваются семь зон технического назначения, которые имеют один-два этажа. Здесь располагаются накопительные баки. Насосы подают воду из этих емкостей на другие технические зоны. Водонагреватели расположены здесь же. Ведь пустыня-пустыней, а горячая вода нужна везде.

Накопительные емкости играют роль водонапорных башен для этажей, которые находятся ниже. Чем выше находится техническая зона – тем меньше размер накопительной емкости. После распределения на этаж вода попадает к потребителю при помощи обычной разводки из труб.

Канализационная система и мусоропровод

Если представить небоскреб в виде набора зданий, которые расположены друг на друге, то можно также представить, каким образом функционирует мусоропровод и канализация – все, как в классической городской многоэтажке.

Специальные перемычки в системах, расположенных на технических этажах, помогают приостанавливать движение стоков и мусора, несущихся под силой тяжести вниз.

Если верить слухам, то монументальный «Бурдж халиф» все-таки потеряет свое звание самого высокого здания через несколько лет. Застройщики из Саудовской Аравии, Кувейта и Азербайджана замахнулись на небоскребы выше одного километра! Но эти размеры еще небольшие, по сравнению с теми, которые предлагают некоторые проектировщики. Высота их зданий в проектах – два и даже четыре километра. Однако с трудом верится, что подобные задумки можно воплотить в реальность. Даже самые бесстрашные и оптимистично настроенные специалисты пока не дают своих комментариев на этот счет.

Но хочется верить, что подобные планы все же когда-нибудь воплотятся в жизнь. А это повлечет за собой и усовершенствование и всех инженерных систем. Будем на это надеяться!

Текст книги «Руководство по изучению дисциплины «Водоснабжение и водоотведение». Часть 1»

Дисциплина «Водоснабжение и водоотведение высотных зданий» изучается студентами четвертого курса строительного факультета специальности 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений», специализация 1 «Строительство высотных и большепролетных зданий и сооружений».

Высотное домостроение является привлекательным для инвесторов, а также позволяет более эффективно использовать городские территории. С точки зрения архитектурного облика застройки территории такие здания являются ее украшением и придают ей выразительность и яркость. Высотными принято считать здания, высота которых достигает 72 м (более 25 этажей). Строительство и проектирование таких зданий требует использования правильного расположения объекта, детальной проработки геологии участка строительства, обеспечения необходимой устойчивости и прочности сооружения.

Решение проблемы проектирования вертикальных коммуникаций систем водоснабжения и водоотведения высотных зданий, с учетом аэродинамических процессов, требует от будущих специалистов знаний в различных областях науки. Изучение зарубежного опыта строительства и проектирования коммуникаций высоток является важным и обязательным при изучении данного курса. Ряд вопросов, связанных с обеспечением надежности работы коммунальных систем водоснабжения и водоотведения высотных зданий, напрямую связаны с безопасностью проживания людей и должны быть учтены при строительстве этих объектов.

Сооружение высотных зданий осуществляется по специальным техническим условиям, то есть индивидуальным регламентам и нормативам, утвержденным на федеральном уровне для каждого конкретного случая. В настоящее время Правительством Москвы вместе с Госстроем России создана нормативная база, включающая разработку московских городских строительных норм МГСН 4.19–2005 «Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве». В Санкт– Петербурге важнейшим документом, регламентирующим вопросы проектирования и строительства высотных зданий, являются ТСН «Жилые и общественные высотные здания». Ряд важных расчетных характеристик систем водоснабжения и водоотведения может быть определен по СП 40–107–2003 «Проектирование, монтаж и эксплуатация систем внутренней канализации из полипропиленовых труб», СНиП 2.04.01–85* «Внутренний водопровод и канализация зданий», СП 40– 102–2000 «Проектирование и монтаж трубопроводов из полиэтиленовых труб».

1. Инженерные решения систем водоснабжения и водоотведения уникальных высотных зданий и сооружений мира

В конце 20-го века строительство высотных зданий и сооружений могло показаться лишь набором технических задач, в результате решения которых все элементы здания уравновешивали друг друга, и оно не складывалось как карточный домик. Однако, несмотря на всю сложность этих задач, одно только их решение никогда бы не сделало возведение высотных зданий практичным и привлекательным делом. Их изобретение требовало развития множества технологий (системы электрического освещения, лифтовое оборудование и системы диспетчеризации лифтов, водопроводные и отопительные системы, телефонная связь), большинство из которых к середине 19-го века, если и существовало, то в примитивной форме. Большинство технологий, необходимых для возведения высотных зданий, технологий, были уже доступны к 1880 году, но связывание их всех воедино требовало неимоверных усилий от архитекторов и строителей [7]. Например, контролируемый и независимый источник света был особенной проблемой до 1880 года. Ранее для освещения в зданиях использовался газ, что было очень небезопасным и делало невозможным использование подобного способа освещения в небоскребах. В 1880 году уже встречались работающие лифтовые системы1 1
В 1861 году американский изобретатель Элиша́ Грейвс От́ис запатентовал лифтовую систему, в которой лифты приводились в движение паровой машиной. В построенной по проекту Гюстава Эйфеля в 1889 году башне, названной в его честь, использовались лифты фирмы Отис.

