Текст
                    -в. г?, к о гг и н с Б
j. з --:внг.
на ■:


ДОЦЕНТ А. В. КАСТАЛЬСКИЙ КАНДИДАТ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК ДОЦЕНТ В. Ф. КОЖИНОВ ВОДОСНАБЖЕНИЕ КАНАЛИЗАЦИЯ Утверждено ГУ УЗ Наркомстроя СССР в качестве учебного пособия для строительных втузов ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО СТРОИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Москва 194 1 Ленинград
Редактор инж. В. А. Ленский Рецензенты: проф. 3. Н. Шашкин, инж. А. М. Конюшков Техн, редактор Д. М. Судак Книга является учебным пособием для общестроительных втузов. В соответ¬ ствии с программой читаемого в строительных втузах курса в нем в сжатом изло¬ жении освещаются все вопросы, касающиеся водоснабжения и канализации как населенных мест, так и промышленных предприятий. Вопросы водоснабжения и канализования зданий даются в объеме, достаточном для самостоятельного проектирования студентами устройства внутренних водопроводов промышленных, жилых и общественных зданий и производства работ новыми индустриальными методами. Вопросы наружных водопроводов и канализаций даются в объеме, достаточном для того, чтобы иметь четкое понятие об устройстве современных водопроводов и канализаций и их действии, и позволяющем разбираться в спе¬ циальных проектах водопроводных и канализационных сооружений. Подробнее освещается водоснабжение строительных площадок. Вкратце освещаются вопросы по водостокам и канализации мусора. Книга рассчитана на студентов общестроительных втузов, она пригодна и для студентов других специальностей—архитектурной, теплофикационной и пр., где курс водоснабжения и канализации не является ведущим. Книга может слу¬ жить также руководством для инженеров, техников-строителей и для специа¬ листов, работающих в области водоснабжения и канализации.
ОГЛАВЛЕНИЕ Стр Предисловие 7 Введение 8 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ Глава 1, Общие схемы водоснабжения и классификация водопроводов. Класси¬ фикация водопроводов 11 Глава II. Системы и схемы канализации 14 1. Сточные воды — 2. Системы канализации 15 3. Общая схема канализации 16 Глава Ill. Водопотребление населенных мест и промышленных предприятий . . 18 1. Хозяйственно-питьевое водопотребление ... — а) Расчетный срок 19 б) Расчетное число жителей — в) Норма водопотребления и водоотведения 20 г) Режим потребления воды в городе и определение расчетных расходов . 22 2. Расход воды на произволеівенные надобности 25 3. Напор в водопроводных трубах .... 26 4. Специальные противопожарные требования к водопроводу 27 Глава IV. Внутренние водопроводы (водоснабжение зданий) 30 1. Состав внутренних водопроводов — 2. Ввод и установка водомера — 3. Водомеры 32 4. Выбор водомеров 36 5. Противопожарные требования к внутренним водопроводам 37 6. Классификация систем внутренних водопроводных сетей 40 7. Расчет внутренних водопроводных сетей 43 8. Проектирование внутренних водопроводных сетей 51 9. Устройство внутренних водопроводных сетей — а) Трубы — б) Прокладка трубопроводов 52 в) Арматура 55 г) Водонапорные и запасные резервуары 57 д) Насосы 60 е) Пневматические устройства е 62 Глава V. Горячее водоснабжение ’ 64 1. Согревание воды — 2. Системы горячего водоснабжения зданий 66 3. Основы расчета систем горячего водоснабжения 70 Глава VI Внутренние канализации (канализование зданий) ......... ’ 72 1. Состав внутренних канализаций ’ ’ — 2. Гидравлические затворы — 3. Приемники сточной жидкости, их назначение и расположение . . . . ’ .* — а) Клозетные чаши 73 б) Писсуары ...» ’ ’ 75 в) Умывальники ’ ’ 76 г) Раковины ’ ’ 77 д) Мойки .*..*.**** — е) Ванны 78 ж) Души ’ . . ’ . ’ ’ ’ * 79 з) Трапы * — и) Питьевые фонтанчики * 80 4. Промывные приборы ’ — 5. Канализационные устройства особого назначения . . . ’ * ’ ’ 82 а) Песколовки и отстойники * — б) Бензиноуловители * е [ 83 в) Жироуловигели ‘ ’ * — г) Охлаждение, разбавление и нейтрализация сточных вод 85 * о
Стр. 6. Канализационные сети 85 а) Внутренние сети промышленных предприятий — б) Вн тренние сети жилых и общественных зданий 86 в) О водные трубы — г) Стояк і 87 д) Выпуски . . . . • — е) Вытяжной трубопровод 88 7. Приспособления для прочистки • 89 8. Трубы и фасонные части 90 9. П едохранение помещений от затопления через канализационную сеть ... 91 10. Перекачка сточной жидкости во внутренних канализационных системах . . 92 И. Нормы числа санитарных приборов в помещениях различного назначения . 93 12. Расчет внутренних канализационных сетей 94 13. Проектирование внутренних канализационных систем 97 14. Канализация мусора 99 Глава VII. Скоростной монтаж внутренних водопроводных и канализационных систем и увязка архитектурного проектирования зданий с их са¬ нитарно-техническим оборудованием 103 1. Заготовка полуфабрикатов и сборка коммуникационных узлов — 2. Монтаж установок на объектах 104 3. Введение стандартизации 105 4. Увязка архитекіурного проектирования зданий с их санитарно-техническим оборудованием 109 Глава VIIL Дворовая и внутриквартальная канализационная сеть ПО ЧАСТЬ ВТОРАЯ Глава IX. Источники водоснабжения и водозаборные сооружения 113 1. Природные источники водоснабжения и их характеристика — 2. Методы заб >ра в ды из поверхностных источников. Типы водоприемников 114 а) Водоприемники с самотечными линиями Ц6 б) Береговые водозаборы раздельного типа — в) Береговые водозаборы совмещенного типа 117 г) Крибы — д) Ковшевые водоприемники 118 ѳ) Водозаборные сооружения в озерах и морях • 119 3. Методы приема воды из подземных источников 120 а) Трубчатые колодцы 121 б) Шахтные колодцы 122 в) Горизонтальные водосборные галлереи и трубы . . . . • 123 г) Каптаж родников (ключей) 124 Глава X. Подъем воды •» 125 1. Водоподъемные устройства . . • • — а) Центробежные насосы 126 б) Эрлифты (воздушные подъемники) 130 2. Насосные станции 131 3. Автоматизация управления насосными станциями 133 Глава XI Улучшение качества воды для питьевых и технических надобностей 138 1. Свойства воды и требования различных потребителей к качеству воды . . — а) Требования к воде для питьевых целей 140 б) Требования к воде для технических нужд — 2. Очистка воды для питьевых целей 141 а) Осаждение взвеси с коагулированием 142 б) Камеры реакции 143 в) Отстойники 144 г) Фильтрация воды ’ , 146 д) Обеззараживание (аезинфекция) воды 148 е) Устранение при <кусов и запаха воды 150 ж» Умя чение воды 151 з) Обезжелезивание (деферризация) воды 155 Глаза XII. Наружная водопроводная сеть ’ 156 1. Связь водэпроводной сети с другими элементами водоснабжения — 2. Тр ссирозка сети и условия ее устройства . . . . • — 3. Напор в сети и пьез бмегрические линии 158 4. Режим работы сети * * ’ 159 5. Пр щипцы определения диаметров труб ’ ’ ’ ’ . ’ 160 6. Трубы, их соединение и укладка ...... 164 а) Чууніые грубы , * ’ * ’ ’ ' ’ * * ’ — б) Фасонные части ’ ’ ’ ’ * * . * . * 165 в) Стальные трубы \ ‘ ‘ ‘ ’ 166 г) Асбоцементные трѵбы *.*..*** і " 167 д) Жел зобетон <ые трубы . . . ’ 169 е) Деревянные трубы * 170 4
Стр. ж) Устройство дюкеров - 171 Конструкция дюкера и гидравлический расчет — Организация и мегоды производства работ 172 7. Сооружения дія хранен ія запасов воды 173 A. Водонапорные башни ...... — а) Железобетонные водонапорные башни 174 б) Резервуары железобетонных водонапорных башен 176 в) Кирпичные водонапорные башни ... .а. ... 177 г) Стальные водонапорные башни 178 д) Деревянные водонапорные башни 179 е) Оборудование вод шапорных башен 180 Б. Водонапорные колонны — B. Наземные резервуары 181 а) Стальные резервуары — б) Деревянные резервуары — Г. Подземные резервуары 182 а) Железобетонные подземные резервуары ’ • • — б) Оборудование подземных разервуаров і84 8. Детали устройства водопроводной сети — а) Задвижки 186 б) Пожарные гидранты — в) Обратные клапаны 188 г) Воздушные вантузы 189 д) Водоразборные колонки . ’ * • — е) Колодцы на водопроводной сети • - — ж) Переходы под железными дорогами • • 192 9. Пневматическое водоснабжения • 193 10. Особенности производственного водоснабжения 195 11. Поливочные водопроводы 197 12. Фонтаны 200 13. Плавательные и купальные бассейны 203 Глава XIII. Хозяйственно-фекальная канализация 204 1. Наружная сеть • • • • • — A. Основные технические условия устройства и расчета хозяйственно¬ фекальных се ей 205 (а Расчетные скорости — б) Уклоны • — в) Наполнение труб — г) Минимальные диаметры 206 д) Глубина заложения труб — е) Конструирование сети 207 ж) Вентиляция сети 208 з) Формы поперечных сечений каналов — и) Промывка сети • • • . 209 к) Материалы для труб и каналов • .... 210 Б. Трассировка хозяйственно-фекальной сети — B. Основы проектирования канализационных сетей . ... - 213 а) Определение расчетных расходов — б) Гидравлический расчет канализационных сетей 214 Г. Трубы 217 а) Каменно-керамические трубы — б) Бетонные и железобетонные трубы 218 в) Асбоцементные трубы • . . 220 г) Кирпичные коллекторы — д) Металлические трубы 221 Д. Сооружения на канализационных сетях 222 а) Смотровые колодцы — б) Дюкеры 224 в) Пересечения канализационных коллекторов с железнодорожными путями — 2. Подъем сточных вод 225 а) Устройство канализационных насосных станций — б) Схемы канализационных насосных станций 226 в) Оборудование канализационных насосных станций 228 г) Основы расчета канализационных насосных станций — Глава XIV. Ливневая канализация (водостоки) 229 1. Наружная ливневая канализация — 2 Внутренние водостоки 233 Глава XV. Общесплавная и полураздельная системы канализации 2 4 Глава XVI. О4истка сточных вод , 235 1. Сущность очистки • — 2. Сооружения для механической очистки 237 5
Стр. а) Решетки и сита • • • • 237 б) Песколовки 238 в) Жироуловители 239 г) Отстойники 240 Отстойники с септической частью 242 Эмшерские колодцы — д) Метантэнки 244 е) Сооружения для обезвоживания осадка 245 Иловые площадки — Механическое обезвоживание — 3. Сооружения для биологической очистки 247 а) Сущность биологической очистки — б) Виды сооружений для биологической очистки 248 Поля орошения — Поля фильтрации 250 Биологические фильтры 251 Аэрофильтры . . . • 252 Очистительные пруды '• — Аэрогэнки 253 4. Дезинфекция сточных вод 254 5. Выпуск сточных вод в водоем 255 6. Компоновка канализационных очистных сооружений — 7. Сооружения для химической очистки сточных вод — Глава XVII. Временное водоснабжение строительств 258 1. Основные потребители воды на строительной площадке — 2. Нормы водопотребления — A. Нормы производственно-строительных расходов воды — а) Расходы воды на приготовление и укладку в дело бетона .... — б) Расход воды на кирпичную кладку 259 в) Расход воды для обслуживания строительных механизмов — г) Расход воды на нужды построечного транспорта 261 д) Потребность в воде временных силовых станций — Б. Нормы хозяйственно-питьевых расходов воды • . — B. Расчет воды для тушения пожаров 262 3. Качественные требования к воде, подаваемой временными водопроводами . — 4. Определение расчетных расходов и составление схемы временного водо¬ провода 263 5. Сооружения временного водопровода 267 Список литературы 271 Приложение 1. Технический проект внутреннего водопровода школы — Приложение 11. Технический проект внутренней канализации школы 275 Приложение Ill. Таблицы для расчета водопроводных труб по формуле Маннинга . 281
ПРЕДИСЛОВИЕ До настоящего времени не было учебника по водоснабжению и кана¬ лизации, соответствующего программе, утвержденной ВКВШ для строи¬ тельных и архитектурных втузов. Настоящий учебник имеет в виду заполнить этот пробел. Внутренние водопроводные и канализационные устройства трак¬ туются в учебнике настолько подробно, чтобы строители могли самостоя¬ тельно проектировать и строить водопроводы и канализации в зданиях. По наружным устройствам даются краткие сведения о развитии строительства водопроводов и канализации в СССР; о роли и значении водопроводов и канализации для современных городов и промышленных предприятий; об основных категориях водопотребителей и нормах водо¬ потребления и водоотведения. Об устройстве и действии сооружений и их взаимной связи, без расчета сооружений. Содержание курса базируется на следующих новых нормах: ОСТ 90014—39 — общесоюзные санитарные нормы и правила проектиро¬ вания промышленных предприятий; ОСТ 90015—39 общесоюзные нормы строительного проектирования промышленных предприятий; СТ 12/НККХ РСФСР и СТ 13/НККХ РСФСР — технические условия и нормы проекти¬ рования внутренних водопроводов и канализаций жилых, административ¬ ных и общественных зданий; СТ 20/НККХ РСФСР — правила для проекти¬ рования хозяйственно-питьевых и противопожарных водопроводов городов и рабочих поселков; проект правил для проектирования канализаций на¬ селенных мест, разработанный Академией коммунального хозяйства. Введение написано обоими авторами совместно. Главы: I — „Общие схемы водоснабжения и классификация водопро- водов“; II — „Системы и схемы канализации**; III — „Водопотребление на¬ селенных мест и промышленных предприятий; IV — „Внутренние водопро¬ воды**; V—„Горячее водоснабжение**; VI—„Внутренние канализации**- VII—„Скоростной монтаж внутренних водопроводных и канализационных систем и увязка архитектурного проектирования здания с их санитарно¬ техническим оборудованием; ѴПІ— „Дворовая и внутриквартальная канали¬ зационная сеть**; XIII —Хозяйственно-фекальная канализация**; XIV—„Ливне¬ вая канализация (водостоки)**; XV—„Общесплавная и полураздельная системы канализации"; XVI—Очистка сточных вод" — написаны А. В. Ка- стальским. Главы: IX — „Источники водоснабжения и водозаборные сооруже¬ ния"; X—„Подъем воды"; XI—„Улучшение качества воды для питьевых и технических надобностей"; XII—Наружная водопроводная сеть**;ХѴП — „Вре¬ менное водоснабжение строительств" — написаны В. Ф. Кожиновым. Авторы
ВВЕДЕНИЕ Индустриализация СССР вызвала огромное по масштабам строи¬ тельство промышленных предприятий, новых городов и рабочих посел¬ ков. По всей стране выросли промышленные гиганты, тысячи новых за¬ водов, комбинатов, рудников и фабрик. Созданы и получили широкое развитие новые отрасли промышленности — автомобильная, тракторная» химическая и др. Население старых городов увеличилось в несколько раз. За две сталинские пятилетки коренным образом изменился весь облик нашей страны и условия жизни населения. Великая социалистиче¬ ская октябрьская революция, вызвавшая коренную перестройку всех от¬ раслей народного хозяйства, глубоко отразилась также и в области сани¬ тарно-технического благоустройства, в деле водоснабжения и канализации. По состоянию водопроводно-канализационного хозяйства царская Россия занимала одно из последних мест. В 1913 г. из 1063 городов Российской империи лишь 219, или 20,6%, обслуживались водопрово¬ дами. Канализацией были оборудованы всего 15 городов. Большинство водопроводно-канализационных сооружений было крайне маломощным и охватывало только центральные части городов, не удовле¬ творяя водопотребностей рабочих районов. Такова была классовая поли¬ тика тогдашних хозяев в городах. Отсутствовало внимание к подаче воды должного качества и к очистке ее даже в таких крупных городах как б. С.-Петербург, Ярославль, Кострома и др. Подобное положение наряду с почти полным отсутствием канализа¬ ции способствовало развитию водных инфекций, вызывая холерные эпи¬ демии, давшие в 1908 г. в одном только Петербурге более 16,5 тыс. за¬ болеваний с 50°/0-ной смертностью. Между тем водопроводно-канализационное дело в России имеет большую историческую давность. Развитие этого дела во многом обязано талантливым самоучкам и изобретателям из народа. Первые русские водопроводы появились еще в конце XI в. К числу их относился самотечный водопровод из деревянных труб, устроенный в Новгороде под площадью, где собиралось вече. В Москве самотечные водопроводы существовали уже в XV — XVI вв. Первое упоминание об устройстве искусственного подъема воды в России относится к 1519 г. (Псков). Первый напорный водопровод со свинцовыми трубами построен в 1631 г. каменных дел подмастерьями Антоном Константиновым и Тре- филом Шарутиным в Московском Кремле. В XVI — XVII вв. имелся также ряд монастырских и крепостных водопроводов (Киев, Псков, Соловки, Троице-Сергиево, Путивль, Прилуки и др). В XVIII в. осуществлен Таиц- кий водопровод в б. Царском селе, строившийся 14 лет (1773—1787 гг.) и Мытищинский водопровод в Москве (начат в 1779 г., окончен в 1805 г.). В первой половине XIX в. построены водопроводы в Оренбурге (1836 г.), Одессе (1845—1849гг.), б. Нижнем Новгороде (1846 г.) и в б. С.-Петер¬ бурге (1859—1861 гг.). Всего до начала 60-х годов построено 11 водопро¬ водов, а за время с 1787 по 1917 г., т. е. за 130 лет, осуществлено 219 водопроводов. Ряд больших городов царской России оставался без водо¬ провода до самой Октябрьской революции. Таковы например Таганрог, б. Екатеринбург, Владивосток и др. 8
