Что такое открытая схема холодного водоснабжения. Системы и схемы водоснабжения зданий. Типы схем водоснабжения

Невозможно себе представить полноценное функционирование и нормальные условия для жизни или работы людей в зданиях и сооружениях различного назначения без наличия в них основных коммуникаций и инженерных систем, включающих в себя системы горячего водоснабжения (ГВС), холодного водоснабжения (ХВС) и системы канализации.

Система водоснабжения и канализации представляет собой комплекс инженерных сооружений, предназначенный для бесперебойного обеспечения холодной и горячей водой потребителей, а также отведения "сточных вод".

Водоснабжение

Системы ГВС и ХВС подают воду от наружных сетей, по внутренним сетям к потребителю. Между наружными и внутренними сетями устанавливается водомерный узел или водомерный счетчик. Холодная вода подается с температурой до 30° С, горячая с температурой 50-75° С. По типу назначения системы водоснабжения подразделяются на:

  • хозяйственно-питьевое водоснабжение
  • противопожарное водоснабжение
  • производственно-техническое водоснабжение
  • поливочное водоснабжения

Система холодного водоснабжения включает в себя следующие элементы:

  • ввод воды
  • водомерный узел (счетчик)
  • установка повышения давления
  • запасные и регулирующие емкости
  • внутренняя водопроводная сеть
  • трубопроводная (водоразборная) арматура

Система горячего водоснабжения дополняется прибором для нагрева воды. Горячая вода для отопления, как правило, является теплоносителем ГВС. Отопительная вода, проходя через теплообменник, нагревает воду из системы холодного водоснабжения, делая её горячей.

Система холодного водоснабжения здания.

1 - ввод;
2 - водомерный узел;
3 - установка для повышения давления;
4 - запасные и регулирующие емкости (4а - водонапорный бак; 4б - расширительный бак);
5 - квартальная сеть;
6 - внутренняя сеть;
7 - трубопроводная арматура;
8 - водоразборная арматура.

Температура холодной воды в системе водоснабжения зависит от погоды и расположения источника воды. Источниками являются подземные(артезианские воды) воды а также поверхностные водоёмы. В холодном и горячем водоснабжении используется одна и та же вода, просто часть холодной воды подогревается и используется для горячего водоснабжения.

Канализация

Система канализации предназначена для приема, отведения, очистки сточных вод. Сточные воды разделяют на хозяйственно-бытовые (от санитарных узлов), ливневые (атмосферные) и производственные. Канализация делится на внутреннюю и наружную. В состав внутренней канализации входят приборы и внутридомовые сети. Наружная канализация включает в себя наружные сети (дворовые и городские), водоочистные и водосбросные сооружения.

Наружные канализационные системы по исполнению делятся на общесплавные, разделительные и полуразделительные.
Общесплавная система собирает все виды сточных вод в общую сеть, далее в очистные сооружения.
Разделительная система канализации разрабатывается в виде двух сетей: хозяйственно - бытовой и ливневой.
Ливневая система предназначена для сбора атмосферных и производственных сточных вод,которые не требуют очистки перед сбросом в водоем.
Хозяйственно - бытовая система предназначена для сбора как бытовых, так и загрязненных производственных сточных вод.
Полуразделительная система канализации отличается от разделительной тем, что в сеть, идущую на очистные сооружения, поступают первоначальная наиболее грязненная вода в начале дождя и все осадки от кратковременных дождей.

Система канализации здания.

1 - приемники сточных вод;
2 - отводные трубы;
3 - канализационный стояк;
4 - вытяжная вентиляционная труба;
5 - гидравлический затвор;
6 - выпуск;
7 - дворовая сеть;
8 - смотровой канализационный колодец;
9 - зазор в кладке фундамента на величину осадки здания;
10 - водосточная воронка;
11 - стояк внутреннего водостока.

Внутренняя система канализация в жилых и промышленных зданиях разрабатывается как хозяйственно-бытовая. Вместе с ней в зданиях проектируют внутренние водостоки, предназначенные для отвода атмосферных вод. Отвод осуществляется в ливневую канализацию, а в случае её отсутствия, в лотки на мостовую перед зданием. Выпуск водостока оборудуется сифоном, предохраняющим систему от переохлаждения.