[Закрыть] , однако они требовали значительного усовершенствования прежде, чем впервые появились в небоскребах (в Нью-Йоркском небоскребе ЗингерБилдинг (Singer Building), построенном в 1908 году). Механизмы водоснабжения и водоотведения в те времена также были в зачаточном состоянии и не могли поднимать воду на значительную высоту. Считается, что бесперебойная подача воды является американским достижением, как и ванна, и туалет со сливом2 2
Первый американский патент на туалетную систему датируется 1830 годом.

[Закрыть] . Развитие и внедрение технологий водоснабжения было сопряжено со значительными трудностями и шло медленно3 3
К 1860 году в США функционировало 136 систем водоснабжения, на которые приходилось всего 10 муниципальных систем очистки сточных вод.

[Закрыть] ввиду того, что бесперебойная подача воды требовала создание систем утилизации сточных отходов. Когда в 1931 году было окончено строительство Нью-Йоркской Эмпайр-стейт-билдинг (Empire State Building), потребовалось четыре магистрали диаметром 15 см для обеспечения объема воды 25 000 м 3 . Здание должно было выдерживать колоссальную нагрузку: Пропускная способность ливневой системы составляла 4.5 м 3 /с. По всему зданию было смонтировано десять канализационных трубами диаметром от 15 до 30 см. Система водоотведения также должна была обслуживать сливы кондиционеров и эжекторов. Требования наличия централизованного отопления ограничили возможность применения традиционных систем отопления в небоскребах. В большинство первых систем центрального отопления использовали подогреваемый от раскаленного угля теплый воздух. Стремительное развитие данных систем началось с изобретением в США радиатора и его активным использованием в 1890-х годах. В восьмидесятиэтажной Эмпайр-стейтбилдинг, которая была возведена до ввода в эксплуатацию централизованных систем отопления4 4
Первый кондиционер был изобретен Уиллисом Хэвилэндом Кэрриером еще 1906 году.

[Закрыть] , использовалось 7 000 радиаторов. Система отопления была разделена на 4 зоны. Каждая зона обслуживалась отдельными водопроводными магистралями. Первые пять этажей получали воду из магистралей в подвале; вторая зона (этажи 6–29) обслуживались сверху вниз из магистрали, вмонтированной в потолок 29 этажа; третья зона (этажи 30–54) питалась из той же магистрали но, снизу вверх; остальные этажи обслуживались из магистрали, вмонтированной в потолок 54 этажа. В сердце этой системы отопления располагались четыре турбинных вакуумных насоса [7].

В данной главе студентам предлагается ознакомиться с особенностями устройства и эксплуатации инженерных систем ряда современных уникальных высотных зданий мира.

В настоящее время в России ведутся активные работы по строительству высотных зданий. В Санкт– Петербурге началось строительство объекта Лахтацентр (высота 463 м), в Екатеринбурге ведется строительство башни «Исеть» (высота 209 м) и планируется строительство 383-тиметровой башни «Урал». В Грозном одобрено строительство башни «Ахмат тауэр» высотой 400 м. В Москве продолжается внедрение программы «Новое кольцо», предусматривающей строительство более 60 высотных зданий. Среди них башня «Россия» (высота 645 м), башня «Федерация» (высота 450 м), башня «Евразия» (высота 309 м), башня «Evolution» (высота 25 м). Заслуживает внимание работа систем водоснабжения и водоотведения в жилых комплексах «Алые паруса», «Воробьевы горы», в высотных зданиях Москвы 1950–1960 лет постройки. Интерес представляет проектное решение коммунальных систем в «Высотном центре» Мельбурна. Системы водоснабжения и водоотведения высотного комплекса «Умеда», расположенного в северной части Осаки, уникальны даже для высокотехнологичной Японии. Небоскребы в Шанхае по высоте и конструкции являются чудом современной архитектуры. В 2004 была построена гигантская башня Тайбэй-101 высотой 508 м в одноименном городе Тайваня (краткие сведения о некоторых других чудесах современной архитектуры приведены в приложении). Интерес представляют и инженерные решения системы канализации в Рокфеллер центре и Нью-Йоркском небоскребе Крайслер.