За 20 лет советской власти в СССР построено около двухсот новых водопроводов и, подверглись реконструкции почти все старые водо¬ проводы. В 1938 г. насчитывалось 411 городских водопроводов. Динамика роста числа и мощности городских водопроводов видна из табл. 1. В той же таблице приведены данные о строительстве канализаций. Первым городом, устроившим канализацию, явилась Одесса (1875 г.). Далее следуют Гатчина (1885 г.), Ростов-на Дону (1893 г.), Киев (1893 г.), Москва (1898 г.). Характерно, что до Октябрьской революции правиль¬ ной канализации не имел даже Петербург. В дореволюционные годы устройство канализаций сводилось обычно к прокладке нескольких коллекторов со спуском сточных вод после при¬ митивной очистки или вовсе без нее в ближайший водоем. Очистка сточных вод производилась почти исключительно на полях орошения; искусственные методы биологической очистки только наро¬ ждались. Развитие канализации городов, так же как и их водоснабжение, началось только при советской власти (табл. 1). Таблица 1 Показатели До рево¬ люции (1913 г.) К началу 1-й пяти¬ летки (1928 г.) К началу 2-й пяти¬ летки (1935 г.) К началу 3-й пяти¬ летки (1938 г.) Число городов, имеющих водопроводы . . 219 312 366 411 Общее протяжение водопроводной сети в км 5 480 8 288 9 871 14 029 Общее количество поданной воды в тыс. мУсутки 700 811 1654 3 482 Число городов, имеющих канализацию . . 15 32 55 107 Общее протяжение канализац. сети в км 960 1 831 2596 5 084 Общее количество сточных вод, спускае¬ мых в канализацию в тыс. сутки . . 150 260 522 1635 Примечание. По намеченному XVIII Съездом ВКП(б) плану в третьей пяти¬ летке должно вступить в эксплоатацию еще 50 городских водопроводов и 45 канализаций. В настоящее время водоснабжение и канализование отдельных про¬ мышленных районов нередко объединяется в весьма сложные комплексы. Так например, водоснабжение Донбасса, всех его заводов, шахт и рабо¬ чих поселков централизовано в одном хозяйстве Донбассводтрест и охва¬ тывает 48 водохранилищ и прудов, 65 каптажей, скважин и колодцев, насосных большое количество. Очистных станций магистральных водо¬ водов с подачей воды 1,5 млн. м?[сутки. Чугунных водоводов в хо¬ зяйстве Донбассводтреста меньше половины всего их числа, и боль¬ шинство из них работает при давлении от 14 до 17 ат. Большая же часть водоводов — стальные сварные, работающие при давлении 19—29 ат. Подобные же сложные комплексы представляют собой водоснабжения и канализации многих других промышленных центров. Потребность в воде за годы сталинских пятилеток увеличилась во много раз, достигая для отдельных центров сотен тысяч кубометров в сутки. Водопотребление Москвы в 1939 г. превысило 1 млн. м3/сутки. Поежние нормы проектирования водопроводно канализационных со¬ оружений уже не соответствуют современным условиям. Так например, процент прироста городского населения вместо постоянного в 2,5% стал переменным и по данным последней переписи вырос в среднем до 9,4%. Конструкции сооружений и оборудования также далеко шагнули вперед: паровые поршневые насосы совершенно вытеснены электриче¬ скими центробежными; медленная фильтрация воды заменена скорой; вво¬ дится автоматическое действие водопроводов. Техника очистки сточных вод превратилась в специальную отрасль научных знаний, требующую изучения и освоения сложных химико-биологических процессов. 9
Вопросы водоснабжения и канализации промышленных центров, го¬ родов и районов в условиях социалистического строя и подчинения всех отраслей народного хозяйства СССР общегосударственным интересам стали решаться комплексно и планомерно. В каждом районе кроме не¬ посредственно заинтересованных в водоснабжении промышленных пред¬ приятий и населенных мест при решении водохозяйственных схем сдела¬ лось необходимым учитывать интересы прочих водопотребителей и водо¬ пользователей, а именно транспорта и сельского хозяйства. Комплексную схему водоиспользования теперь уже нельзя решать в отрыве от вопросов канализования, так как сброс сточных вод, исполь¬ зованных в быту, промышленности или какой-либо другой отрасли на¬ родного хозяйства, в большинстве случаев производится в водоемы общественного значения. Если промышленные центры или населенные пункты располагаются на реках с недостаточным количеством воды, то производится регулирование стока этих рек с целью захвата весенних полых вод в водохранилища с планомерным использованием их в остальное время года. В таких случаях также должны быть четко выявлены все водо¬ потребители района и их потребность в воде. Строительство гигантов тяжелой промышленности потребовало возведения невиданных ранее по масштабам и техническим показателям водопроводных и канализационных сооружений. Если в 1923 г. трестом Центроспецстрой (б. Союзводстрой) было выполнено санитарно-технических работ всего на 400 тыс. руб., то в 1928 г. трест выполнил работ на 5 084 тыс. руб., в 1932 г.— на 122830 тыс. руб., а в 1937 г. — на 150000 тыс. руб. Так как удельный вес работ Центроспецстроя составляет около 25°/0 от общего количества санитарно-технических работ промышленного строи¬ тельства СССР, то общий объем водопроводно-канализационного строи¬ тельства в промышленности с 1923 по 1937 г. составил около 3,5 млрд, руб., а в погонаже уложенных труб — не менее 20 тыс. км. Развитие водопро¬ водно-канализационного хозяйства обусловливается тем значением, которое имеют в настоящее время водоснабжение и канализация для промышлен¬ ных предприятий и современных благоустроенных населенных мест. Без водопровода и канализации современный город обойтись не может. Только централизованный, хорошо оборудованный водопровод и правильно устроенная и эксплоатируемая канализация могут создать в городах необходимые санитарно-гигиенические условия быта населения. Статистика показывает, что уменьшение процента заболеваемости и смерт¬ ности городского населения от ряда эпидемий — холеры, брюшного тифа, дизентерии, паратифа и др. — находится в прямой зависимости: от сте¬ пени санитарной охраны источников водоснабжения; от тщательности очистки питьевой воды на водопроводных очистных сооружениях; от пра¬ вильности обработки и дезинфекции сточных вод на канализационных очистных сооружениях перед спуском их в водоемы; от совершенства устройства и правильности эксплоатации городских водопроводов и кана¬ лизаций и охвата ими городского населения. Весьма велико и противопожарное значение водопроводов. Все они проектируются и строятся с учетом определенных противопожарных тре¬ бований. Водопровод играет большую роль в деле ПВО. Водопроводы должны выполнять еще и задачу поливки улиц, про¬ спектов, площадей и зеленых насаждений — газонов и парков. Поливка усовершенствованных мостовых помимо уничтожения пыли способствует их большей сохранности. Внимание партии и правительства к вопросам охраны здоровья трудящихся и улучшения их бытовых условий выразилось также в ряде специальных постановлений по улучшению устройства и действия город¬ ских водопроводов и канализации: о санитарной охране источников и проектировании зон санитарной охраны; о правилах спуска сточных вод в открытые водоемы; об обязательности оборудования строящихся го¬ родских зданий водопроводом и канализацией и др.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ГЛАВА I ОБЩИЕ СХЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВОДОПРОВОДОВ Современный водопровод представляет собой комплекс разнообраз¬ ных сооружений, имеющих целью снабдить водой надлежащего качества город, промышленное предприятие, железнодорожную станцию, отдель¬ ное здание или другой какой-либо объект; сооружения эти хотя и раз¬ бросаны на большой территории, но должны работать вполне согла¬ сованно. Состав сооружений водопровода зависит от рода источника, из ко¬ торого водопровод получает воду, от назначения водопровода, от приня¬ того способа подачи воды и других условий. КЛАССИФИКАЦИЯ ВОДОПРОВОДОВ Водопроводы различают по следующим признакам: А. По источнику водоснабжения. Б. По роду обслуживаемого объекта. В. По территориаль¬ ному охвату. Г. По способу подачи воды от источника в сеть. А. Источники водоснабжения бывают: открытые или по¬ верхностные— реки, водохранилища, озера и моря; закрытые или подзем¬ ные— артезианские и грунтовые колодцы и ключи. По источнику водоснабжения различаются водопроводы: а) с водо¬ забором из открытых источников, б) с водозабором из подземных источ¬ ников, в) смешанные. а) Большинство крупных городов и промышленных предприятий на¬ шего Союза получает воду из рек. На рис. 1 представлена общая схема городского водопровода, получающего воду из реки; детали схемы пояснены в подписи под рис. 1. Водозаборные сооружения 1 предназначаются для непосредственного захвата воды из реки. Конструкции водозаборных сооружений бывают чрезвычайно разнообразны в зависимости от количества забираемой воды, режима реки и других местных условий. Для больших водопроводов водоприемники представляют собой крупные гидротехнические соору¬ жения. Насосная станция первого подъема 2 предназначается для подачи воды на очистные сооружения; получая воду непосредственно из водо¬ приемника, насосная станция первого подъема располагается обычно вблизи его, в некоторых же случаях она объединяется с водоприемни¬ ком в одно сооружение. Очистные сооружения городского водопровода 3 и 4 служат для улучшения естественных свойств воды. Воду, предназначаемую для хо¬ зяйственно-питьевых целей, следует сделать прозрачной и бесцветной и освободить ее от бактерий, которые могут вызвать заболевания населе¬ ния. Основными сооружениями для очистки воды являются отстойники и фильтры; обеззараживание же очищенной воды, т. е. освобождение ее от бактерий, производится хлорированием ее. 11
Очищенная вода поступает в подземные резервуары чистой воды 5, откуда забирается насосной станцией второго подъема, которая подает воду в водонапорную башню и городскую разводящую сеть. Крмплекс сооружений водопровода, начиная с водоприемника и кончая насосной станцией второго подъема 6, часто объединяется в одно хозяйство и носит название „водопроводной станции44. Таковы водопро¬ водные станции Рублевская и Сталинская московского водопровода и Городская, Южная и Заречная ленинградского водопровода. Иногда назы¬ вают этот комплекс головными сооружениями водопровода. Вода подается от головных сооружений в город по одному, двум или нескольким трубопроводам 7 в город. Эти трубопроводы называются водоводами и для больших городов при значительном удалении голов¬ ных сооружений от города нередко представляют собой основную стои¬ мость водопровода. Во избежание перерыва в водоснабжении водоводов должно быть по меньшей мере два. Водонапорная башня 8 состоит из высоко расположенного водона¬ порного резервуара, покоящегося на стволе или поддерживаемого колон¬ нами. Водонапорный резервуар располагается на такой высоте, чтобы вода Рис. 1. Общая схема водопровода с водозабором из реки: л —разрез; б—план; / —водозаборные сооружения (водоприемник); 2—насосная станция: первого подъема; 3 и 4 —очистные сооружения (3 — отстойники, 4- фильтры); 5 — резер¬ вуар чистой воды; 6—насосная станция второго подъема; 7—водоводы; 8—водонапорная башня; 9 — разводящая сеть. из него, расходясь по трубам разводящей сети 9, могла дойти до любого места территории города и подняться в верхние этажи здания самотеком. Водонапорный резервуар должен иметь достаточный объем для того, чтобы принимать избыток воды, подаваемой в город насосной стан¬ цией второго подъема в часы малого потребления воды в городе (вече¬ ром и ночью). Утром и днем, когда водопотребление в городе увеличи¬ вается, вода из резервуара, накопившаяся в нем за ночь, пойдет в трубы разводящей сети вдобавок к воде, подаваемой насосной станцией второго подъема. Водонапорная башня располагается обычно в наиболее высокой точке городской территории. Разводящей сетью вода разводится по улицам и проездам города и подается потребителям. Схема городского водопровода, приведенная на рис. 1, может видоизменяться в зависимости от местных условий. В не¬ которых случаях, как например на Рублевской станции московского водо¬ провода, удается совместить насосные станции первого и второго подъемов в одном здании. В малых водопроводах иногда располагают в том же здании также и очистные сооружения. В отдельных случаях 12
S) Рис. 2. Общая схема водопровода с водозабором из иодзем- ных источников: а — разрез; б—план; 1 — артезианские скважины; 2—сбор¬ ный резервуар; 3— насосная станция; 4 — водовод; 5 — водо¬ напорная башня; 6—разводящая сеть. находят целесообразным располагать очистные сооружения на самой тер¬ ритории города или вблизи от нее, как это имеет место например на ростовском-на-Дону водопроводе. При использовании поверхностных источников основная масса потребляемой воды, предназначаемой для технических нужд, может по¬ даваться без всякой очистки в обособленную производственную сеть труб. Тогда обработке на фильтровальной станции подвергается только часть воды, предназначаемая для хозяйственно-питьевых целей и пода¬ ваемая по другой, самостоятельной, сети. Водоприемник питьевого водо¬ провода из санитарных соображений выносится вверх по течению реки. За последнее время в связи с ростом водопотребления для водо¬ снабжения промышленных предприятий и населенных мест участилось использование водохранилищ (Москва, Владивосток, Магнито¬ горский металлургический комбинат, Сталиногорский химический комби¬ нат и др.). Водохранилища в качестве источников водоснабжения весьма распространены в Америке. При использовании для водоснабжения горо¬ дов отдаленных водохранилищ удается иногда ограничиваться только хлорированием воды и таким образом из схе¬ мы водоснабжения вы¬ падают дорогие и сложные очистные со¬ оружения (Нью-Йорк, Сан-Франциско и др.). Водоснабжение из озер развито главным образом в северо-вос¬ точных городах США, расположенных по бе¬ регам так называемых „Великих озер“ (Чи¬ каго, Кливлэнд, Мил- воки, Буффало). У нас водопроводов, поль¬ зующихся озерной во¬ дой, сравнительно ма¬ ло (Мурманск, Петро¬ заводск). Морская вода для технических нужд ряда промышленных предприятий используется в Мариуполе, Керчи, Та¬ ганроге, Небит-Даге и других приморских пунктах. б) Другая схема водопровода, значительно более простая, приме¬ няется в том случае, если источником водоснабжения служат чистые подземные воды; в таком случае делаются ненужными очистные сооружения. Схема водоснабжения из подземных источников представлена на рис. 2. Источником водоснабжения служат пять глубо¬ ких трубчатых колодцев (артезианских скважин) 1, 1, вода из которых забирается глубоководными насосами первого подъема и подается в сборный резервуар 2. Из сборного резервуара вода при помощи насос¬ ной станции 3 по водоводам 4 накачивается в водонапорную башню 5 и разводящую городскую сеть 6. У нас в СССР не менее 40°/о всех городских водопроводов поль¬ зуется подземными источниками. Водоснабжение из артезианских скважин имеют города: Калинин, Курск, Пенза, Серпухов и др. Грунтовыми водами пользуются Севастополь, Акмолинск и др. Ключи и родники служат источниками водоснабжения в Сталино (Дон¬ басс), Пятигорске, Ессентуках и др. «3
Промышленные предприятия также нередко используют подземные источники, преимущественно артезианские воды. в) Нередки так называемые смешанные водопроводы, источниками водоснабжения которых служат одновременно и поверхностные водоемы и подземные воды. Водопроводы смешанные устраиваются в городах, где воды, подавае¬ мой из горных родников, недостаточно, или где имеются возвышенные районы, куда вода самотеком не подается. Такого рода водопровод имеется в Сочи. Смешанное водоснабжение из поверхностных и подземных источни¬ ков до последнего времени имела Москва. 9О°/о всей воды подавалось из Москва-реки и 1О°/о из Мытищинских скважин. В настоящее время в связи с вводом в эксплоатацию канала Москва — Волга и подачей волжской воды артезианские скважины в Мытищах переключаются для целей местного водоснабжения. Смешанное водоснабжение имеют некоторые крупные города — Нью- Йорк, Лондон, Париж. Б. По роду обслуживаемого объекта водопроводы бывают: городские или коммунальные, снабжающие водой города и рабочие по¬ селки; промышленные — подающие воду на промышленные предприятия; железнодорожные — обслуживающие железнодорожные станции; совхоз¬ ные и колхозные, а также водопроводы специального назначения, напри¬ мер поливочные — для поливки стадионов, аэродромов, ипподромов и пр., больничные, банные, санаторные и т. п. В. По территориальному охвату водопроводы могут быть: районные, комплексно обслуживающие разнообразных водопотребителей, как-то: города, поселки, промышленные предприятия, пригородное сель¬ ское хозяйство и пр.; групповые водопроводы, снабжающие водой ряд небольших, недалеко расположенных друг от друга населенных пунктов; местные водопроводы, предназначаемые для водоснабжения какого-либо одного объекта, а именно города, поселка, промышленного предприятия, железнодорожной станции и т. п. Г. По способу транспортирования воды на объекты водопроводы могут быть напорные или нагнетательные, самотечные и смешанные с частичной подкачкой воды. Способ подачи воды в значи¬ тельной мере зависит от рельефа местности. В равнинных местностях всегда приходится строить напорные водопроводы. В предгорных мест¬ ностях при наличии ключей, выходящих на дневную поверхность на вы¬ соких отметках, возможно устройство самотечных водопроводов, в кото¬ рых вода поступает к объекту самотеком. Самотечными водопроводами пользуются у нас города Кисловодск, Ялта, Феодосия, Баку и ряд других. Одним из крупнейших самотечных водопроводов является водопровод города Сан-Франциско, получающий воду из горного водохранилища Гет-Гетчи. ГЛАВА II СИСТЕМЫ И СХЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ 1. СТОЧНЫЕ ВОДЫ Сточные воды бывают: а) фекальные — поступающие из уборных, б) хозяйственные — поступающие из прочих санитарных приборов — рако¬ вин, моек, ванн, умывальников и др., а также из бань, прачечных и других коммунальных предприятий; к хозяйственным водам относятся также сточные воды, стекающие от тушения пожаров, от поливки улиц, от фон¬ танов и пр.; в) воды промышленных предприятий, разделяющиеся в свою очередь на производственные — получающиеся в результате тех или иных производственных процессов, и бытовые или хозяйственно-фекальные — 14