Источниками сточных вод в зданиях являются санитарные узлы (раковины, ванны, унитазы). Все санитарные узлы оснащены смывными устройствами от водопровода, а сточные воды отводятся в канализацию через гидравлические затворы (сифоны). Для того, чтобы предотвратить попадание в помещение канализационных газов гидравлический затвор выполнен в виде U-образной трубы, заполненной водой. Сифоны, как правило, объединяются с ревизионными отверстиями, используемыми для прочистки засоров в трубах. Приемники подсоединяются с помощью различных фасонных частей (колен, крестовин, тройников и т.д.) к канализационным стоякам. Стояки монтируются из чугунных, асбестовых или пластиковых раструбных труб. На чердаке стояк продолжается в виде вытяжной трубы, препятствующей попаданию газов в жилые помещения.

Системы внутреннего водоснабжения служат для бесперебойной подачи воды из наружной водопроводной сети и распределения ее внутри зданий между потребителями. Потребителями являются жители, технологическое оборудование, посетители бань, прачечных, кинозрители и т.п. В зависимости от температуры подаваемой воды различают системы холодного водоснабжения или внутреннего водопровода и системы горячего водоснабжения (tв=30-75 °C). На рис. 1 показаны системы внутреннего водоснабжения здания.

Рис. 1. Системы внутреннего водоснабжения

ВО – общая; В1 – хозяйственно-питьевая; В2 – противопожарная; В9 – про­изводственная; В10 – поливочная; ТЗ – горячее водоснабжение

Холодный внутренний водопровод состоит из следующих элементов:

Ввода – трубопровод для подачи воды от наружной водопроводной сети через водомерный узел в здание;

Водомерного узла – для учета количества подаваемой воды; состоит из водомера (водосчетчика) и арматуры;

Внутренних сетей – для подачи воды к водоразборным точкам внутри здания;

Водоразборной, запорной и регулирующей арматуры – для подачи воды потребителю и управления потоком;

Напорно-регулирующих емкостей – водонапорные баки, устанавливаемые для бесперебойной подачи воды при недостаточном напоре в наружной сети и для создания запаса воды;

Установок для повышения напора – при недостаточности напора в наружной сети для повышения и поддержания напора во внутренней сети.

Системы внутреннего водопровода классифицируются:

По назначению: хозяйственно-питьевые, производственные, противопожарные.

1. Хозяйственно-питьевые водопроводы предназначены в жилых, общественных и производственных зданиях для подачи потребителям питьевой воды, необходимой для питья, умывания, стирки, канализации, мытья полов и других хозяйственных нужд. Такая вода должна удовлетворять требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая».

2. Производственные водопроводы предназначены для подачи воды на производственные цели. Требования, предъявляемые к качеству производственной воды, определяются технологическими требованиями для данного типа производства (охлажденная, умягченная и т.д.). Хозяйственно-питьевой водопровод может быть использован и для производственных нужд, например, в пищевой промышленности.

3. Противопожарные водопроводы предназначены для тушения огня, по качеству вода может быть и непитьевая.

По сфере обслуживания:

Раздельная система – снабжение водой на хозяйственно-питьевые, производственные нужды и пожаротушение обособленно.

Объединенная система – хозяйственно-производственные (пищевая промышленность), хозяйственно-противопожарные.

Единая система – одновременное снабжение водой на хозяйственно-питьевые нужды, производственные и противопожарные (пищевая промышленность).

По способу использования:

Прямоточные – с однократным использованием воды.

Прямоточные с повторным использованием воды и с последующим направлением отработанной воды в канализацию.

Оборотные – циркуляционные (многократного использования после необходимой доочистки или охлаждения в зависимости от технологического процесса).

Рис. 2. Схемы внутренних водопроводов

а – при постоянном достаточном напоре; б – при периодическом достаточном напо­ре, с баком и без насоса; в – при периодическом недостаточном напоре, с насосом без бака; г – при постоянном недостаточном напоре, с насосом и баком; д – при постоянном недостаточном напоре с пневматической установкой; е – зонные для мно­гоэтажных зданий при последовательной подаче воды; ж – при параллельной пода­че воды; з – то же, при подаче одним насосом во все зоны: 1 – стояки с ответвле­ниями к водоразборам; 2 –запорные краны и вентили; 3 – магистральные трубы; 4 – спускной кран; 5 – водомер; 6 – насос; 7 – обратный клапан; 8 – баки водя­ные; 9 – воздушный бак; 10 – воздухоспускной кран; 11 – предохранительный кла­пан; 12 – сжатый воздух (от компрессора); 13 – водомерное стекло