Рассматриваемый зарубежный опыт строительства современных высотных зданий, позволит студентам правильно осмыслить задачи проектирования систем водоснабжения и водоотведения подобных сооружений, ознакомиться с новыми технологиями их прокладки, строительными материалами, режимом работы насосного оборудования.

2. Анализ схем водоснабжения высотных зданий и их выбор

Чтобы приступить к анализу особенностей устройства систем водоснабжения высотных зданий следует ознакомиться с устройством и оборудованием внутренних водопроводов обычных зданий этажностью до 15 этажей.

Изучая этот вопрос следует знать:

– системой водоснабжения здания называется совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружного водопровода и подачу ее потребителям в здание под требуемым напором и необходимого качества;

– система холодного водоснабжения называется внутренним водопроводом, устройство и конструкция которой, будет изучаться в данном курсе..

Необходимо знать из каких основных элементов состоит система внутреннего водопровода (рис. 1). Как видно из рисунка 1 система включает ввод (один или несколько), водомерный узел, магистральный трубопровод и подводки к водоразборным устройствам, арматуру (запорную и регулирующую), поливочные краны.

В ряде случаев в систему включают установки для повышения напора, а также установки для дополнительной обработки воды(умягчения, обесцвечивания, обезжелезивания и др.)

Противопожарные системы водоснабжения предназначены для тушения огня или для предотвращения его распространения. В зданиях может быть запроектирована единая система хозяйственно-противопожарного водопровода, или раздельная. Это зависит от назначения здания и его этажности.

Рис. 15 5
Рисунок взят из [2].

[Закрыть] . Элементы внутреннего водопровода (1 – ввод; 2 – водомерный узел; 3 – разводящая магистраль; 4 – стояк; 5 – подводки к водоразборной арматуре; 6 – водоразборные устройства; 7 – поливочный кран; 8 – запорная арматура, В-1 сети водопровода)

Для нормальной работы внутреннего водопровода на вводе в здание должен быть создан такой напор (требуемый), который бы обеспечивал подачу нормативного расхода воды к наиболее высокорасположенному (диктующему) водоразборному устройству и покрывал бы потери напора на преодоление сопротивлений по пути движения воды. Напор в наружном водопроводе у места присоединения ввода – гарантийный напор (Нg) может быть больше, равен или меньше напора, который требуется для внутреннего водопровода. Поэтому при выборе системы водоснабжения здания по способу подачи воды следует знать как правильно выбрать систему действующую по напором городской сети, систему с повысительной насосной установкой или только с водонапорным баком, расположенным на чердаке здания, либо с повысительной насосной установкой и водонапорным баком [2].

Следует знать, что схему сети внутреннего водопровода выбирают исходя из следующих факторов (рис. 2):

Рис. 2. Выбор схемы внутреннего водопровода

Тупиковую схему (рис. 1) применяют в зданиях допускающих перерывы в подаче воды и наличии не более 12 пожарных кранов. Кольцевые сети применяют в зданиях более 10 этажей с системой противопожарного водопровода, когда необходимо обеспечить надежное и бесперебойное водоснабжение (рис. 3). Комбинированные системы , состоящие из кольцевых и тупиковых магистральных трубопроводов, применяют в крупных зданиях с большим разбросом водоразборных устройств. При проектировании кольцевых и тупиковых схем водоснабжения жилых зданий следует руководствоваться положениями СНиП 2.04.01–85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».

Рис. 36 6
Рисунок взят из [2].

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

В высотных зданиях устраивают самостоятельные сети водоснабжения и противопожарные системы.

Следует знать правила прокладки вводов в обычные и высотные здания, материал труб, способы их присоединения к городской магистрали, глубину заложения и как вводы пропускается через стену фундамента зданий.

Уметь выбрать тип водомерного узла и правильно его установить. Изучить из каких элементов он состоит (рис. 4).

Рис. 4. Водомерный узел со счетчиком ВСХ (1 – водосчетчик крыльчатый, ВСХ 1–25 с импульсным входом; 2 – магнитный фильтр ФММ-25; сгон (d=25); 4 – сгон (d=32); 5 – чугунная муфта; 6, 7 – чугунные концентрические переходы; 8, 9 – стальные оцинкованные патрубки; 10 – запорный вентиль; 11– трехходовой кран; 12 – манометр; 13– длинная прямая муфта; 14 – контргайка; 15 – стальной фланец)

Проектирование систем водоснабжения высотных зданий отличается от правил проектирования аналогичных систем обычных зданий, так как пользоваться водой на первых этажах, находящейся под давлением 2.5-6 МПа не только невозможно, но и опасно, и поэтому, трубопроводы не могут быть размещены в жилых помещениях.