поступающие из уборных, от умывальников, душей и моек промышленных предприятий, г) атмосферные — дождевые и снеговые. Все эти сточные воды по своим качественным показателям можно разделить на три категории: хозяйственно-фекальные, производственные и атмосферные. 2. СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ Канализация имеет целью быстро отводить сточные воды по системе подземных каналов кратчайшим путем к очистным сооружениям, а также очистку и обезвреживание сточных вод и выпуск их в водоем. Поступившая в канализацию сточная жидкость безостановочно течет по уложенным с определенным уклоном трубам, достигая самой понижен¬ ной точки города, откуда подается насосами или, если позволяет рельеф местности, самотеком на очистные сооружения. Канализацию, в которой сточные воды протекают по трубам, само¬ теком, называют сплавной. Все канализации в настоящее время строятся сплавными. Различают следующие системы канализации: А. Общесплавная. Б. Раздельные: а) полная и б) неполная. В. Полураздельная. A. Общесплавными системами канализации называются такие, в которых все сточные воды — хозяйственно-фекальные, производствен¬ ные и атмосферные — отводятся одной общей системой каналов. Б. Раздельными называются такие системы канализации, в кото¬ рых хозяйственно-фекальные и производственные воды отводятся одной сетью каналов, атмосферные же воды — другой сетью. Первая сеть носит название хозяйственно-фекальной, вторая называется ливневой или водо¬ стоками. а) Полными раздельными называются канализации, имеющие обе сети — и хозяйственно-фекальную и ливневую; б) неполными раздель¬ ными— такие, в которых выстроена (временно) только одна из сетей, в большинстве случаев хозяйственно-фекальная. B. Полураздельными системами называют такие, которые, как и раздельные, имеют две отдельные сети — хозяйственно-фекальную и ливневую, но вместе с тем имеют специальные устройства, позволяющие перепускать наиболее загрязненные атмосферные воды из ливневой в хо¬ зяйственно-фекальную сеть. О достоинствах и недостатках перечисленных систем необходимо сказать следующее. Общесплавная система канализации радикально разрешает проблему удаления и обезвреживания всех сточных вод, однако эта система не лишена отрицательных сторон. Размеры каналов всегда должны быть рас¬ считаны на максимальные расходы сточных вод, между тем, как известно, поступление в каналы сточных вод разных категорий происходит нерав¬ номерно. Более или менее равномерно поступают в канализацию хозяй¬ ственно-фекальные и производственные воды, колебания же притока атмо¬ сферных вод чрезвычайно велики. Так например, во время дождей каналы должны принимать в короткие промежутки времени огромное количество воды; расходы дождевых вод, поступающих в каналы во время сильных ливней, во много раз (до 100) превышают обычные расходы хозяйственно¬ фекальных и производственных сточных вод. Поэтому в сухую погоду поперечные сечения каналов лишь в небольшой доле заполняются хо¬ зяйственно-фекальными водами; следовательно каналы в это время имеют недогрузку; также на неполную нагрузку работают и насосные станции перекачки и очистные сооружения. При полной раздельной системе канализации хозяйственно-фекальные и производственные сточные воды удаляются по хозяйственно-фекальной сети, атмосферные воды — по ливневой сети. Общее протяжение каналов ливневой сети канализации раздельной системы всегда бывает значительно меньше, чем каналов общесплавной 15
канализации, так как, во-первых, они прокладываются не по всей длине улиц и, во-вторых, не выводятся за город, а направляются кратчайшим путем в водоемы. Далее, дождевые воды не содержат в себе фекальных загрязнений, поэтому санитарным надзором разрешается спускать их в во¬ доемы в черте города; следовательно очистные сооружения и насосные станции раздельных систем канализаций также могут устраиваться значи¬ тельно меньших размеров. Большим преимуществом раздельных канализаций перед общесплав¬ ными является возможность неодновременно строить хозяйственно-фекаль¬ ную и ливневую сети. Как правило, в первую очередь строится хозяй¬ ственно-фекальная сеть для удаления более загрязненных вод, как более опасных в санитарном отношении, устройство же ливневой сети по боль¬ шей части может быть отнесено на вторую Ъчередь. Возможность посте¬ пенного строительства имеет значение в отношении возможности наибо¬ лее целесообразного распределения капиталовложений. Выбор системы канализации кроме указанных соображений зависит еще от ряда местных условий: рельефа местности, расположения водных лротоков, климата и количества осадков. Для средней полосы СССР Рис. 3. Водяной за¬ твор (сифон). Рис. 4. Схема внутренней канализации здания. наиболее приемлемой для канализования громадного большинства городов •оказалась раздельная система канализации. Настоящая книга и посвящена раздельной системе канализации и преимущественно ее хозяйственно-фекальным устройствам. Канализование промышленных предприятий производится также или по общесплавной или по раздельной системе. При устройстве раздельной канализации промышленных предприятий в большинстве слу¬ чаев их хозяйственно-фекальная и ливневая сети строятся одновременно. 3. ОБЩАЯ СХЕМА КАНАЛИЗАЦИИ Сточные воды как хозяйственно-фекальные, так и производственные поступают в трубы внутренней канализационной сети через разного рода приборы, называемые приемниками. Все приемники должны иметь гидра¬ влические (т. е. водяные) затворы, препятствующие прониканию дурно пахнущих газов из труб в помещения. Наиболее распространенным водяным затвором является сифон, пред¬ ставляющий собой изогнутую двойным коленом трубу (рис. 3), в которой после каждого пользования приемником остается слой воды глубиной не менее 100 мм, образующий затвор. На рис. 4 представлены в разрезе схема внутренней канализации здания и соединение ее с наружной сетью. Сточные воды через прием¬ ники 1 и сифоны 2 поступают в отводные трубы 3 и по стоякам 4, спу¬ скающимся в подвальные помещения или в подполье, передаются выпус¬ кам 5, выходящи^ в сцдтровые колодцы дворовой сети 6 и далее по дворовой 16 . Л *
сети 7 через контрольный колодец 8— в трубу наружной сети 9. Верхние части стояков 10, выходящие выше крыш, носят название вытяжных труб. Смотровой колодец представляет собой шахту, внутри которой канали¬ зационная труба прерывается и заменяется открытым лотком. Смотровые колодцы необходимы на канализационных сетях для наблюдения за тру¬ бами, очистки их от осадков, отлагающихся из грязных сточных вод. Контрольным колодцем называется последний колодец дворовой сети, из которого сточные воды владения поступают по соединительной ветке в наружную канализационную сеть. На рис. 5 приведена схема дво¬ ровой канализации отдельного вла¬ дения. Внутрицеховые канализацион¬ ные сети, служащие для отвода отра¬ ботанных производственных вод, про¬ кладываются из труб или устраива¬ ются в виде лотков, выделанных в полу с надлежащим уклоном и пере¬ крытых плитами, решетками или ри¬ фленым железом. Из труб и лотков сточные воды поступают в наружную заводскую канализационную сеть. На рис. 6 показана схема наруж¬ ной канализации населенного*пуйкта, расположенного по левому берегу реки. Сточные воды из населенных кварталов принимаются наружной сетью хозяйственно-фекальной кана- Рис. 5. Схема дворовой канализации: 1 — выпуски из зданий; 2 — колодцы дво¬ ровой сети; 3 — дворовая сеть; 4 — кон¬ трольный колодец; 5 — соединительная вет¬ ка; 6 — наружная сеть. лизации. Следуя уклону местности, уличные трубы постепенно переходят «з мелких труб в более крупные коллекторы. На рис. 6 можно видеть два районных коллектора 1 и 2, которые, собирая сточные воды своих районов, направляют их в главный коллектор, пролегающий по набереж¬ ной реки и подводящий сточные воды всего населенного пункта к глав¬ ной насосной станции (ГНС), которая перекачивает их по напорному водо- Рис. 6. Схема наружной канализации населенного пункта. вэду (показанному на рис. 6 пунктиром) к очистным сооружениям О. С. Очищенная сточная жидкость спускается через выпуск в реку ниже насе¬ ленного пункта; А — пониженный район, из которого сточные воды само¬ теком в главный коллектор попасть не могут. Сточные воды понижен¬ ного района собираются в самой нижней точке района, откуда районной станцией подкачки РСП по напорному водоводу накачиваются в верѵчий район, затем уже самотеком направляются! » і лапный киллентор. Водоснабжение и канализация. 5016 13
На рис. 7 представлена схема канализования промышленного пред¬ приятия, состоящего из четырех цехов и жилого поселка. Система кана¬ лизации применена раздельная, и сточные воды принимаются тремя отдель¬ ными канализационными сетями. Хозяйственно-фекальные сточные воды поселка и цехов, а также грязные производственные воды из цехов на¬ правляются в одну общую сеть, показанную сплошными линиями, из ко¬ торой воды идут на очистные сооружения. Атмосферные воды прини¬ маются через дождеприемники с территории предприятия и поселка и отводятся ливневой сетью (простой пунктир) в водоем. В ливневую сеть направляются также условно чистые производственные воды из цехов 1, 2 и 4. Цех 3 дает грязные производственные воды, требующие пред¬ варительной очистки до спуска в общую канализацию. Воды цеха 3 отво¬ дятся особой сетью, обозначенной пунктиром с точками, на местные очистные сооружения, где они подвергаются очистке, и спускаются в хо¬ зяйственно-фекальную сеть. Завод ^гиилой поселок цгпмосферноіе и чисто/е произооостоенноіе ооооі Грязные производств, воды, требующие предварительной очистки . шш Дождеприемники і Рис. 7. Схема канализации промышленного предприятия: 1 — хозяйственно-фекальные и грязные производственные воды; 2— атмосфер¬ ные и чистые производственные воды; 3 — грязные производственные воды, требующие предварительной очистки. Таким образом в общую схему канализации входят следующие со¬ оружения:’!) внутренняя сеть; 2) дворовая или внутриквартальная сеть;, 3) наружная сеть, заканчивающаяся главным коллектором; 4) насосные станции: а) главная (перекачивающая все сточные воды) и б) районные станции подкачки; 5) напорный водовод; 6) очистные сооружения и выпуск. ГЛАВА III ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 1. ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОЕ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ В соответствии с постановлением СНК СССР от 26 февраля 1938 г. установлены следующие стадии проектирования водопроводов и канали¬ заций: а) проектное задание, б) технический проект со сметой к нему,, в) рабочие чертежи. 18
а) Проектное задание, являющееся по существу схемой, должно со¬ держать все данные, необходимые для составления технического проекта и устанавливать ориентировочную стоимость строительства. б) Технический проект является основным документом, который решает все технические вопросы строительства и определяет объем ра¬ бот и их полную стоимость. в) Рабочие чертежи дают детальное конструктивное решение за¬ проектированного строительства. Основным вопросом при проектировании всякого рода водопроводов и канализаций является определение расчетного количества воды, т. е. расхода воды или сточных вод, на который следует рассчитывать про¬ ектируемые водопровод или канализацию. Для определения расчетного количества воды необходимо установить следующие данные: расчетный срок действия проектируемого предприятия; расчетное число жителей; душевой расход воды или нормы водопотребления (для водопровода) и нормы водоотведения (для канализации); режим расходования воды. Кроме того при проектировании каждого і ородского водопровода необходимо установить: свободные напоры, необходимые для правильного действия водопровода, и какое количество воды потребуется на тушение пожаров. а) Расчетный срок Каждый хозяйственно-питьевой водопровод или канализация должны рассчитываться на некоторый определенный срок действия. Выбор опти¬ мального срока, на который рассчитывается предприятие, имеет большое значение. Дело в том, что если взять слишком большой расчетный срок действия, то сооружения получаются слишком громоздкими и дорогими, после пуска в эксплоатацию долгое время полностью не загружаются, вследствие чего значительная часть капиталовложений омертвляется на долгий срок. При малом же расчетном сроке сооружения скоро требуют расширения, а вся система в целом — требует общей реконструкции, что также невыгодно. Продолжительность расчетнего срока находится в за¬ висимости от общей экономической коньюнктуры в период постройки и от масштабов и значения проектируемых предприятий. По новым нормам СТ 20/НККХ РСФСР в проектном задании на проектирование водопроводов и канализаций населенного пункта расчет¬ ные сроки должны устанавливаться в соответствии с материалами проекта его планировки, предусматривающего развитие народного хозяйства, а также рост населения и его расселение по территории города или поселка. В соответствии с этими сроками и местными условиями в схеме водопровода или канализации должны быть указаны развитие строитель¬ ства в целом и очередность строительства отдельных объектов. При составлении технического проекта в целом следует предусматри¬ вать удовлетворение потребностей города в воде на ближайшие 5 лет, считая со дня намеченного начала строительства. Изменение расчетного срока допускается при наличии соответствующего обоснования. Расчетные сроки для отдельных объектов устанавливаются технико-экономическими расчетами. При отсутствии проекта планировки данного населенного пункта схема дальнейшего развития водопровода или канализации строится в пред¬ положении увеличения водопотребления в 1,5—2 раза против предусмо¬ тренного в техническом проекте и в исключительных случаях, при пер¬ спективах особенно быстрого развития населенного пункта, в 3 раза. б) Расчетное число жителей Водопроводы и канализации населенных мест должны рассчитываться на то количество населения, которое будет в них к концу расчетного * 19