Концепция водопровода зданий. Основной задачей внутреннего водопровода считали подачу достаточного расхода воды к водоразборному устройству, расположенному в неблагоприятных условиях, т.е. как упоминается в литературе – лучше больше, чем меньше. Этот принцип соблюдался и по отношению качества подаваемой воды. Получается, что до сих пор в систему холодного водопровода подается вода питьевого качества, хотя для некоторых санитарно-технических устройств возможна подача непитьевой воды. При использовании воды потребители уже не пользуются услугами работников горводопровода. При различных открытиях кранов меняются живые сечения потока, которые в сумме весьма значительно превосходят площадь всех водопроводных труб. Поэтому при изучении водообеспечения следует учитывать действительные потребности и рациональное водопотребление. Необходимо, чтобы каждое водоразборное устройство независимо от высоты его расположения работало при равных свободных напорах. Поэтому необходимо правильно выбирать схемы внутреннего водопровода и режимы работы повысительных установок. Возможно использование для поквартирных разводок к водопроводным арматурам трубы диаметром 8-10 мм.

Система холодного водоснабжения состоит из таких элементов: воды, водомерного узла, специальной установки для повышения давления. Также используются запасные и регулирующие емкости, а также трубопроводная и водоразборная арматура. Температура воды в системе примерно 30 градусов, она определяется погодными условиями и выбранным водоемом.

Гидробак оснащен отверстием для подачи воды и манометром, который отражает давление воздуха. В систему вода попадает через насос. При возрастании давления газ в гидроаккумуляторе возрастает.

После достижения допустимого уровня система отключает насос, далее подача воды прекращается. Включается систематическая подача воды, она поступает в бак, достигает необходимого значения, затем насос отключается.

При наличии гидробака насос включается только тогда, когда нужно наполнить бак достаточным запасом воды. С помощью накопительного бака можно увеличить срок эксплуатации скважинного насоса.

Схема подключения водопроводной сети такая: сначала монтируется наружный и внутренний трубопровод, затем насосное и дополнительное оборудование, а потом фильтры очистки воды. Последний этап – установка коллектора и водогрейного насоса.

Виды систем водоснабжения

Среди основных систем холодного водоснабжения выделяются те, которые применяются в сельском хозяйстве, для бытовых потребностей, производственного назначения.

По методу доставки воды выделяются такие системы:

  • с механической доставкой воды;
  • самотечные;
  • зонные.

По методу использования воды есть прямоточные, оборотные системы и системы с повторным применением воды. Среди типов источников водоснабжения – водопроводы, которые подключаются к природным и подземным источникам, а также комбинированные. Вода из поверхностных источников в составе имеет много микробов и органических смесей. Вода из подземных источников очень качественная, в ней нет минеральных солей, она имеет минимальную жесткость.

Автономные системы водоснабжения подходят для индивидуального использования, они обеспечивают подачу ограниченного количества воды. Такие системы используются для оснащения частных домов.

Централизованный водопровод используется для подачи воды большому количеству пользователей. Для водозабора применяется один или несколько источников. Централизированные устройства могут использовать для городского назначения или в производственных целях.

Среди приборов выделяют промышленные и бытовые. Промышленные насосные станции работают с большими объемами воды, надежные, оснащен вакуумными и циркуляционными насосами. Бытовые устройства могут быть автоматическими и самовсасывающими. В зависимости от типа систем водоснабжения используются системы с повышающими насосами и без них.

Первый тип устройств оснащают повышающими насосами, которые обеспечивают постоянный уровень давления в системе. При монтаже устройств трудностей не возникает. Но для их установки понадобится разрешение из водоканала, что обусловлено тем, что они подключаются к централизированной системе и это может повлиять на давление воды в домах. Повышающие насосы используются в системах из-за бесперебойной подачу воды. Второй тип систем холодного водоснабжения имеет огромную популярность, это обусловлено простотой монтажа и дешевизной конструкций.

Виды труб

При выборе труб следует отталкиваться от того расхода воды, который вам потребуется. Следует также учитывать такие критерии:

  • протяженность водопровода;
  • количество поворотов трубы;
  • шероховатость внутренних стенок;
  • зарастание стальной трубы.

Чугунные трубы применяются для водопровода и канализации. Такие устройства прочные и долговечные. Стальные трубы могут иметь цинковое покрытие или быть без покрытия. Такие устройства долговечные и жесткие, надежные и прочные. Трубы сложно монтируются, а через некоторое время они покрываются ржавчиной.