Для зданий высотой более 150 м следует предусматривать не менее двух двухтрубных водопроводных вводов, присоединяемых к различным участкам наружной кольцевой водопроводной сети. При этом каждый трубопровод двухтрубного ввода рассчитывается на 50 % расчетного расхода воды на хозяйственные нужды.

Следует знать , что чтобы избежать присутствия трубопроводов с высоким давлением в жилых и общественных высотных зданиях применяется система зонирования водоснабжения.

Высотные здания делятся на зоны определенной высоты, разделенные техническими этажами. На них производится разводка магистралей сетей водоснабжения и прокладка сборных сетей канализации.

Следует учесть , что наличие технических этажей является оптимальным вариантом эксплуатации сетей водоснабжения, однако, вследствие удорожания строительства, инвесторы стараются обойтись без них. В высотных зданиях проектируются, как правило, отдельная система пожаротушения. Число зон в здании и их размеры назначают в зависимости от величин допустимого давления в сети внутреннего водопровода. В системе раздельного противопожарного водопровода величина гидростатического напора на нижних этажах допускается до 90 м.

Важным при проектировании системы водоснабжения высотного здания является необходимость устройства первой (нижней) зоны так, чтобы максимально использовать гарантийный напор городского водопровода.

Студенты должны знать, что высота зоны определяется значением допустимого гидростатического давления в нижних приборах или других элементах систем, а также возможностью размещения оборудования и коммуникаций на технических этажах Зона инженерного оборудования, как правило, совпадает с границами пожарного отсека по высоте. Зонирование осуществляется между соседними техническими этажами, которые располагают по высоте на расстоянии не более 50 метров. Организация зонирования оказывает существенное влияние на требования, предъявляемые к насосам и на потребление ими электроэнергии.

Важно знать особенности проектирования систем водоснабжения здания в зависимости от архитектурно-планировочных решений.

Современные высотные здания – это либо развитый стилобат (общий цокольный этаж, объединяющий несколько зданий) с несколькими башнями, либо точечная застройка. В зависимости от этих архитектурно – планировочных решений применяют следующие варианты устройства систем водоснабжения.

При одиночном здании устраиваются повысительные насосные установки и теплообменники для каждой высотной зоны.

В случае развитого комплекса со стилобатной частью проектируются повысительные насосные установки горячего и холодного водоснабжения и несколько теплообменников под каждым или группой корпусов для каждой высотной зоны (пожарного отсека). В таких развитых по горизонтали и высоте комплексах прокладка магистралей к зданиям предусматривается в выделенных технических коридорах совместно с другими трубопроводами (Рис. 5 а, б).

Необходимо предусмотреть установку под корпусами емкостных электробойлеров, обеспечивающих бесперебойное горячее водоснабжение при плановых отключениях в теплосети.

Рис. 57 7
Источник: images.google.com

[Закрыть] . (а) Прокладка магистралей в техническом коридоре, (б) Установка компенсаторов в техническом коридоре

Существует два принципиально разных подхода к проектированию систем водоснабжения высотных зданий -последовательная и параллельная схемы.

При последовательной (каскадной) схеме, которая является традиционной для Азии, снабжение водой зон здания по вертикали осуществляется путем последовательной подачи воды в баки, устанавливаемые на технических этажах (рис. 6).

Рис. 68 8
Источник: images.google.com

[Закрыть] . Каскадная схема водоснабжения высотного здания (1 – повысительные насосы зон)

При этом нижний насос подает воду в бак на среднем техническом этаже, из этого бака другой насос подает воду в бак на следующем этаже и т.д. Из баков вода поступает самотеком вниз, обеспечивая водой нижележащие этажи. При этом насосы ХВС располагают вместе с теплообменниками и циркуляционными насосами. Они должны развивать напор, достаточный для того, чтобы обеспечить водоснабжение обслуживаемой зоны и поднять воду к следующей по высоте зоне.

Следует учитывать, что чтобы избежать наращивание гидростатического давления по высоте здания, зоны разделяются обратными клапанами, благодаря чему наращивание давления происходит только в пределах зоны. Обратные клапаны при рассматриваемой схеме лучше располагать перед насосами. Это позволит избежать осушения насосов через водоразборную арматуру нижележащей зоны. С целью исключения аварийного затопления помещений вследствие неисправности обратных клапанов, необходимо, чтобы все элементы системы холодного водоснабжения выдерживали гидростатическое давление всех выше расположенных зон. Кроме того. При последовательной схеме водоснабжения высотных зданий применять частотный привод насосов необходимо с большой осторожностью (раздел 5).