срока. Население каждого населенного пункта непрерывно растет, частично за счет естественного прироста, т. е. превышения рождаемости над смерт¬ ностью, частью за счет так называемого механического прироста т. е. притока новых жителей со стороны. В дореволюционное время рост городов был равномерным и устойчивым и ежегодный прирост населения был невелик (в среднем около 2,5%) и постоянен. Расчетное количество населения получалось по формуле сложных процентов: +та)' <■> где N — количество жителей в период составления проекта; — количество жителей к концу расчетного срока; а — процент ежегодного прироста; t — расчетный срок. Для настоящего времени формула (1) ввиду большого роста городов непригодна, и рост населения принимается по данным проекта плани¬ ровки, а в случае его отсутствия — по данным местных плановых органов. в) Нормы водопотребления и водоотведения Расчетный расход воды при проектировании городских хозяйственно¬ противопожарных водопроводов слагается из: а) хозяйственно-бытового водопотребления в жилищах; б) расхода воды в культурно-бытовых учреждениях и организациях здравоохранения (бани, больницы и т. п.); в) расхода воды на поливку улиц, зеленых насаждений, на фон¬ таны и т. п.; г) хозяйственно-бытового водопотребления на предприятиях и на транспорте; д) расхода воды на производственные нужды пищевых предприятий; е) производственного потребления воды техническими предприя¬ тиями, в которых экономически нецелесообразно сооружение отдельного водопровода, специально для подачи технической воды; ж) расхода воды на тушение пожаров; з) прочих расходов воды (утечка, промывка водопроводной и кана¬ лизационной сетей и др.). Размер душевого хозяйственно-бытового потребления находится в полной зависимости от состояния жилищного фонда и степени его благо¬ устройства: наличия канализации, ванн, горячего водоснабжения. Нормы водоснабжения и суммарный хозяйственный расход прини¬ мается диферешшрованно для: а) проектного задания, б) технического проекта. Диференциация норм водопотребления дается в соответствии с пер¬ спективами реконструкции и развития жилищного фонда, роста благо¬ устройства населенного пункта, климатических условий и т. п., причем все застройки делятся на 4 следующие группы: 1) в районах города, застроенных зданиями, не намечаемыми к обо¬ рудованию домовыми вводами водопровода и канализации, с водополь¬ зованием из уличных водоразборов суточный расход воды устанавли¬ вается 30-*—50 л (средний) и 40—60 л (максимальный) на человека; 2) в районах города, застроенных зданиями, присоединенными к во¬ допроводу и канализации, учитывается суточный расход в 60—80 л (сред¬ ний) и 75—100 л (максимальный) на человека; 3) в районах города, застроенных зданиями, оборудованными внутрен¬ ним водопроводом, канализацией и ваннами с местным нагревом, средне¬ суточный расход 90—120 л (средний) или ПО—150 л (максимальный) на человека; 4) в зданиях, оборудованных центральным горячим водоснабжением, учитывается расход 150—200 л на человека (средний) или 175—225 л — максимальный. 20
Таблица 2 № группы Среднесу¬ точное недо¬ потребление в л Максималь¬ ное суточное водопотреб¬ ление в л 1 30— 50 40- 60 2 60— 80 75—100 3 90—120 110—150 4 150-200 175-225 Нормы водопотребления для крупных городов определяются особо по специальным расчетам в каждом отдельном случае. Приведенные нормы сведены в табл. 2. В табл. 3 дана примерная диференциация норм, приведенных в табл. 2, по отдельным видам водопотребления, считая по максимальному суточ¬ ному расходу. В указанные цифры душевого водо¬ потребления воды входят все расходы за исключением расхода на хозяйственные нужды предприятий и расхода производ¬ ственной воды предприятиями, которые будут пользоваться проектируемым водо¬ проводом. В отдельных случаях в зависимости от местных условий подлежит специаль¬ ному учету для местностей с засушливым климатом и в дачных поселках потреб¬ ность в воде на массовую поливку зеле¬ ных насаждений, в населенных пунктах полусельского типа — на поение скота и т. п. Для схемы перспективного развития водопровода указанные нормы повышаются в пределах 25%. Для курортов норма водопотребления устанавливается в 250—400 л ~ санаториев, оборудованных специальными установка¬ ми для кондиционирования воздуха, холодильниками и т. п., расход воды повы¬ шается до 500—700 л на одного больного в сутки. Для обслуживающего пер¬ сонала, проживающего на территориях санаториев, расход воды принимается по тем же нормам, как для населения. Расход воды для хо¬ зяйственно-бытовых нужд рабочих во время пребыва¬ ния их на производстве принимается по табл. 4. Таблица 4' на одного больного в сутки. При наличии Таблица 3 № группы Нормы ма¬ ксимального суточного водопо¬ требления в л Диференциация норм бытовой расход в л расход на бани, пра¬ чечные, ком¬ мунальные и обще¬ ственные учреждения в л поливка улиц, фон¬ таны и про¬ чие неучтен¬ ные расходы в л 1 40— 60 15— 25 15-20 10—15 2 75—100 50- 65 15—20 10—15 3 110—150 30—100 15-25 15-25 4 175—225 130-165 20-30 25-30 на- Расход воды на технические добности промышленных предприя¬ тий определяется на основании обос¬ нованных заявок предприятий в со¬ ответствии с их годовой программой выпуска продукции и сменности ра¬ боты. Расход воды на тушение пожа¬ ров определяется отдельными нор¬ мами, помещаемыми ниже. Нормы воддотведения сточных вод для расчета городских канали¬ заций принимаются в соответствии с нормами водопотребления. В случае частичного канализования районов расчетное сточных вод принимается равным произведению числа расчетного насе¬ ления в данных районах на процент его канализования и на норму водо¬ отведения. Характер цеха Хозяйствен¬ но-питьевые нужды на одного ра¬ бочего в смену в л Расход на души на одного человека в л Холодный цех . . 25 40 Горячий „ . . 35 60 количество 21
Расходы на бытовое потребление и на души рабочих на предприя¬ тиях прибавляются к расходам, высчитанным по нормам водоотведения аналогично расчету водопровода. Расходы производственных сточных вод, поступающих в городскую канализацию от промышленных предприятий, могут не совпадать с рас¬ ходами воды, получаемыми ими из городского водопровода, так как про¬ мышленные предприятия могут спускать в городскую канализацию также и техническую воду, получаемую из собственных водопроводов, с другой стороны, часть производственных сточных вод не поступает в хозяй¬ ственно-фекальную канализацию, а в водостоки или непосредственно в водоемы; поэтому при учете расходов производственных вод, прини¬ маемых в городскую канализацию, указанные обстоятельства должны быть приняты во внимание. г) Режим потребления воды в городе и определение расчетных расходов Расход воды в городе никогда не бывает равномерным. Обычно раз¬ личают суточные и часовые колебания расхода. Суточные колебания зависят от времени года, от принятого уклада жизни города; например летом или в общие выходные дни, а также под выходные дни в больших городах расход воды заметно повышается. В рабочих поселках расход воды увеличивается в дни работы бань и прачечных и т. п. Часовые колебания водопотребления в течение суток также весьма значительны: ночью в городе расходуется воды меньше, чем днем; на¬ растание расхода начинается с утра, затем расход несколько снижается, вновь поднимается; вечером расход начинает уменьшаться и постепенно доходит до ночного минимума. Для расчета водопроводных и канализационных сооружений важно знать максимально возможные расходы воды, чтобы рассчитываемые по ним сооружения могли бесперебойно работать в часы наибольшего водо¬ потребления. Максимально возможные расходы называются расчетными и опреде¬ ляются из средних расходов путем умножения их на коэфициенты, харак¬ теризующие отношение максимальных расходов к средним. Эти коэфи¬ циенты носят название коэфициентов неравномерности. Суточ¬ ные колебания воды учитываются коэфициентами суточной неравномер¬ ности. Умножением среднесуточного расхода на коэфициент суточной неравномерности получается максимальный суточный расход. Колебания расхода воды по часам в течение суток учитываются коэфициентами часовой неравномерности. Умножением среднечасового расхода на коэфициент часовой неравномерности получается максималь¬ ный часовой расход. Расчетный секундный расход q определяется по формуле: (2> где Q — среднесуточный расход в Ксут — коэфициент суточной неравномерности; Кчас коэфициент часовой неравномерности. Когда режим расходования воды определяется графиком или если точно указывается время, в течение которого расход производится, то для получения расчетных расходов нет надобности вводить коэфициенты не¬ равномерности. Максимальный расход по графику и будет расчетным; если же точно указано время расходования воды, .то расчетный расход получается простым подсчетом. Например для подсчета расчетного рас¬ хода душевой на 200 рабочих при норме расхода воды на один душ в 40 л 22
и при условии принятия душа всеми рабочими в течение 30 мин. получим расчетный секундный расход: 200-40 ... , ?= зо^о =4’44 лІсек‘ В новых нормах НККХ суточная неравномерность хозяйственно-бы¬ тового водопотребления населенных мест учитывается, как показано в табл. 2 и 3, путем различения средних и максимальных суточных расходов для каждого вида застройки. Коэфициенты часовой неравномерности хозяйственно-бытового водо¬ потребления находятся в зависимости от величины населенного места, числа промышленных предприятий и их характера, от климата, степени благоустройства и пр. В новых нормах НККХ приняты следующие коэфи¬ циенты часовой неравномерности: а) при максимальном суточном расходе 40— 60 л б) „ „ „ „ 75-100 . в) , „ . „ 110-150 „ г) „ . „ „ 175—225 . . 1,4—2,0 . 1,3-1,6 • 1,2-1,4 .1,15—1,30 Для хозяйственно-бытовых нужд рабочих во время пребывания их на производстве принимается коэфициент неравномерности 3. При учете расходов на души для рабочих принимается, что пропуск всех рабочих одной смены через души производится в течение не свыше 45 мин.; часть воды для душей (50—60%) подается непосредственно из водопроводной сети, а остальная вода может быть подана ранее и предварительно нагрета. Коэфициенты часовой неравномерности расходов производственной воды определяются технологическими условиями производства. Пример. Определить максимальный суточный и максимальный секундный расходы воды для города на полный расчетный срок проектирования водопровода по следующим данным. 1. Проекта планировки не имеется. 2. По сведениям местных плановых органов количество населения в городе через 5 лет после намеченного начала строительства предполагается 50 000 человек, причем поло¬ вина населения будет жить в неканализованных районах с водопользованием из уличных водоразборов, а вторая половина — в зданиях, присоединенных к водопроводу и канали¬ зации. 3. В городе предполагается строительство промышленного предприятия, в котором к концу расчетного срока водопровода будет работать (в холодных цехах) 6 000 рабочих. Работа в три смены: в первой работает 3 000, во второй 2 000, в третьей 1 000 человек, половина рабочих должна получать души (в течение 45 мин. после каждой смены). В ду¬ шевые во время их работы подводится только холодная вода в количестве 50% от общего потребного для душей количества. Промышленное предприятие будет брать из городского водопровода 500 ж3 воды в сутки на нужды производства, из которых половина будет расходоваться в первую смену. По технологическим данным производственная вода расхо¬ дуется с коэфициентом часовой неравномерности, равным 2. 4. Климат — умеренный, незасушливый, степень благоустройства города — средняя. Решение. Максимальные суточные и максимальные секундные расходы воды города слагаются из расходов: 1) на водопотребление населения неканализованного района; 2) на водопотребление населения канализованного района; 3) на нужды промышленного предприятия, расходы которого таковы: а) на хозяйственно-питьевые потребности рабочих, б) на души для рабочих. в) на нужды производства. Определим отдельно перечисленные расходы. 1. Для неканализованного района: Расчетное население — 25 000 человек. Норма максимального водопотребления — 50 л на 1 человека в сутки. Коэфициент часовой неравномерности — 1,8. Обозначим: максимальный суточный расход для технического проекта — чеоез Qm. нек; максимальный суточный расход для расчетного срока — Qp. Нек\ максимальный секундный расход для технического проекта — дт-нек\ максимальный секундный расход для расчетного срока — qp. нек. 23
Тогда: 25 000-50 1О_П ч 1250-1000 , . _ . Qm- нек “ ГОЦО — 1 250 М , Qm-нек — 24-60-60 1,3 — л/сек. Учитывая для расчетного срока рост народонаселения в 1,5 раза, а увеличение норм водопотребления в 1,25 раза, получим: Qp* нек = 1 250-1,5-1,25 = 2343,75, или, кругло, 2350 л/3; qp. нек = 26-1,5-1,25 = 48,75 л/сек, или, кругло, 50 л/сек. 2. Для канализованного района расчетное население 25 000 человек. Норма максималь¬ ного водопотребления—90 л на человека в сутки. Коэфициент часовой неравномерности—1,4, Обозначим попрежнему: максимальный суточный расход для технического проекта — через Qm. кан\ » » » » расчетного срока Qp, ка/і; » секундный „ » технического проекіа qm. кан; „ » „ . расчетного срока qp, кан. _ _ 25000-90 q 2250-1 000 1 л . Получим: Qm, кан = —fobo~ = 2250 м ’ ^т.кан = “24760^60“ 1,4 = 36,5 Л^еК* Учитывая попрежнему для расчетного срока рост народонаселения в 1,5 раза, а уве¬ личение норм водопотребления в 1,25 раза, получим: Qp пан = 2250-1,5-1,25 = 4218,75, или, кругло, 4220 л3; qp кан = 36,5-1,5-1,25 = 68,43, или, кругло, 70 лісек. 3. На промышленном предприятии расходуется воды: а) на хозяйственные питьевые нужды рабочих в сутки: п 6000-25 1ЧЛ 3 = "Гооо~ =150 м ■ Учитывая, что этот расход производится в течение восьмичасовой смены с коэфи- циентом неравномерности 3, получим максимальный секундный расход: 3 000-25-3 7Q . ^='8-60-60 = 7-8^^ б) на души для рабочих в сутки: _ 3 000-40 „ ^ = -Гбоо~ = 12° м3; учитывая, что непосредственно из водопровода подается на души только 50% и что души принимаются рабочими в течение 45 мин., получим максимальный секундный расход: 40-1500 ,, , . ^ = -2745:60 =ПД ЛІСеК’ в) на нужды производства расходуется воды в сутки по заданию: (?4 = 500 ж3; учитывая, что половина воды расходуется в первую смену с коэфициентом часовой нерав¬ номерности 2, получим максимальный секундный расход: 500-2-1000 17Q . ?4— 2-8-60-60 — 17,3 л^сеК' Итоги суточных и секундных расходов для расчетного срока показаны в табл. 5. Коэфициент неравномерности бытового водоотведения принимается: суточной неравномерности — в зависимости от размеров населенного пункта, климата и степени благоустройства жилищ: а) для малых городов (до 50000 населения) —1,3—1,5; б) для средних городов (от 50000 до 200000 населения) —1,2—1,4; в) для крупных городов (свыше 200000 населения)—1,1—1,25. Коэфициенты часовой неравномерности бытового водопотребления 24
Таблица 5 Расчетные расходы воды Для населения го¬ рода по нормам водопотребления Для промышленного пред¬ приятия Итого для не- канализо- ванного района для кана¬ лизован¬ ного района на хозяй¬ ственно- питьевые нужды рабочих на души рабочих на нужды произ¬ водства Максимально-суточный в м^сутки расход Qp. не к. 2 350 Qp. кан 4 220 Q3 150 420 & 500 Q 7340 Расчетный секундный в лісек . • . . . расход Яр. нек 50 Яр. кан 70 Яч 7,8 Яз 11,1 1 1 Яі 17,3 Я 156,2 принимаются в зависимости от диаметра труб (с учетом расходов и коэфициентов неравномерности промышленных предприятий), а именно: при d = 200— 300 „ d = 350— 450 „ d= 500— 900 „ d = 1000 — 1200 „ d свыше—1200 мм—1,5 „ —1,4 » -і,з . -1,25 . -1,20 Общий коэфициент неравномерности для расчета сети и очистных сооружений в случае подачи воды на последние по самотечным коллек¬ торам (без насосных станций) определяется как произведение суточных и часовых колебаний расхода. 2. РАСХОД ВОДЫ НА ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ НАДОБНОСТИ Расход воды на производственные надобности промышленных пред¬ приятий определяется по количеству выпускаемой ими продукции и по удельным расходам, т. е. по нормам водопотребления на единицу продукции, или же по технологическим заданиям, указывающим расход воды на разные производственные операции в единицу времени. До настоящего времени не имеется проверенных удельных расходов водопотребления для многих промышленных предприятий, вследствие чего возможны случаи, когда запроектированный для такого предприятия водопровод или недостаточно обеспечит потребности предприятия в воде или окажется излишне мощным. Установление удельных расходов производственной воды затруд¬ няется тем, что потребность в воде на единицу одной и той же продук¬ ции может существенно изменяться в зависимости от типа технического оборудования предприятия. Например при выработке аммиака по способу „Нитрожен" расход производственной воды на 1 т аммиака равняется 225 Л£2 3; при выработке же аммиака по способу „Линде-Нитрожен" расход воды составляет всего 102 к3. В некоторых случаях, например на охлажде¬ ние разного рода печей, удельный расход производственной воды колеблется в значительных пределах в зависимости от производитель¬ ности агрегатов. На новых заводах устанавливаются часто новейшие типы оборудования, нормы расхода на которые принимаются по указаниям технологов. Необ¬ ходимо учитывать также влияние на нормы удельного водопотребления стахановского движения на тех предприятиях, где имеется возможность 23