Медь – материал, на котором не оседают органические и минеральные химические вещества. Медные трубы выпускаются в полиэтиленовой оболочке. Для монтажа таких изделий требуется специальное оборудование. Они отличаются высокой прочностью и долговечностью. Медь хорошо переносят существенные перепады температур. Опасно монтировать медные водопроводы возле горючих объектов. Медь – очень пластичный материал, она обладает прочностью и выдерживает механическое воздействие. Изменить конфигурацию водопровода после его сборки довольно трудно.

Металлопластиковые трубы сочетают два материала: пластик, металл. Они могут гибкими, прочными. Такой вид труб хорошо держат гидроудары, необходимо проверить все соединения на герметичность. Металлопластик имеет поверхность высокой гладкости. Такие изделия легко монтируются, для обжима фитингов понадобится всего пара разводных фитингов.

Основные недостатки металлопластиковых труб – при резком перепаде температуры воды, которая проходит по водопроводу. Для соединения труб не требуется сварка, они соединяется между собой с помощью пресс-фитингов.

Полипропиленовые трубы используются в индивидуальных и централизированных системах водоснабжения. Они долговечные, не ржавеют, а также легко монтируются. С помощью полипропиленовых труб создается герметичное соединение. Чаще всего отдают предпочтение именно такому материалу, представлен широкий выбор моделей из полипропилена.

Материал имеет высокую химическую стойкость, прочность. Такая прокладка труб должна проводится ниже уровня промерзания, после того, ка лед растает, полиэтилен вернется в первоначальный размер. Этот материал выигрывает во многих отношениях, некоторые модели рассчитаны на давление более 20 атмосфер.

Трубы из поливинилхлорида прочные и более устойчивые к химическому воздействию. Материал обладает хорошими диэлектрическими свойствами. ПВХ-трубы используются для холодного и горячего водоснабжения. Не требуется сварка и сложные инструменты. Предварительно купите муфты и уголки.

Как выбрать устройство

При выборе устройств обязательно обращайте внимание на запорную арматуру. Задвижки, краны, вентили, затворы и другие детали должны быть высокого качества. Используйте системы, которые имеют высокую стойкость к коррозии.

Обратите внимание на регулирующую и предохранительную арматуру. Предохранительные клапаны защищают систему при работе в условиях повышенного рабочего давления.

Используются также редукторы, которые понижают давление в системе. Воздухоотводящие клапаны используются для удаления излишка кислорода, который растворяется в воде.

Выбирайте устройства, оснащенные приборами контроля, сигнализирующие о протекании воды. Это могут быть манометры, счетчики, датчики. Отдельные насосы и комплексные насосные станции с автоматизированным управлением за подачей воды.

Фильтрационное оборудование помогает очищать воду от разных примесей, вода должна соответствовать санитарно-гигиеничным нормам. Среди устройств выделяются угольные, песчаные, мембранные и другие.

Обязательно учитывайте предполагаемый расход воды, рассчитывается он, исходя из количества сантехнических точек и числа проживающих. Это влияет на выбор оборудования.

Монтаж устройств

Среди основных систем проектирования систем водоснабжения выделяют тройниковую и коллекторную компоновку. Тройниковая компоновка применяется в промышленности и частном секторе. Монтаж производится в полу, применяют трубопроводы и редукционные тройники.

Среди особенностей компоновки такие:

  • высокое количество точек соединения;
  • установка новых труб необходима;
  • небольшая протяжность трубопроводов;
  • перепады давления, температурные колебания;
  • проведение сложных проектных работ.

Коллекторная компоновка – система, при котором используются распределители холодной и горячей воды. Система имеет меньшее количество точек присоединения, это повышает надежность водопроводной системы. Трудоемкость монтажных работ уменьшается. Колебание температур и перепады в давление не такие заметные. При таком типе монтажа используется большее количество труб.

Основными дефектами холодного водоснабжения являются такие:

  • неплотность трубопроводов и арматуры;
  • зарастание труб отложениями;
  • замерзание воды;
  • вода не поступает к точкам водозабора.

Системы холодного водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности. Проектируя систему водоснабжения, следует учитывать: чем она сложнее, тем комфортнее ее использование. Простые системы часто выходят из строя.

Старайтесь покупать только те изделия, которые выполнены из качественных материалов. Лучше всего использовать устройства, которые выполнены из стали, чугуна, полипропилена. Желательно, чтобы перерывов в подаче воды не было, в системе должно быть постоянное давление.

Обязательно учитывайте все минусы и плюсы работы системы, комплектующие детали должны быть выполнены в лучшем виде. Надеюсь, наши советы и рекомендации помогут вам в дальнейшем. Думаю, что теперь вы сможете правильно выбрать систему холодного водоснабжения.