Все баки проектируются двухсекционными для возможности их очистки и ремонта без остановки водоснабжения.

Основные недостатки последовательной семы водоснабжения здания состоят в том, что система затратная по количеству оборудования и занимаемым площадям. Возникают дополнительные шумы и вибрация. Кроме того в современных высотных зданиях, как правило, отсутствуют технические этажи в чистом виде.

Параллельная схема зонирования водоснабжения высотных зданий (рис. 7) предусматривает, что все проектируемые зоны являются независимыми. Каждую зону обслуживаю свои насосы, расположенные в нижней части здания и подающие воду только в свою зону. При использовании этой схемы воздействие высокого давления на теплообменники, арматуру и санитарно– техническое оборудование, расположенные на этажах зоны, полностью исключается. Воздействию высокого давления подвергаются только насосы и вводы, подающие воду из городского водопровода. Кроме того установка насосов с частотным регулированием в этой схеме более надежна и экономична.

Рис. 79 9
Источник: images.google.com

[Закрыть] . Параллельная схема зонирования водоснабжения высотного здания (1– зонные повысительные насосы)

3. Устройство и конструкция систем водоснабжения высотных зданий. Материал труб и оборудования

Материал труб сети водопровода в обычных зданиях следует принимать по СНиП 2.04.01–85*. Магистральный трубопровод прокладывают под потолком подвала здания, а стояки располагаются либо за унитазом (монтаж труб в сантехкабинах, либо у мест подачи воды (монтаж труб россыпью).

Вводы водопровода в квартиры в обычных зданиях оборудуются запорным устройством и фильтром перед квартирными счетчиками воды.

Следует знать , что в высотных зданиях стояки системы водоснабжения прокладываются в нише лестнично– лифтового холла, откуда обеспечивается ввод в квартиру холодной и горячей вод. Такое расположение стояков оправдывается очень высокой стоимостью страховых полюсов в случае аварии (80–120 тыс. долларов США), и вредным для проживания людей значениями напоров. Магистрали, как указывалось выше, прокладываются в пределах технического этажа. Стояки магистральных транзитных трубопроводов могут обслуживать две и более зон водоснабжения.

Ввод в квартиры выполняется в пространстве подшивного потолка трубопроводами, на которых устанавливаются запорное устройство, фильтр, регулятор давления. Чтобы избежать подмеса при перетоке воды из холодной магистрали в горячую, на вводах следует предусмотреть установку обратного клапана. Полотенцесушители в высотных зданиях подключаются к трубопроводам горячего водоснабжения. Допускается устройство полотенцесушителя с электронагревом. В коммуникационные шахты или специальные шкафы, в которых размещаются водоразборные стояки и вводы водопровода в квартиры с установкой запорной арматуры, фильтров, измерительных приборов, регуляторов давления, следует обеспечить доступ обслуживающего персонала.

Необходимо учесть , что квартирные холлы высотных зданий приравниваются по чистоте к офисным помещениям, и для их мытья требуется достаточно большой расход воды – 2.8 л/м 2 . Поэтому в помещениях перед мусоропроводом устанавливаются смесители и трапы, позволяющие набрать воду для мытья пола и слить ее. Трубопроводы вводов водопровода в квартиры не имеют фитингов. Трубы выполняются из сшитого полиэтилена РEX-а, PEX-b, PEX-c, а также PE-RT, имеющие сертификат для применения в системах водоснабжения, а трубопроводах системы водоснабжения следует предусматривать компенсацию температурных удлинений. Для подачи воды в баки применяются трубы из пластичного чугуна, а для раздачи воды потребителям из баков – медные. Из медных труб могут быть выполнены стояки и вся горизонтальная разводка. Такие трубы обладают свойствами бактеостатичности.

Внимание! Это не конец книги.

Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра — распространителя легального контента. Поддержите автора!

Источник https://sk-megalit.ru/populyarnye-stati/kak-rabotaet-vodoprovod-v-vysotnyh-domah.html

Источник https://santekhnik-po-vyzovu.ru/2019/03/28/vodosnabzhenie-i-kanalizatsiya-v-neboskrebah/

Источник https://iknigi.net/avtor-aleksandr-kondratev/103312-rukovodstvo-po-izucheniyu-discipliny-vodosnabzhenie-i-vodootvedenie-chast-1-aleksandr-kondratev/read/page-1.html