при том же оборудовании и при том же количестве затрачиваемой воды добиться выхода большего количества продукции. Для определения удельных расходов принятые нормы проверяются путем измерения с помощью водомеров фактических расходов воды разными цехами и на отдельных агрегатах. Значительная работа по опре¬ делению удельных расходов произведена в институте Водгео и в Центро- спецстройпроекте. Ниже приведены некоторые нормы удельных расходов производствен¬ ной воды на разного рода производствах; нормы следует считать ориентировочными: Полный расход воды на 1 т выплавленного чугуна .... 31 ж3 „ „ » » 1 . лакокрасок 150 „ „ „ „ , 1 , вискозного шелка 1 500 » „ „ „ 1 „ печатной бумаги 100 » „ „ „ » 1 „ каучука синтетического ... 1500 „ „ „ . „ 1 „ сахаоа 25—35 ж3 „ „ „ » 1 легковой автомобиль 300 ж3 „ . » 1 трактор 45 „ При определении потребности в воде на производственные нужды следует различать свежую и оборотную воду. Оборотной называется вода, идущая в дело не один, а последовательно несколько раз. При установлении норм удельных расходов производственной воды указывается, сколько расходуется на единицу продукции всей воды и сколько свежей. 3. НАПОР В ВОДОПРОВОДНЫХ ТРУБАХ Напором в водопроводных трубах называется давление, позволяющее поднять воду на определенную высоту. Напор измеряется в метрах водя¬ ного столба или в атмо- сферах, при этом давление 10 м вод. ст. принимается за 1 ат. При движении воды по трубам часть на¬ пора теряется на преодо¬ ление трения воды о стенки труб, на повороты, прохо¬ ждение через краны и т. п. Потери напора измеряются так же, как и самый напор, в метрах водяного столба. Предположим, что нам необходимо подать воду из источника насосом Б в во¬ доразборный кран О, нахо¬ дящийся в верхнем этаже здания А (рис. 8). Прежде всего вода должна быть Рис. 8. Пьезометрический и свободный напоры» поднята от отметки 1 уровня воды в источнике до отметки 2 поверхности земли у здания А. Если обозначим отметку (высоту над уровнем моря в метрах) поверхности воды в источнике через а отметку поверхности земли у здания А через г2, то разность указанных отметок будет H, = z2—Кроме того для того, чтобы вода достигала в здании наивысших водоразборных точек и изливалась бы из кранов с некоторым остаточным напором, на отметке 2 необходимо располагать некоторым напором Нс, называемым свободным напором. Этот напор должен быть достаточен для поднятия воды от отметки 2 до верхних водоразборных точек здания, для пре¬ одоления трения в трубопроводах внутренней сети и обеспечения излива воды из прибора (например крана) с некоторым небольшим напором — 26
1 2 м. Иногда величину свободного напора считают не от отметки поверхности земли, а от отметки расположения данной водоразборной точки. Но кроме Hz и Нс для подъема воды из источника в точку О, надо затратить еще определенный напор Нп, необходимый для преодоления потерь в наружном трубопроводе, получающихся при движении по нему воды. Таким образом напор, создаваемый насосами Ннас, должен быть равен сумме указанных выше напоров, т. е. Нна<-H2^HC^-Hn = zz-Z1-Y нс + нп, откуда^ ~ ННас (Z2 Zl) Нп> т. е. свободный напор Нс равняется Ннас минус разница отметок поверх¬ ности земли у здания и уровня воды в источнике и минус Нп. Если давление в трубах считается от какого-либо условного горизонта, например от уровня моря, то оно называется пьезометрическим. В нашем случае при счете от уровня воды в источнике пьезометрическое давление у насоса zHac будет: =«,+«,+«- Отметка давления у насоса на рис. 8 изображена точкой В, отметка же пьезометрического давления у здания z3d — Hz-\-Hc изображена точкой Г. В промежуточных точках между насосной станцией и зданием А отметки пьезометрических давлений расположатся по линии ВГ, называе¬ мой пьезометрической линией или линией пьезометрического давления. Эта линия может быть прямой, кривой или ломаной в зависимости от распределения потерь по трубопроводу. Если например потери напора распределены по всей линии наружного трубопровода от насосной станции до здания А равномерно, то пьезометрическая линия ВГ будет прямой. Величина необходимого свободного напора Нс зависит от этажности застройки и задается нормами. По нормам СТ 20/НККХ для населенных мест минимальный свобод¬ ный напор в сети над уровнем земли при хозяйственном водоразборе должен быть: для районов с 1—2-этажной застройкой . . , . . 12 м я я . 3 , в • • . 16 „ » м 4 „ V • • • . 20 , в п „ 5 , и • • • . . 25 . 9) » . 6 . . 30 , и т. д. прибавляя на каждый этаж 5 м. 4. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВОДОПРОВОДУ При устройстве новых и реконструкции существующих водопроводов в городах и рабочих поселках необходимо обеспечить возможность по¬ лучения от этих водопроводов во всякое время суток воды в количестве, потребном для тушения пожаров. В населенных пунктах, имеющих водо¬ проводы и располагающих кроме того искусственными или естественными водоемами, должны быть устроены удобные подъезды к водоемам для установки передвижных пожарных механических насосов на случай не¬ достаточного действия водопровода. В случае если противопожарные потребности крупных общественных зданий (театров, дворцов культуры, клубов и пр.) и промышленных предприятий не могут быть обеспечены действием городского (или посел¬ кового) водопровода, они должны быть оборудованы собственными противопожарными водопроводными устройствами, питаемыми собствен¬ ными источниками или же из городского водопровода, с соответствующим 27
увеличением напора и обеспечением необходимых для тушения пожаров запасов воды. Расход воды на пожар в этом случае считается по нормам строи¬ тельного проектирования для промышленных предприятий (ОСТ 90015—39). Устройство хозяйственно-противопожарных водопроводов для городов и рабочих поселков может быть осуществлено по одной из следующих систем. а) По системе противопожарного водопровода низкого давле¬ ния, при которой необходимый для тушения пожара напор создается при помощи привозных пожарных насосов, присоединяемых к гидрантам (пожарным кранам наружных сетей) водопроводной сети. б) По системе водопроводов высокого давления, при которой потребное давление в любой точке водопроводной сети, достаточное для тушения пожаров непосредственно от гидрантов (т. е. без помощи при¬ возных пожарных насосов), создается станционарными насосами, входя¬ щими в состав постоянных водопроводных сооружений и гарантирующими возможность включения их не позднее 5 мин. с момента подачи сигнала. в) По системе противопожарного водопровода „постоянного высокого давления*', при которой в любой точке водопроводной сети постоянно поддерживается давление, достаточное для тушения по¬ жаров непосредственно от гидрантов, без помощи привозных пожарных насосов. В населенных местах, как правило, применяются противопожарные водопроводы низкого давления. Устройство противопожарных водопро¬ водов высокого давления или постоянного высокого давления должно быть мотивировано специальными топографическими, экономическими и другими условиями, диктующими выбор систем высокого давления. Расход воды для тушения пожаров устанавливается проектным заданием в зависимости от огнестойкости построек, размеров города, расчетного количества населения,. типа и характера застройки, наличия ветров, статистических данных о пожарах за прошлые годы и других специальных требований, применительно к табл. 6. Таблица 6 Категории насе¬ ленных мест Числен¬ ность на¬ селения в тыс. чел. Каменная застрой¬ ка до двух этажей включительно Деревянная за¬ стройка до двух этажей включи¬ тельно Смешанная за¬ стройка по этаж¬ ности и материалу Многоэтажная застройка количе¬ ствоводы на один ножар в л/сек расчетное число одновре¬ менных пожаров количе¬ ство воды на один пожар в л/се к расчетное число одновре¬ менных пожаров количе¬ ствоводы на один пожар в л/сек расчетное число одновре¬ менных пожаров количе¬ ство воды на один пожар в лісек расчетное число одновре¬ менных пожаров 1 До 10 10 1 10 1-2 10—15 1 10—15 1 2 10— 25 10-15 1 15—20 1—2 15-20 1—2 20 1—2 3 25— 75 10—20 2 20-25 2 20 — 30 2 20-30 2 4 75—200 20 2—3 20—30 2-3 20—40 2—3 30-40 2-3 5 200—350 — — — — 30—40 2-3 40—60 2—3 6 350-500 1 — — — 1 40—60 3-4 60—80 3-4 При наличии в городе районов с ясно выраженным различием в характере застройки расход воды на тушение пожаров определяется по соответствующим категориям и разрядам табл. 6 для каждого района в отдельности. Для крупных городов с населением более 500000 человек расход воды на тушение пожаров для города в целом принимается не ниже 6-й категории и устанавливается в соответствии с пожарной опас¬ ностью инстанцией, утверждающей проектное задание. 2Я
Подача полного расчетного расхода воды для тушения пожаров должна быть обеспечена при наибольшем хозяйственном водоразборе. Расчетная продолжительность времени тушения пожара принимается в 3 часа. Источники водоснабжения должны обеспечивать действие противо¬ пожарного водопровода в пределах приведенных норм. Поэтому, в случае невозможности получения в любое время потребного для тушения пожаров количества воды непосредственно от водоисточников, должны быть предусмотрены запасные водоемы (резервуары или контррезервуары) с постоянным запасом воды, обеспечивающим тушение расчетного числа пожаров при максимальном хозяйственном расходе воды в городе в тече¬ ние 3 час. Время возобновления пожарного запаса воды в резервуарах в зави¬ симости от расчетного числа одновременных пожаров не должно быть более 12—24 час. Минимальная емкость водонапорных резервуаров башен рассчиты¬ вается на постоянное хранение кроме регулирующего хозяйственного объема также запаса воды для тушения в течение 10 мин. внутреннего пожара и одного наружного пожара. Насосные станции должны иметь за¬ пасные насосы для обеспечения беспере¬ бойного действия водопровода во время пожара в случае аварии основных насо¬ сов. Водоводов, подающих воду в город¬ скую водопроводную сеть, должно быть не менее 2, располагаемых друг от друга не ближе 10 м. В отдельных случаях при удаленных водных источниках допускается укладка одиночного водовода при обяза¬ тельном условии устройства в городе ре¬ зервуаров необходимой емкости для обес¬ печения работы городского водопровода на время ремонта водовода. Таблица 7 Площадь, занимае¬ мая пред¬ приятием, в га Разряд пред¬ приятия Расход воды в л fee к из наруж- 1 них гид- 1 рантов 1 из внутрен¬ них пожар¬ ных кранов Всего 51-100 I 40 6 46 21-50 II 30 6 36 11—20 ІЙ 20 5 25 До 10 IV 10 5 15 Водопроводная сеть должна быть рассчитана на пожаротушение по приведенным нормам. Трубы должны иметь диаметр не менее 100 мм. Пожарные гидранты должны быть нормального образца и установлены на всех перекрестках уличных проездов и во всяком случае на расстоянии не более 100 м один от другого. Во время пожаров допускается снижение свободного напора в город¬ ской сети до 10 м, а в особенно высоких точках — даже до 7 м, так что близ места пожара вода в домах может подниматься не выше второго этажа. В промышленных предприятиях, где вода используется на технические надобности, бытовые потребности и. для пожаротушения, пожарные водопроводы объединяются или с водопроводами технической воды или с водопроводами хозяйственно-питьевой воды. Отдельные противопожар¬ ные водопроводы допускаются только в исключительных случаях. Промышленные водопроводы часто устраиваются высокого давле¬ ния—для тушения пожаров непосредственно из гидрантов наружной сети. Необходимый напор в сетях таких водопроводов создается станционарными насосами или другими приспособлениями. По нормам устройства противопожарных водопроводов для про¬ мышленных предприятий (ОСТ 90015—39 Комитет по делам строительства при СНК СССР) количество воды, подаваемой на один пожар, ставится в зависимость от площади, занимаемой предприятием, причем все пред¬ приятия делятся на четыре разряда согласно табл. 7; площадь, занимае¬ мая предприятием (в гектарах) считается, включая административную зону, но без территории рабочих поселков и открытых складов огнестойких, полуогнестойких и малоценных материалов. 29
Напор в противопожарных водопроводах высокого давления должен обеспечивать высоту струи не менее 10 м при полном пожарном расходе и расположении ствола на уровне наивысшей точки самого высокого здания на территории предприятия. При этом принимается в расчет, что вода подается по непрорези- ненным пожарным рукавам длиной 100 м, диаметром 63 мм, с наконечником брандспойта диаметром 19 мм и при расчетном расходе каждой струи 5 лісек. ГЛАВА IV ВНУТРЕННИЕ ВОДОПРОВОДЫ (ВОДОСНАБЖЕНИЕ ЗДАНИЙ) Назначением внутреннего водопровода является подведение воды от наружной водопроводной сети в здание, а затем в самом здании ко всем водоразборным точкам. Внутренние водопроводы обслуживают потреб¬ ности в воде: на хозяйственно-питьевые надобности, на нужды производ¬ ства и на тушение пожаров. 1. СОСТАВ ВНУТРЕННИХ ВОДОПРОВОДОВ Внутренний водопровод состоит из следующих элементов: а) ввода^ т. е. водопроводного ответвления от наружной сети до водомера; б) водо¬ мерного узла, т. е. водомера с подводящими и отводящими воду трубо¬ проводами и необходимой арматурой; в) трубопроводов внутри здания;, г) арматуры^запорной, водоразборной и регулирующей; д) баков водо¬ напорных и запасных; е) повысительных устройств для увеличения и под¬ держания напора.|§ Растущие запросы населения по культурно-бытовому обслуживанию^ увеличивающаяся этажность возводимых зданий, противопожарные требо¬ вания и развитие, техники водопроводного хозяйства вызывают необхо¬ димость применения разного рода автоматических устройств как при внутреннем, так и при наружном водоснабжении. 2. ВВОД И УСТАНОВКА ВОДОМЕРА Вода из наружной городской сети поступает в здания по ответвле¬ ниям, называемым вводами. Ввод должен быть возможно коротким; по¬ этому он, как правило, проводится от уличной трубы по перпендикуляр¬ ному направлению к фасаду здания. Место подхода ввода к зданию опре¬ деляется расположением водомера, который устанавливается сейчас же за первой стеной здания в особом, достаточно теплом помещении, удоб¬ ном для осмотра. В точке примыкания ввода к трубе наружной сети строится колодец, в котором и размещается присоединение ввода — не¬ обходимые соединительные части и запорный вентиль. Возможно присоединение ввода от существующих колодцев наруж¬ ной сети, если они находятся не далее 10 а* от направления ввода; в послед¬ нем случае ввод, не доходя до уличной трубы, поворачивает под прямым углом и идет к колодцу параллельно уличной трубе до колодца (рис. 9). Возможно присоединение к трубе наружного водопровода в одном ко¬ лодце двух или нескольких вводов. На рис. 10 показано присоединение в одном колодце пяти отдельных вводов типа московского водопровода. Вводы осуществляются через тройники, которые должны устана¬ вливаться одновременно с прокладкой водопроводной сети и должны располагаться против зданий. Однако усгановка тройников возможна лишь при прокладке уличных линий после сооружения зданий или при одновременном проектировании и зданий, и водопровода, как это обычно бывает при строительстве новых промышленных предприятий или новых кварталов города. зо
Часто встречается необходимость осуществления ввода от уже суще¬ ствующей водопроводной трубы. Ввод устраивается через тройник, кото¬ рый может быть врезан в существующую водопроводную сеть, но для этого конечно на время работ по врезке необходим перерыв водоснаб¬ жения. Вводы могут осуще¬ ствляться также при по¬ мощи седелок. Седелка посредством скобы укре¬ пляется на трубе, а ввод присоединяется к седелке, как показано на рис. 11, на резьбе а, на фланце б или в рас¬ труб в. У///7//Х///Х Здание, снабжаемое '/ ' А, водой ввод Городская бодопрободная труба I не более 1Ом Существующий молодец Рис. 9. Домовый ввод от существующего колодца. Вводы с седелками можно присоединять к уличной водопроводной трубе, находящейся под напором, без перерыва водоснабжения. Для этого служит сверлильный аппарат Рейтера (рис. 12). В этом аппарате к седелке, укрепленной к работающей наружной водопроводной трубе скобой, при¬ вернут на резьбе пробочный кран. Рама аппарата соединяется с пробоч¬ ным краном; сверло пропускается через саль¬ ник и через отверстие в пробке крана. Сверление производится при помощи «тре¬ щетки и нажимного винта. Когда отверстие в стенке трубы просверлено, сверло выни- Рис. 10. Присоединение пяти до¬ мовых вводов к уличной маги- страли: а — уличная труба; б — пробоч¬ ные краны; в — запорные вентили * на вводах; 1—5 вводы. Рис. 11. Седелки. мается, пробочный кран перекрывается, свер¬ лильный прибор снимается и на место его к освободившемуся отростку пробочного крана присоединяется трубопровод. Ввод, как и прочие водопроводные трубы наружной сети, осуще¬ ствляется из чугунных раструбных водопроводных труб (реже стальных или асбоцементных) и прокладывается ниже глубины промерзания грунта. При устройстве ввода в зда- ние в наружной стене пробивается отверстие шириной на 10 см боль¬ шее диаметра ввода. В строящихся зданиях отверстие для водопровод¬ ного ввода должно быть преду¬ смотрено в проекте. Промежуток между трубой и телом стены за¬ делывается глиной, смешанной с паклей. Сейчас же за первой сте¬ ной здания, не далее 1—2 л£, уста¬ навливается водомер, смонтирован- и спускным краном. Водомером Рис. 12. Сверлильный аппарат Рейтера. ный в один узел с двумя вентилями кончается сеть, эксплоатируемая управлением городского хозяйства. Даль¬ нейшее устройство внутренней сети эксплоатируется домоуправлением. В зависимости от того, имеет или не имеет здание подвал, схема ввода здания получит вид а или б (рис. 13).
Иногда водомер ставится вне здания в особоім колодце (рис. 14); в местностях с мягким климатом такая схема является обычной (Симфе¬ рополь), в условиях же более сурового климата установка водомера вне здания допускается только как исключение — в случае невозможности разместить водомер в здании. Далее за водомером ставится тройник с спускным краном, а за ним — второй вентиль. Общая схема установки водомера приведена на рис. 15. Закрыв оба вентиля, возможно выключить водомер и снять его для регулировки или замены другим. Спускной кран предназначается для Рис. 13. Схемы домовых вводов: а — при наличии подвала; б— без подвала. спуска воды из системы внутреннего водопровода и приспосабливается для привертывания к нему контрольного манометра, служащего для из¬ мерения давления в системе. При объединенной хозяйственно-противо¬ пожарной сети устраивают обходную линию вокруг водомера, которая должна пропускать весь расход, включая пожарный (рис. 16). 3. ВОДОМЕРЫ Учет расхода воды помогает определить нормы действительного ее расходования, необходимые для проектирования новых водопроводов. Кроме Рис. 14. Схема размещения водо¬ мерного узла в специальном ко¬ лодце. того учет отпускаемой воды заставляет по¬ требителей бережнее относиться к ее расхо¬ дованию, сводя к минимуму непроизводи¬ тельный ее расход. Наконец учет поступаю¬ щей в здание воды позволяет выявить места утечки в случае неисправности трубопрово¬ дов. Поэтому, как правило, каждое здание, владение, цех или предприятие должны по¬ лучать воду через водомеры. Ниже рассматриваются только скорост¬ ные водомеры, так как другие типы водо¬ меров в СССР не производятся и не приме¬ няются. Конструкции скоростных водомеров основаны на том принципе, что расходы воды пропорциональны скорости ее движения. Для замера малых расходов воды наиболее пригодными являются крыльчатые водомеры. Крыльчатый водомер в двух разрезах представлен на рис. 17.. В бронзовом корпусе струей воды, протекающей по направ¬ лению стрелок, вращается на вертикальной оси особая целлулоидная „вертушка*. Скорость вращения вертушки пропорциональна скорости движения воды в трубопроводе, а следовательно и ее расходу. Вращение вертушки системой шестеренок, сделанных из никеля или целлулоида, передается счетному механизму. На большом медном эмалированном 32
циферблате имеется от четырех до семи малых циферблатов со стрел¬ ками, отсчитывающими расход воды; один — в литрах, последующие — в десятках, сотнях литров, кубических метрах и т. д. Крыльчатые водомеры бывают судоходные и мокроходные. В пер¬ вых— счетный механизм отделяется от воды металлическим диском Рис. 15. Схема водомерного узла. с сальником, через который проходит передаточный валик; во вторых — счетный механизм вместе с циферблатом помещается в воде и над ним вставлено толстое стекло, выдерживающее давление воды. Преимуще¬ ством мокроходов являются отсутствие трения в сальниках и более про¬ стая конструкция. 3 Водоснабжение и каналивация. 5016 13 33
Распространенным типом крыльчатого водомера для средних рас¬ ходов у нас является мокроход марки „Космос". Водомеры „Космос** из¬ готовляются калибром (диаметром прохода) от 10 до 40 мм. Присоеди- Рис. 16. Схема водомерного узла с обходной линией. нение их к трубам производится специальными штуцерами и гайками на резьбе. Для учета больших расходов воды в производственных цехах, банях, прачечных, крупных жилых зданиях с внутренними пожарными кранами 34
и пр. у нас применяются водомеры системы Вольтмана. В этих водо мерах вертушка, представляющая собой легкую целлулоидную турбинку вращается на оси, совпадающей с осью трубы (рис. 18). Вращение тур Рис. 17. Крыльчатый водомер. бинки передается при помощи червячной передачи счетному механизму, регистрирующему количество протекающей по трубе воды. Во избежание вихревого движения воды в водомере при установке водомеров Вольтмана следует предусмотреть некоторой длины прямой Рис. 18. Вертушечный водомер системы Вольтмана. участок трубопровода как до водомера, так и после него. Если при водо¬ мере имеются струевыпрямители, то прямые участки трубопровода у водомера необязательны. 35
Комбинированным водомером называется водомер, скомпонованный из двух отдельных водомеров малого и большого и снабженный особым клапаном, автоматически переключающим ток воды с малого водомера на большой и обратно при изменении расхода воды. 4. ВЫБОР ВОДОМЕРА На корпусе каждого водомера на видном месте должны быть ука¬ заны: заводский номер, тип водомера, направление течения воды (стрел¬ кой) и так называемый характерный расход, о котором будет сказано ниже. Погрешность показаний новых водомеров при испытании не должна пре¬ вышать + 3°/о от истинного расхода. При постоянно меняющемся расходе воды погрешность водомера допускается до +5°/'о от истинного расхода, пропускаемого водомером. По истечении двухлетней работы водомеров должно производиться их испытание. Погрешность бывших в употребле¬ нии водомеров при испытании не должна превышать +5°/0. Выбор водомера должен производиться по расходу воды и по потере в нем напора в соответствии с режимом работы водомера. Водомер оказывает известное сопротивление протоку воды и сле¬ довательно вызывает потерю напора; эта потеря напора растет пропор¬ ционально квадрату пропускаемого расхода. Часовой расход воды, при котором потеря напора в водомере равна 10 м, носит название „хара¬ ктерного расхода". Зависимость потерь напора в водомере от расхода выражается сле¬ дующей формулой: , о С— *?_= const, СЗ) Таблица 8 Н '-0-' Водомеры „Космос* Водомеры Вольтмана калибр в мм k калибр в мм k 10 0,0305 50 37.79 13-15 0,0696 80 482 20 0,1930 100 1 494 25 0,3780 150 7 720 30 0,7700 200 22 300 40 3,0800 250 52 200 300 123 500 В будет этом иметь случае вид: где Q — расход воды, проходящей через водо¬ мер, в м^час-, Н—потеря напора в м вод. ст.; С — постоянная величина, называемая ха¬ рактеристикой водомера. Зная величину характеристики С, можно определить потерю напора: я = С3 В домовом водоснабжении при определе¬ нии потери напора в водомере приходится иметь дело с расходами, выраженными в л.'сек. соотношение между расходом Q и потерей напора К где Q — расход в лісек-, k — характеристика, соответствующая расходам водьі, выраженным в л)сек. В табл. 8 приведены значения характеристик k для водомеров „Кос¬ мос" и Вольтмана разных калибров. Потери напора в водомерах не должны превышать: В водомерах „Космос* . . . . . . Вольтмана . . . Для хозяйственных расходов 2,5—3 м L5-2 . Для пожарных расходов 5 м 2,5 , При выборе водомера следует руководствоваться также режимом расхода воды и продолжительностью работы водомера в течение суток. Максимальный часовой расход воды в скоростных водомерах не должен зз
превышать половины его характерного расхода. При длительной еже* дневной работе водомера его нагрузка за сутки должна быть не более двойного характерного расхода. Для учета горячей воды должны приме¬ няться водомеры специальных конструкций. 5. ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВНУТРЕННИМ ВОДОПРОВОДАМ Внутренние водопроводные сети по большей части служат одновре¬ менно и противопожарными. По общесоюзным противопожарным нормам для промышленных предприятий (ССТ 9С015-39) противопожарные водо¬ проводы должны быть объединены с производственными или с хозяй¬ ственными. Устройство специальных противопожарных водопроводов до¬ пускается в цехах только в том случае, если указанное объединение тех¬ нически невозможно или же экономически нецелесообразно. Внутренние пожарные водопроводы предназначаются для тушения пожаров внутри зданий только до прибытия пожарной команды. Устройство внутренних противопожарных кранов необязательно только для жилых зданий до семи этажей включительно; в общежитиях, гостиницах, административных и хозяйственных зданиях, в учебных завет, Рис. 19. Соединительные гайки: а —системы Шторца, б—системы Рота. дениях и детских садах —до двух^этажей; в лечебных, торговых и ком¬ мунально-бытовых зданиях кубатурой до 5 000 лі3 (СТ 12/НККХ). В большинстве случаев для внутренней противопожарной охраны зданий служат внутренние пожарные краны, и только в зданиях с повы¬ шенной пожарной опасностью применяются автоматические, полуавтома¬ тические спринклерные и дренчерные устройства. Внутренние пожарные краны должны устанавливаться во всех над¬ земных этажах зданий и в подвалах, занятых под производство, котель¬ ные, склады и пр., преимущественно у выходов внутри помещений или на площадках отапливаемых лестничных клеток. Внутри цехов пожарные краны размещаются по возможности в шах¬ матном порядке и притом так, чтобы струи двух соседних кранов захо- ’дили одна за другую на 2 м. В жилых зданиях пожарные краны устанавливаются по одному на площадке отапливаемой лестничной клетки каждого этажа с таким рас¬ четом, чтобы можно было поливать каждую точку помещения одной струей при длине шланга в 10 м9 при этом должен быть обеспечен ввод шланга с брандспойтом в любую комнату настолько, чтобы конец бранд¬ спойта отстоял от самой отдаленной точки комнаты не далее 6 м. При наличии в секции двух лестниц (чистой и черной) пожарные краны по¬ мещаются на одной из них. Пожарные краны применяются исключительно диаметром 50 мм и монтируются на быстро смыкающихся соединительных гайках системы Рота и Шторца (рис. 19). При каждом кране должны иметься непрорези¬ ненный пеньковый рукав диаметром также 50 мм и длиной 10 м, снаб¬ женный также на каждом конце полугайкой Рота или Шторца, и бранд¬ спойт. Кран, рукав и брандспойт должны помещаться в застекленном деревянном шкафу или застекленной нише с надписью „Пожарный кран 37
Рукав навертывается на железную поворотную коробку (рис. 20) или подвешивается фестонами на гребенку (рис. 21). Разрез по в-Г Рис. 20 Установка крана в пожарном шкафу. 41 в ер ха со стеил ом При невозможности обеспечить обслуживания струей сильно отда¬ ленных мест помещений рукавом длиной 10 м длина его может быть Рис. 21. Подвеска шланга фестонами. увеличена до 20 м. Пожарные краны располагаются на высоте от 1,25 до 1,5 м от пола до оси крана и должны быть доступны для применения в любое время. Сети внутренних противопожарных водопро¬ водов в производственных цехах и сооружениях должны быть замкнутокольцевыми. В жилых и общественных зданиях кольцевые сети применя¬ ются только в крупных зданиях и особо охраняе¬ мых от пожаров — театрах, кино, дворцах куль¬ туры и т. д. Для промышленных цехов питание внутрен¬ них сетей должно осуществляться двумя вводами, и только для малых зданий — с числом пожарных кранов не более пяти, — разрешается ограничи¬ ваться одним вводом. В жилых же и обществен¬ ных зданиях два ввода делаются, как исключе¬ ние, в таких зданиях, как театры, кино и т. п. Все вентили должны быть запломбированы в открытом положении. Во избежание застоя воды в пожарных стояках желательно присо¬ единение к ним хозяйственного водоразбора. 38
Нормы пожарного расхода воды принимаются 2,5 л]сек на одну струю и только для промышленных предприятий первого и второго раз¬ ряда (табл. 8) — 3 лісек. Внутренний противопожарный водопровод для промышленных пред¬ приятий и крупных общественных зданий должен рассчитываться на одновременное действие двух струй, т. е. в предположении, что одно¬ временно будут действовать два внутренних пожарных крана. Для небольших общественных и для всех жилых зданий, в которых назначается устройство внутренних пожарных кранов, внутренний водо¬ провод рассчитывается на одновременное действие одной струи, т. е. одного пожарного крана. При расчете внутренней сети следует принимать, что в действии на¬ ходится пожарный кран, находящийся в наиболее удаленной от ввода и в самой высокой части здания, т. е. в наиболее невыгодном положении. В зданиях, в которых назначается одновременное действие двух струй, расчет должен вестись на одновременное действие двух кранов в одном этаже на соседних стояках. Расчетный расход воды в хозяйственно-противопожарных сетях дол¬ жен определяться как сумма расчетного хозяйственного и пожарного расходов. Постоянное давление у пожарных кранов должно обезпечивать по¬ лучение из наиболее отдаленных и высокорасположенных кранов компакт¬ ных струй мощностью 2,5 лісек при диаметре крана 50 мм, длине рукава не более 20 ле и при диаметре выбросного отверстия брандспойта (спры¬ ска) от 10 до 22 мм. Во всех случаях радиус действия компактной струи не должен быть менее 6 м. В промышленных цехах и складских помещениях, опасных в пожар¬ ном отношении, а также на сценах театров и других подобных помеще¬ ниях для успешной борьбы с пожарами применяется спринклерное обо¬ рудование, вступающее в действие автоматически с повышением температуры в помещении до 72° и больше. Сущность спринклерной си¬ стемы заключается в том, что в сеть труб, проложенных под потолком помещения и постоянно содержащих воду под напором, ввернуты осо¬ бые насадки, называемые спринклерами; выходные отверстия спринк¬ леров закрыты пробками, удерживающимися медными пластинками, спаян¬ ными легкоплавким сплавом (припоем). Спринклер имеет бронзовый кор¬ пус, привинчиваемый к спринклерной сети при помощи резьбы 1 (рис. 22). Уширенная часть корпуса имеет внутреннюю резьбу, в которую ввинчено бронзовое кольцо с рамой 2, поддерживающей зубчатую отражательную розетку. Бронзовое кольцо прижимает к корпусу тонкую мельхиоровую диафрагму 4. Отверстие в диафрагме закрывается стеклянной пробкой 5 при помощи щайбы 9. Пробка поддерживается замком спринклера, со¬ стоящим из трех спаянных легкоплавким припоем медных пластинок 6, 7 и 8. Давление замка на пробку заставляет диафрагму пружинить книзу; поэтому в момент плавления припоя и распада замка пробка с силой вы¬ летает из спринклера. Выходящие из отверстий струи воды разбиваются об зубчатые края навинченных на спринклеры отражательных розеток и обильным дождем орошают площадь пола. Каждый спринклер при нор¬ мальном давлении (0,5 ат и выше) орошает около 9 м2 площади пола при высоте помещения в 4 ле. На рис. 22 показана конструкция сприн¬ клера, изготовляемого трестом „Спринклер**, применяющаяся в СССР. Спринклеры изготовляются для температуры плавления припоя 72, 93, 140 и 180°. Правила устройства спринклерных установок требуют, чтобы в си¬ стему была обеспечена подача воды в количестве 10 лісек в течение 10 мин. и 50 лісек насосами в течение 2 час. На магистральных трубах, питающих спринклерные системы, уста¬ навливаются контрольно-сигнальные клапаны, назначение которых в том, чтобы автоматически пропускать воду в сеть при открытии хотя бы 39
одной спринклерной головки и подавать сигнал о пожаре. Один кон¬ трольно-сигнальный клапан обслуживает 800—1 200 спринклерных голо¬ вок. Различают следующие системы спринклерного оборудования: водя¬ ные, воздушные, переменные и смешанные. Водяная система устраивается в помещениях с постоянной темпера¬ турой воздуха выше 0°. Воздушная система устраивается в неотапливаемых помещениях, в которых постоянно или временно возможна температура воздуха ниже 0°. Эта система имеет спринклерную сеть, заполненную выше контроль¬ ного сигнального клапана сжатым воздухом. Переменная система устраивается в помещениях независимо от тем¬ пературы воздуха, при этом спринклерная сеть в теплое время года за¬ полняется водой, а в холодное время — сжатым воздухом и обслужи¬ вается воздушно-водяным контрольно-сигнальным клапаном. Смешанная система устраивается в зданиях, в смежных помещениях которых необходимо по температурным условиям устанавливать обору¬ Рис. 22. Спринклерная головка. дование и водяной, и воздуш¬ ной систем. Спринклерная си¬ стема смешанной системы об¬ служивается одним водяным контрольно-сигнальным кла¬ паном и одним или несколь¬ кими воздушно-сигнальными клапанами, устанавливаемыми на соответствующих питатель¬ ных трубопроводах. Все си¬ стемы за исключением водя¬ ной для наполнения и под¬ качки в них сжатого воздуха должны быть снабжены воз¬ душными компрессорами. Сходным со спринклерным противопожарным водопро¬ водным устройством является дренчерное устройство. Назна¬ чение его — создавать водя¬ ные завесы для защиты от действия огня одних частей здания в случае возникнове¬ ния пожара в соседних. Дренчеры применяются например для создания водяной завесы и охлаждения несгораемого занавеса между зритель¬ ным залом и сценой в театрах, в гаражах и огнеопасных промышленных це¬ хах. Дренчер по своей конструкции аналогичен спринклеру, но отличается тем, что отверстие диафрагмы в нем всегда открыто, так как трубы дрен¬ черных сетей всегда пусты и вода пускается в них только при возникно¬ вении пожара. Дренчерное оборудавание может приводиться в действие или в руч¬ ную, или автоматически от повышения температуры воздуха при пожаре. Водопитание дренчерного оборудования делается объединенным с спринклерным или противопожарно-хозяйственным водопроводом и лишь в исключительных случаях может быть отдельным. Дренчеры устанавливаются друг от друга не более как на 2,5 м. 6. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ВНУТРЕННИХ ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ Внутренние водопроводные сети могут различаться: по назначению, по режиму действия и по методу трассировки по зданию. 40
А. Назначение внутренних водопроводных сетей состоит в том, чтобы доставлять воду на удовлетворение хозяйственно-питьевых, производ¬ ственных и противопожарных потребностей. К хозяйственно-питьевому водоснабжению относится водоснабжение, обслуживающее санитарно-бытовые нужды населения и рабочих на про¬ мышленных предприятиях (питье, умывание, душ, клозеты, мойка пище¬ вых продуктов и посуды, бани, прачечные и т. п.). По качеству хозяй¬ ственно-питьевая вода должна удовлетворять санитарным требованиям, предявляемым к питьевой воде в отношении физических ее свойств, химического состава и бактериальной чистоты. Производственная вода требуется для самых разнообразных потреб¬ ностей, зависящих от характера технологических процессов на том или другом производстве: иногда она является составной.частью выпускаемой продукции; иногда она служит растворителем; иногда идет для промывки или охлаждения, на питание котлов и т. п. Естественно поэтому, что к качеству производственной воды предъявляются весьма разнообразные требования. Вода для тушения пожаров может быть и низкого качества. Само собой разумеется, что нецелесообразно для удовлетворения всех трех потребностей в воде (хозяйственно-питьевой, производственной и противопожарной) проектировать три отдельные водопроводные сети. Поэтому стараются по возможности обойтись лишь одной общей сетью и лишь тогда, когда это по техническим и экономическим показателям нерационально, проектируют две сети. Выбор системы внутренней сети производится на следующих осно¬ ваниях: а) хозяйственно-питьевая система, объединенная с противопо¬ жарной, должна применяться во всех случаях, когда требуется устройство в здании хозяйственной и противопожарной внутренних водопроводных сетей и когда устройство и работа обеих сетей допускает такое объедине¬ ние. Большинство зданий как общественно-административных, так и про¬ мышленных оборудуется одной общей хозяйственно-противопажарной сетью; б) хозяйственно-питьевая система без противопожарных устройств применяется в тех случаях, когда в здании по установленным правилам не требуется устройства внутренней противопожарной сети; в) раздель¬ ные хозяйственно-питьевые и противопожарные системы применяются в тех случаях, когда режим их действия различен и не допускает объеди¬ нения, например когда общественное здание или часть его оборудуется спринклерным водоснабжением; г) одна противопожарная система при¬ меняется, когда в здании не требуется устройства внутреннего хозяй¬ ственного водопровода. Устройство одной внутренней водопроводной сети на промышлен¬ ном предприятии бывает целесообразно для объектов с небольшим рас¬ ходом воды. Вода должна быть высокого качества, пригодная как для хозяйственно-питьевых, так и производственных нужд. Такой водопровод присоединяется обычно к городскому или питается подземной водой. Этот водопровод является в то же время и противопожарным. На предприятиях с большим расходом производственной воды устраиваются две отдельные сети. Одна сеть — с водой высокого качества — обслуживает хозяйственно-питьевые нужды, другая сеть — с менее удовлетворительной по качеству, но более дешевой водой — обслу¬ живает производство. Противопожарная защита в таком случае осуще¬ ствляется комбинированием противопожарного водопровода или с хозяй¬ ственно-питьевым или с производственным. В большинстве случаев по техническим и экономическим соображениям противопожарная сеть пром- предприятий объединяется с хозяйственно-питьевой. В отдельных случаях на промышленных предприятиях устраивают отдельные сети производственной воды, например для питания котлов умягченной водой, для подачи нагревшейся воды на охлаждающие уст¬ ройства и т. п. 41
Б. По режиму действия системы внутренних водопроводов бывают: а) Безнасосныеибезрезервуарные, работающие от наружного водопровода без повышения напора и без запасных баков. Эти системы применяются в тех случаях, когда напор в наружной сети у ввода в здание вполне и постоянно достаточен для бесперебойного действия всей вну¬ тренней сети. б) Насосные, работающие с местными непрерывно действующими насосами без запасных баков. Эти системы применяются при постоянном недостатке напора в наружной водопроводной сети; они неудобны, так как требуют непрерывной работы насосов, поэтому применяются только тогда, когда беспрерывная работа насосов экономически целесообразна. в) Насосные, работающие с местными периодически действую¬ щими насосами без запасных баков. Эта система применяется при перио¬ дическом недостатке напора в наружной сети. При этой системе рацио¬ нально устройство автоматического водоснабжения с пуском насосного агрегата посредством контакт-манометра, устанавливаемого на вводе, включающего в действие насос, в тот момент, когда давление в наружной падает ниже минимально достаточного для питания внутренней сети. г) Пневматические, в которых напор повышается посредством особых пневматических устройств; пневматические системы пригодны во всех случаях недостатка напора в ? , р наружных сетях. *—t —— д)Резервуарн о-насосные -р -т- -р _____ с запасными баками и насосами, ча- — __ __ I _ сто применяющиеся при постоянном I I I I I I I I _! недостатке напора в наружной сети, I | 1 1 1 _Г _[ J когда постоянная работа насоса не¬ выгодна; насос пускается в действие I Ч- + 4- I I J только 3—4 раза в сутки, в осталь¬ ное время водопровод питается из Рис. 23. Схема нижней и верхней разводок, баков. Для хозяйственно-противопо¬ жарных водопроводов эта система применима, если напор от баков обеспечивает действие пожарных кранов. е) Резервуарно-насосные пневматические, т. е. с запасными баками, насосами и пневматическими устройствами, предназначенными для повышения давления, чтобы его было достаточно для действия вну¬ тренних пожарных кранов в любое время. Эти системы применяются в жи¬ лых и общественных зданиях; они снабжаются автоматическим приспосо¬ блением для приведения в действие повышающих давление устройств на случай пожара; в случае пожара запасные баки должны автоматически же выключаться из системы. ж) Многозонные системы с насосами, баками и пневматиче¬ скими установками. Эти системы применяются для многоэтажных зданий, причем каждая зона должна обслуживать не более 10—12 этажей, чтобы давление в отдельных зонах не превышало 6 ат. Подача воды в зоны может осуществляться отдельными насосами и стояками в баки соответ¬ ствующей зоны или одним общим стояком с питанием баков разных зон через шаровые краны. В. По методам, трассировки внутренние водопроводные сети разде¬ ляются на сети с нижней разводкой и с верхней разводкой (рис. 23); эти сети в свою очередь бывают: или тупиковые, или кольцевые, питаемые от наружного водопровода одним, двумя и несколькими вводами. а) Нижняя разводка. В жилых, административных и обществен¬ ных зданиях, как правило, применяется нижняя разводка. Если здание имеет отапливаемый подвал, то нижняя разводящая труба прокладывается обычно в подвале, под потолком; при отсутствии подвала разводящая труба прокладывается под полом первого этажа или в самостоятельных каналах размерами 30 X 30 см или в каналах вместе с трубами центрального отопления. От разводящей трубы отводятся вер¬ 42
тикальные разводящие стояки, от которых вода подводится к водораз¬ борным точкам в каждом этаже. б) Верхняя разводка. Применение верхней разводки имеет смысл только при питании системы из бака, так как в этом случае нижняя раз¬ водка нередко обусловливает значительное понижение напора вследствие потерь в трубах и напор в сети оказывается недостаточным для питания дальних приборов верхнего этажа. Недостатком систем с верхней разводкой являете я опасность замер¬ зания разводящей трубы, прокладываемой на чердаке. Кроме того в слу¬ чае аварии разводящей трубы на чердаке возможно протекание воды че¬ рез перекрытия в жилые помещения, порча потолков и имущества. Верхнюю разводку иногда применяют; в прачечных, в банях и неко¬ торых производственных цехах, где разводящие трубы прокладываются в самих помещениях. в) Тупиковые и кольцевые разводки. На рис. 24 представ¬ лены два варианта трассировки внутренней водопроводной сети одного и того же объекта. На схеме а показана тупиковая разводка сети к семи водо¬ разборным кранам; на схеме б показана замкну- f тая „кольцевая* развод¬ ка сети к тем же семи кранам. Преимуществом кольцевой разводки сети является большая надеж¬ ность ее работы, так как каждая водоразборная точка может получать воду с двух сторон; по¬ стоянная циркуляция во¬ ды в кольце уменьшает возможность ее замерза¬ ния. Кольцевая сеть по¬ казана с двумя вводами. Кольцевые сети устраиваются тогда, ког¬ да конфигурация здания легко допускает кольце¬ вание. Однако сети внут- Рис. 24. Схемы тупиковой и кольцевой разводок. ренних противопожарных водопроводов в производственных зданиях, как правило, должны быть замкнуто кольцевыми или закольцованными с наружными сетями посред¬ ством двух и более вводов. Для общественных зданий кольцевые сети обязательны только в крупных, особо охраняемых от пожара зданиях. Пример кольцевания внутренней сети с наружной путем устройства двух вводов с разных концов тупиковой сети показан на рис. 24,а (см. второй ввод в пунктирной окружности). 7. РАСЧЕТ ВНУТРЕННИХ ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ Задача расчета внутренних водопроводных сетей состоит в том, чтобы установить необходимые диаметры всех труб сети, которые обеспе¬ чивали бы при наименьшей строительной стоимости и наименьших эксплоатационных расходах правильное, четкое и безотказное действие всех элементов сети. Основанием для расчета служат максимальные секундные расходы на каждом участке сети. Поэтому расчет внутренней сети должен распа¬ даться на две отдельные задачи: а) определение максимальных секундных расходов как на вводе, так и на каждом участке сети и б) гидравличе¬ ский расчет, т. е. нахождение по этим расходам диаметров труб сети. 43
Определение расчетных расходов воды в производственных цехах или в коммунальных предприятиях не представляет трудности, так как в этих случаях как количество воды, так и режим ее расходования могут быть взяты по нормам или заданы в соответствии с технологическими условиями производства. Пример. Расчетный секундный расход воды на вводе прачечной, выпускающей 800 кг сухого белья в час, определится по формуле: 800-Л 60^0 лісек’ где А — расход воды на 1 кг сухого белья по нормам, равный 60 л; а — часовой коэфициент неравномерности расхода, равный для прачечных единице вследствие равномерного расходования воды в процессе прозводства. Подставляя числовые значения, получаем: 800.60 , 1OQQ , ?вв = 60^60 * 1 = 13,33 л^сек- Расчетные расходы на отдельных участках внутренней сети прачечной получатся в зависимости от расположения машин и расхода воды на каждую машину по технологи¬ ческим данным. Гораздо сложнее определение расчетных расходов воды в жилых и общественных зданиях. Здесь вода расходуется разными санитарными приборами не в одинаковых количествах (расход воды через разборные краны зависит от давления в сети, степени открытия и конструкции крана). Кроме того для определения максимальных расходов надо знать, сколько каких приборов может действовать одновременно. Далее, вопрос осложняется еще тем, что расход воды одними и теми же приборами зависит от многих условий: от характера и назначения зданий, в которых они установлены; от количества лиц, пользующихся приборами; от раз¬ мера здания, от бытовых условий, климата и т. п. За последнее время режим расходования воды санитарными при¬ борами в зданиях тщательно изучался и проверялся при помощи самопи¬ шущих водомеров в большом количестве однородных зданий. Особенно интересна работа инж. Курсина, который доказал, что режим расхода воды из водоразборных точек в жилых зданиях не случаен, а подчиняется законам теории вероятности и находится в зависимости от суточного расхода воды в доме. Путем математического анализа инж. Курсин вывел простую формулу: где а — секундный коэфициент неравномерности; Q — среднесуточный расход воды в здании в м3. Формула инж. Курсина подтвердилась экспериментальными исследо¬ ваниями и предложена СТ 12/НККХ для определения расчетных расходов воды в жилых зданиях. Расчетный секундный расход q для каждого расчетного участка сети может быть определен по среднесуточному расходу на данном расчетном участке Q по следующей формуле: Qa-1000 Q-1000 30 лоп/л / ,сч 24-60-60 “ 86 400 ‘ '0’35 г Q л/сек. (5) Среднесуточные расходы определяются, начиная от ввода, для каж¬ дого участка разводящих труб отдельно и далее для каждого расчетного участка стояков. Зная число жителей, приходящихся на каждую квартиру (или норму жилой площади), определяют количество населения, получаю¬ щего воду через каждый расчетный участок сети. По количеству населе¬ ния и заданной норме водопотребления на одного жителя находят суточ- 44
иый расход Q воды для каждого расчетного участка сети. Зная суточные расходы Q, по формулам (4) и (5) определяют секундные коэфициенты неравномерности и расчетные секундные расходы для каждого участка сети. Пример. Определить расчетные расходы воды в разводящем трубопроводе и в стояках четырехэтажного жилого дома с четырьмя стояками (рис. 25). Стояк 1 питает 4 квартиры с полезной площадью по 54 м2; стояк 2 питает 4 квартиры с полезной площадью по 63 л<2; стояк 3 питает 4 квартиры по 45 л2; стояк 4 питает 4 квартиры по 72 м2. Норма жилой плошади на одного человека 9 м2, Норма водопотребления на одного жителя в доме 120 л/сек. Решение. Назовем суточные расходы на расчетных участках 1—7 разводящего трубопровода соответственно через Qlf Q2, Q& . .. , Q7. Учитывая количество стояков, число этажей и количество жителей, обслуживаемых разводящих труб и стояков, получим: соответствующими расчетными участками ч А 54-1-634-454-72) 1- й расчетный участок (ввод) обслуживает 4 ! 1 !—!_ — Ю4 человека 2- . . . 4 ■ <«+«+72)= м _ 3- й . 4 - (45+72) = 52 , - 72 4- й „ . , 4-—д—=32 „ 72 5- й . 3 • —-—= 24 „ с - 9 72 1« 6- и . л 2 • « 16 „ 72 7- й „ ~9~= 8 Суточные расходы воды на расчетных участках будут равны: ^ = 2та1 = 12-48^ _ 80-120 , , <?2=Тбоо =9’60 м’ 52-120 „ & = Тою = 6124 _ 32-120 , ^=-1060 = 3’84 ж; ^=w=2'8^J; ^=1да=1'92^ ^=гёо- = °’96^ Расчетные секундные расходы на участках 1—4 разводящей сети по формуле (5) яолучатся: = 0,35 V 12,48 = 1,23 л!сек-, q2 = 0,35 Т 9,60 = 1,09 л/сек; q3 = 0,35 У~6^24 = 0,88 л)сек; qt = 0,35 У 3,84 = 0,68 л)сек. 45
Определение расчетных расходов на ответвлениях и стояках внутренней водопроводной сети жилых зданий производится по тому же принципу и в такой же последовательности,, как и для разводящего трубопровода. Поэтому; q$ = 0,35 V2,88 =0,60 л/сек; = 0,35 У"1,92 = 0,49 л!сек\ q4 = 0,35}^0,96 = 0,33 л/сек. Расчетные расходы воды в общественных зданиях определяются по установленным усредненным расходам воды разными санитарными при¬ борами, причем эти усредненные расходы приведены к одному общему эквиваленту расхода k. За единицу расхода воды приборами условно при¬ нят усредненный расход одного водоразборного крана, диаметром 13 мм, равный 0,2 л/сек. Принятые нормы секундных расходов воды и значения эквивалента k для расходов разными другими приборами приведены в табл. 9. Экспериментальными исследова¬ ниями установлено, что количество одновременно действующих санитар¬ ных приборов одного вида для боль¬ шинства общественных зданий может быть с достаточной точностью при¬ нято равным корню квадратному из общего их количества в здании. Исходя из этих соображений, можно для определения расчетных расходов воды во внутренних водо¬ проводных сетях всякого рода обще¬ ственных зданий применить формулу: q = 0,2 kn Л/Сек, где 0,2 — л/сек — расход прибора по табл. 9 при эквиваленте рас¬ хода, равном единице; k— эквивалент расхода разных приборов по той же таблице; одновременно действующих приборов каждого вида, корню квадратному из общего количества приборов Таблица 9 Приборы Диаметр подводящей трубы в мм Расход воды в л/сеѵ Эквивалент у Кран у раковины . . . 13 $2 1,00 „ „ умывальника 13 0,07 0,33 „ „ писсуара .... 13 0,035 0,17 „ „ клозетного бачка 13 ОД 0,5 „ „ видуара .... 13 0,1 0,5 » „ ванны 19 0,3 1,5 . „ мойки 13 0,3 1,5 Душ Смеситель к баку в дет¬ 13 0,14 0,7 ских яслях и детсадах Промывной кран у кло¬ 19 0,3 1,5 зета 32 1,00 5,00 (6> п — количество принимаемое равным каждого вида N. Пример. В общественном здании имеется 64 клозета, 144 писсуара, 49 умывальников^ 9 раковин и 4 мойки. Определить расчетный расход воды на вводе. Решение. Пользуясь табл. 9, получим расчетный расход на вводе: 9 = 2 0,2 kn = 0,2-0,5-8 + 0,2-0,17-12 + 0,2-0,33-7 + 0,2-1,0-3 + 4- 0,2 -1,5-2 = 0,8 + 0,41 + 0,6 + 0,6 = 3,01 л/с«к. Формулу (6) нельзя применять для определения расчетных расходов воды в таких зданиях, в которых приборы какого-либо типа действуют заведомо одновременно, как например души в бытовых помещениях про¬ мышленных предприятий. В таких случаях количество одновременно дей¬ ствующих приборов данного вида п следует принимать равным общему их количеству N. В других случаях, как например в зданиях стадионов, вокзалов и т. п., в которых большинство приборов может работать почти одновременно,, значение п следует принимать большим, чем VN, руководствуясь в каж¬ дом отдельном случае опытными данными. Если в зданиях имеются внутренние пожарные краны, то расчетные расходы получаются от сложения возможных пожарных расходов с хозяй¬ ственными расходами на соответствующих участках сети. 46
После определения расчетных расходов воды на всех расчетных участках водопроводной сети переходят к ее гидравлическому расчету, т. е. к определению необходимых диаметров и потерь напора на всех ее участках. Диаметры подводящих труб к отдельным приборам стандартны и назначаются согласно СТ 12/НККХ (табл. 10). Таблица 10 Приборы Диаметр подводя¬ щей трубы в мм Приборы Диаметр подводя¬ щей трубы в мм Клозетный бачок 13 Стиральное корыто . . . 13-19 Кухонный кран 13 Ванна ... 19 Писсуар 13 Ванна с газовой колон¬ Питьевой фонтанчик . . . 13 кой 13 Мойка 13—19 Душевая сетка 13 Закончив определение максимальных секундных расходов по участкам, приступают к гидравлическому расчету сети. Гидравлический расчет внутренней водопроводной сети состоит в определении потерь напора на каждом участке по выбранным диа¬ метрам труб от ввода до наиболее неблагоприятно расположенной водо¬ разборной точки (наиболее высокой и отдаленной от ввода) при макси¬ мальном секундном расходе. В результате расчета полученная сумма потерь в сети плюс разница отметок от уровня мостовой до наивысшей водоразборной точки с добавлением 1—2 м на излив не должна превос¬ ходить имеющегося давления в наружной водопроводной сети, приведен¬ ного к уровню мостовой у здания. В некоторых случаях, наоборот, по сумме потерь напора во вну¬ тренних сетях здания, например в противопожарных водопроводах, опре¬ деляют необходимый напор, который должен быть в наружной сети для надлежащего обслуживания водоснабжения здания. По общепринятой методике расчета водопроводных сетей диаметры труб предварительно намечаются по приведенным в табл. 11 нормам в за¬ висимости от числа обслуживаемых каждым участком сети водоразборных точек. Таблица 11 Число водоразборных точек До 3 4—10 11—20 21-40 41-60 61—80 Диаметр трубы змм 13 19 25 32 38 50 Примечание. Под¬ водка к одной ванне должна иметь диаметр 19 мм, к трем ваннам—25 мм-, при выборе диаметров труб по табл. 11 ванный кран должен прини¬ маться за 2, а моечный кран за Р/г водоразборные точки. Для определения потерь напора в трубах внутренних водопровод¬ ных сетей у нас в СССР применяется следующая формула Маннинга (предлагаемая и СТ 12/НККХ): і= 10,293 (7) где і — пьезометрический уклон, т. е. потеря напора на единицу длины трубопровода в м вод. ст.; п. — коэфициент шероховатости, принимаемый для стальных газовых труб, из которых монтируются внутренние водопроводные сети,, равным 0,012; Q — расход в м31сек; d — диаметр трубы в м. 47
При « = 0,012 формула Маннинга получает окончательный вид: і = 0,001482^з. (8) Величины скорости течения воды по трубам и величины диаметров труб связаны между собой известной из гидравлики формулой неразрыв¬ ности струи: Q = <^, (9) где Q — расход в м^Ісек-, ш — площадь живого сечения трубы, равная для водопровода , причем d — внутренний диаметр трубы в м\ ѵ — скорость течения в м)сек. Для облегчения расчета разными авторами составлены расчетные таблицы, дающие готовые значения потерь напора і и скоростей ѵ для разных расходов и разных диаметров труб. СТ 12/НККХ рекомендует пользоваться таблицами В. Г. Лобачева и Н. Н. Абрамова. В табл. 12 приведена выдержка из таблиц В. Г. Лоба¬ чева и Н. Н. Абрамова для наиболее ходовых расходов. Правильный выбор скорости течения воды по трубам очень важен, так как при данном расходе диаметр трубы определяется скоростью. Правильный же выбор диаметров имеет большое экономическое значение, так как стоимость труб составляет наибольшую часть стоимости водо¬ провода. При слишком малых скоростях диаметры будут слишком ве¬ лики; если же взять трубы малого диаметра, при которых получались бы чрезмерно большие скорости, то в трубах получаются большие потери на трение и перерасход энергии на создание лишнего напора. Практика показала, что для внутренних водопроводных сетей наи¬ более выгодными являются скорости в пределех от 0,8 до 1,2 мс-ек мак¬ симально 1,5 м)сек — в зависимости от диаметра (для больших диаметров допустимы и большие скорости). Этими скоростями и следует руковод¬ ствоваться при расчете внутренних водопроводных сетей. В подводках к отдельным водоразборным точкам скорости могут допускаться до 3 MjceK. Практически расчет внутренней водопроводной сети производится в следующем порядке: сначала, как было указано выше, определяют расчетные расходы воды на всех расчетных участках сети. В карандаше наносят схему сети по направлениям движения воды к самому отдален¬ ному высоко расположенному прибору, чтобы выявить максимально воз¬ можные потери в сети. Кроме линейных потерь в трубах внутренних сетей создаются так называемые местные сопротивления — на поворотах, переходах с одного диаметра на другой, при прохождении воды через вентили и пр. Сумму местных потерь в практике расчета внутренних водопроводных сетей принимают в 15% от линейных потерь. При расчете внутренней сети по таблицам Лобачева и Абрамова по указанию СТ 12/НККХ, дающим по¬ тери с некоторым запасом, потерь на местные сопротивления добавлять не следует. Потеря в водомере учитывается отдельно и принимается обычно в2,5лс На свободный излив из наиболее высоко расположенного прибора намечают остаточный напор в 1—2 м. Таким образом если обозначим полный потребный напор в наружной сети через Н, геометрическую вы¬ соту расположения наивысшей водоразборной точки над уровнем мосто¬ вой у здания — через йг, потерю в водомере — через he, сумму линейных потерь в трубах — через остаточный напор — через hOi то полный по¬ требный напор для правильного действия водопровода будет: Н= h? he "4^ Ііл 0,15 hA -|- h0. (a) В некоторых случаях, когда требуется особая точность расчета, сле¬ дует добавлять еще hn — на потерю напора в подводке от стояка до даль¬ него прибора. 48
Таблица Г2 Для расчета водопроводных труб по формуле Маннинга Коэфициент п = 0,012; диаметры в мм; і — потери напора на 1 м длины в мм; ѵ — скорости в місек Расход в л/сек d = 13 d = 19 d = 25 d = 32 rf = 38 d = 50 d = 63 d = 75 . d = 100 Расход в лісек і V 1 1 ѵ 1 і V і V і V і V . 1 Z ! V 1 і V і V 0,10 169 0,75 22 0,35 5 0.20 І 0,10 0,20 678 1,51 90 0,70 21 0,41 5 0,23 0,20 0,30 202 1,06 47 0,61 11 0,35 5 0,25 0,30 0,35 275 1,23 64 0,71 15 0,41 6 0,29 j 0.35 0,40 359 1,41 83 0,81 19 0,47 8 0,33 i 0,40 0,45 454 1,59 105 0,92 24 0,52 10 0,38 i 0,45 0,50 129 1,02 30 0,58 12 0,42 0,50 0,55 157 1,12 36 0,64 15 0,46 0,55 0,60 186 1,22 43 0,70 17 0,50 0,60 0,65 219 0,32 50 0,76 20 0,54 5 0,33 1 0,65 0,70 254 1,43 58 0,82 24 0,59 6 0,36 0,70 0,75 291 1,53 66 0,88 27 0,63 7 0,38 0,75 0,80 332 1,63 76 0,93 31 0,67 8 0,41 0,80 0,85 374 1,73 85 0,99 35 0,71 9 0,43 0,85 0,90 420 1,83 96 1,05 39 0,75 10 0 46 0,90 0,95 468 1,94 106 1,11 44 0,80 12 0,48 0,95 1,00 518 2,04 118 1,17 48 0,84 13 0,51 1,00 1,05 130 1,23 53 0,88 14 0,53 1,05 1,10 143 1,29 59 0,92 16 0,56 1,10 1,15 156 1,34 64 0,96 17 0,58 1,15 1,20 170 1,40 70 1,00 19 0,61 1,20 1,25 184 1,46 76 1,05 20 0,64 5 0,38 1,25 1,30 199 1,52 82 1,09 22 0,66 5 0,39 1,30 1,35 215 1,58 88 1,13 24 0,69 6 0,41 ! 1,35 1,40 231 1,64 95 1,17 25 0,71 6 0,42 1,40 1,45 і 248 1,69 102 1,21 27 0,74 7 0,94 • 1,45 1,50 265 1,75 109 1,26 29 0,76 7 0,45 1,50 1,55 283 1,81 116 1,30 31 0,79 8 0,47 • 1,55 1,60 30'2 1,87 124 1,34 33 0,81 8 0,48 1,60 1,65 321 1,93 132 1,38 35 0,84 9 0,50 1,65 1,70 341 1,99 140 1,42 37 0,87 9 0,51 1,70 1,75 361 2,05 148 1,46 39 0,89 Ю 0,53 1,75 1,30 157 1,51 42 0,92 10 0,54 1,80 1,85 166 1,55 44 0,94 И 0,56 1,85 1,90 174 1,59 46 0,97 12 0,57 1,90 1,95 184 1,63 49 0,99 12 0,59 1,95 2,00 194 1,67 52 1,02 13 0,60 2,00 2,10 213 1,71 57 1,07 14 0,63 2,10 2,20 1 234 1,84 62 1,12 ! 15 > 0,66 5 0,45 2,20 2,30 1 256 1,92 68 1,17 17 0,69 6 0,47 2,30 2,401 і 279 2,01 74 1,22 ! 18 , 0,72 6 0,49 2,40 2,50 81 1,27 г 20 і 0,75 7 0,51 2,50 2,60 і і 87 1,32 > 22 ! 0,78 8 . 0.53 2,60 2,70 1 1 94 1,37 г 23 ! 0,81 8 0,55 2,70 2,10 1 J > 101 1,4с 1 25 • 0,84 9 • 0,57 2 0,34 2,80 2,90 1 1 108 ; 1,48 1 27 ' 0,87 9 і 0 59 2 0,35 2,90 3,0С 1 1 ) не і 1,5с 1 2S 1 0,9С 1 16 I 0,61 2 0,36 • 3,00 3.5С ) і 1 1 158 1 1,78 * Зс > 1,05 ; 14 t 0,71 3 0,42 : 3,50 10( ) і 1 I і 2ое > 2,02 1 51 1,26 1 18 J 0,82 ! 4 0,48 » 4,00 1 I < 1 I 1 64, f > 1,36 > 2г J 0,92 ! 5,5 • 0,54 : 4,5 1 і 1 8( ) 1,51 28 } 1,02 ! 7 0,6C 1 5,0 і і 1 1 j 1 96 > 1,66 ) & I 1,12 1 8 0,66 > 5,5 1 1 і ; ік > 1,81 1 46 ) 1,22 1 10 0.72 ! 6,0 1 і 1 ! 13‘ 5 1,96 > 47 Г 1,3c J 11,6 > 0,78 * 6,5 і 1 1 і 1 15( 5 2,і; 1 58 5 1,4c J 13 0,8z 1 7,0 1 1 1 179 2,2( 5 б; 3 1,5с 1 15 0,9( ) 7,5 1 j і ’ 20412,4 1 7‘ 2 1,68 1 17 J > 0,91 3 8,0 1 ! і і 230І 2,51 3 8 1 1,7с 3 20 1,0 2 8,5 і 1 1 і ! 9 1 1,8 4 2 1,0 8 9,0 1 і I 1 1 10 1 1,9' 4 25 1.1 4 9,5 і 1 I 1 і і і ] ( И 2 2.0 4 27 1,2 0 10,0 4 По іослабжеши 1 и канализация. 5016 и 49
Общая максимально возможная потеря напора в трубах получится от суммирования потерь во всех участках сети выбранного направления. Далее по расходам намечают (предварительно) диаметры труб по табл. 11. Затем по расходам, диаметрам и длинам труб на расчетных участках, с помощью табл. 12 находят потери напора для каждого расчет¬ ного участка отдельно. Весь расчет оформляют в виде таблицы. Пример. Определить потерю напора в сети здания по схеме рис. 2b, если длины рас¬ четных участков сети составляют: Івв = 30 м, 12 = 10 м, /3 = 18 м, Z4 = 24 м, Іь = = Іт — = 4 м, а свободный напор в наружной сети у здания, приведенный к уровню мостовой, равен 3 ат. Расчетные расходы на участках g<e, q2t q2, . . . , qq известны из решения примера на стр. 45. При расчете пользуемся табл. 12 или более подробными таблицами Лобачева и Абрамова. При предварительном выборе диаметров труб руководствуемся табл. 11 или под¬ бираем диаметры таким образом, чтобы скорости в трубах не превосходили указанных выше оптимальных 0,8—1,2 місек. Сводку гидравлического расчета делаем в виде таблицы: Расчет¬ ные участки Расчетные расходы q в л/сек Длины участков 1 в м Диаметры d в мм Скорости V в місек Потери напора на 1 л трубо¬ провода і в лл Потеря напора по всему участку и 1 000 в л 1 1,23 30 50 0,64 20,1 0,60 2 1,09 10 38 0,92 58,6 0,59 3 0,88 18 32 1,05 95,6 1,72 4 0,68 24 32 0,82 57,8 1,39 5 0,60 4 25 1,22 186 0,74 6 0,49 4 25 1,02 129 0,52 7 0,33 4 19 1,23 275 1,10 6,66 Общие линейные потери по всем участкам = 6,66 м. Далее, принимая высоту здания (от уровня мостовой) до наиболее высоко располо¬ женной водоразборной точки — 16 л, потребный напор в наружной сети — Н, согласно формуле (а) (стр. 48) будет: Н = 16,0 + 2,5 + 6,66 + 1,0 + 2,0 = 28,16 м, где 1,0 м есть 15% от 6,66 м — потери напора на местные сопротивления. Так как заданный напор 3 ат, т. е. 30 л, перекрывает выявленный нами потреб¬ ный 28,16 м, то выбор диаметров труб можно считать сделанным правильно. Если бы напор в наружной сети был не 3 ат, а например 2,5 ат, то при выбранных диаметрах труб напора в сети было бы недостаточно. В таком случае диаметры труб на некоторых участках пришлось бы увеличить. Увеличение диаметров труб начинают с меньших диа¬ метров, увеличивая при этом диаметры труб только на тех расчетных участках, потери на ZZ которых ~i qqo~ м больше, чем на других. Для нашего случая следует увеличить диаметры труб на участке 7-м с 19 мм до 25 мм, на участке 4-м и 3-м — с 32 до 38 мм. Пересчитав по таблицам Лобачева и Абра- II мова потери, получим суммы потерь ’• на участке 7-м вместо 1,10 л—0,25 м „ . 4-м , 1.39.-0,49» . , 3-М . 1,72 ж — 0,71 . Общие же линейные потери на этих трех участках вместо 4,21 м составят 1,45 л. Вся экономия на линейных потерях выразится в 4,21—1,45 = 2,76 л. Экономия на местных сопро¬ тивлениях будет 0,15-2,76 = 0,41 м. Общая экономия: 2,76 + 0,41=3,17 л; отсюда погреб¬ ный напор в наружной сети Н при увеличенных диаметрах труб будет: 28,16—3,17 = 24,99, или, кругло, 25,0J м. Следовательно водопровод будет работать правильно при напоре в наружной сети в 2,5 ат. Расчет внутренней кольцевой сети ведется^ аналогично с расчетом колец наружной сети. 50
8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННИХ СЕТЕЙ Проект домового водопровода должен заключать в себе следующие чертежи: а) План местности в масштабе 1:2000—1:5000 с прилегающими к участку улицами и проездами, с нанесением прилегающей городской водопроводной сети и показанием всех диаметров, колодцев, фасонных частей и гидрантов. б) План застраиваемого участка в масштабе 1:500 со всеми проек¬ тируемыми, существующими и подлежащими сносу зданиями, с указанием места ввода, нанесением дворовой сети, если таковая имеется. в) Планы этажей в масштабе 1:100—1:200. На планы наносятся все магистральные, подводящие к приборам трубы и стояки. Указываются все санитарные приборы, водоразборные краны и запорные вентили. Стояки принято нумеровать римскими, а приборы арабскими цифрами. При оди¬ наковой планировке этажей и расположении приборов все планы можно не вычерчивать — достаточно иметь один план для всех аналогичных этажей. г) Схема в аксонометрической проекции с нумерацией стояков и приборов в соответствии с планами. На трубопроводах схемы должны быть указаны диаметры труб, расположение вентилей, переходных муфт, и стрелками — направление уклона труб. Аксонометрическая схема графически изображается следующим об¬ разом: все линии, идущие на плане горизонтально, получают на схеме также горизонтальные направления; все линии, идущие на плане верти¬ кально, изображаются на схеме под углом 45°. Вертикальные трубопро¬ воды, например стояки, вычерчиваются в схеме вертикальными линиями. Подводки к приборам указываются буквенными обозначениями: рако¬ вина Р, ванна—В, умывальник—У, клозет — К. Схема обычно вычерчи¬ вается в масштабе 1:100. д) Если в здании запроектирована установка баков и насосов, то должны быть сделаны их детальные чертежи. В связи с переходом строительств на индустриальные методы мон¬ тажа требуется снабжать проекты такими рабочими чертежами внутрен¬ них сетей, чтобы по ним возможно было бы изготовлять все детали тру¬ бопроводов в заводской обстановке (см. гл. VII). В приложении I на чертежах А, Б, В и Г представлен проект внутреннего водопровода двух¬ этажного здания школы: планы подвала, первого и второго этажей и аксонометрическая схема. Сеть имеет два ввода, из которых второй является запасным и перекрыт запломбированной задвижкой. 9. УСТРОЙСТВО ВНУТРЕННИХ ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ а) Трубы Для монтажа внутренних водопроводных сетей промышленных це¬ хов, жилых и общественных зданий применяются чугунные (раструбные и фланцевые), асбоцементные и стальные трубы. Трубы чугунные раструбные, а также асбоцементные применяются для прокладки в земле, фланцевые — в помещениях. Стальные трубы во внутренних водопроводах применяются так называемые газовые, соеди¬ няемые при помощи фасонных частей (фитингов) — железных или из ков¬ кого чугуна. Для производственных водопроводов допускаются к употреб¬ лению черные газовые трубы и части, для хозяйственно-питьевых — обя¬ зательно оцинкованные. На рис. 26 показаны железные кованые соединительные части га¬ зовых труб. На пологих поворотах трубопровода применяются отводы 9, на крутых поворотах — угольники 7. Для присоединения ответвлений при¬ меняются тройники 2 и 3 и крестовины 4. Диаметры отростков могут быть равны (2) или менее (3) диаметров прохода. На прямых участках * 51
вида, и внутреннюю — для диаметра. Для заглушки трубы соединяются при помощи муфт 5, для перехода с одного диаметра на другой служат переходные муфты 6. При соединении двух фитингов применяются ниппели 7, а для крепления соединений — контргайки 8. На рис. 27 представлены фитинги из ковкого чугуна; кроме соеди¬ нений 1—6 и 10, аналогичных железным, кованым, из ковкого чугуна де¬ лаются футорки 7, заменяющие переходные муфты; футорки имеют наружную резьбу, с помощью которой они ввертываются в муфту одного трубопро- ввертывания нарезного конца трубы меньшего трубопроводов употребляются пробки 8 и 9. Для соединения двух частей впритык слу¬ жат ниппели с двойной резьбой 11. Рис. 26. Фитинги железные. б) Прокладка трубопроводов Трубопроводы внутренних сетей прокла¬ дываются прямолинейно, параллельно или перпендикулярной осям здания. Трассировка внутренних сетей должна производиться так, чтобы трубопроводы по возможности были доступны для осмотра. Схема проводки зависит от расположе¬ ния водоразборных точек. При прокладке труб в промышленных цехах соблюдаются следующие правила. Глубина заложения труб, прокладывае¬ мых внутри цехов в земле, зависит от местных условий: должны быть обеспечены непромерзание и неповреждение подвижной нагрузкой. Обыч¬ ная глубина заложения в цехах — от 0,50 до 1,00 м от поверхности пола до верха трубы. При пересечении водопроводных сетей с трубопроводами другого назначения и с сооружениями в каждом отдельном случае кон струкция пересечения должна быть продумана, чтобы было исключено взаимное вредное влияние трубопроводов и сооружений. В частности водопроводные трубы следует прокладывать выше канализационных. Рис. 27. Фитинги ковкого чугуна. Нарезка стальных труб исполняется по нормам газовой резьбы. Газовые трубы соединяются или при помощи муфт на коротких концах резьбы (рис. 28,а) или посредством сгонов (рис. 28,6). Чтобы муфтовое соединение было абсолютно плотно, необходимо, чтобы оба конца соединяемых труб имели меньшую длину нарезки, чем половина длины муфты, и чтобы последние две нитки резьбы на каждом конце труб были сведены на конус. При сборке такого муфтового стыка резьба заклинивается, образуя совершенно плотное соединение; при этом между концами труб всегда остается небольшой зазор, как видно на рис. 28. 52
Соединения газовых труб, которые могут подлежать разъединению, осу¬ ществляются посредством сгонов (рис. 28,6), для чего на конце одной из соединяемых труб нарезают короткую резьбу, на другой — длинную, на которую можно было бы свернуть и муфту, и контргайку. Концы резьбы сводятся на конус. Сгоны обычно располагаются: у оснований стояков над запорными вентилями и выше через один этаж, на длинных ответ¬ влениях от стояков, на подводках к приборам и арматуре. Фланцевые соединения, требующие ухода (укрепления болтов, смены прокладок), допускаются либо на открытых трубопроводах, либо при прокладке труб в каналах или туннелях. Д8е конусные канадки WZZZZZ Дде конусные на над ни Рис. 28. Соединения газовых труб: а — муфтовое; б — сгон. Туннели для прокладки трубопроводов бывают проходные, полу¬ проходные и непроходные. Проходные туннели строятся из кирпича или бетона высотой в свету 1,75 м при ширине 1,00 м. Трубопроводы в тун¬ нелях укладываются на консолях, заделанных в стены, или подвешиваются к потолочным железным балкам. Полупроходные туннели устраиваются главным образом по экономи¬ ческим соображениям высотой до 1,50 м; в них приходится передвигаться ползком. Непроходные туннели устраиваются обычно в полу цеха и перекрываются сверху железобе¬ тонными плитами. Через 20—30 м на туннелях устраиваются смотровые шахты, в которых рас¬ полагаются разъемные фланцевые соединения на случай ремонта или смены труб. Туннели устраиваются обычно при совмест¬ ной укладке трубопроводов и кабелей различных назначений, а для одних водопроводных труб устройство их экономически не оправдывается. Проводка водопроводных труб может быть и надземной; хотя надземная проводка загромож¬ дает помещения и поверхности стен, но зато она обходится дешевле и трубопроводы при такой проводке более доступны для осмотра. При подземной прокладке горизонтальные участки трубопроводов прикрепляются к стенам посредством крючьев, скоб и кронштейнов или Рис. 29. Утепление ввода опилками в деревянном ко¬ робе. подвешиваются к потолкам и фермам на подвесках. Недостатком открытой проводки является осаждение влаги на тру¬ бах (потение); влага эта стекает на пол. Чтобы избежать потения трубо¬ проводов, их покрывают слоем термоизоляции. Слой этот состоит из бе¬ лой глины или жженого алебастра с примесью бумажных или шерстяных очесов. Сверху термоизолирующий слой обматывается марлевым бинтом и окрашивается. Изоляция может производиться также бинтованием по¬ лосками плотного войлока или простого сукна с обшивкой снаружи клеенкой. В качестве термоизоляции применяются также войлок, сухие древесные опилки, пробка и картон. Термоизоляция осуществляется также во всех случаях, когда есть опасность замерзания трубопроводов, напри¬ 53
мер у наружных дверей и в тамбурах, под полами, у вводов, в углах между наружными стенами и т. п. На рис. 29 показано утепление опилками ввода, проложенного в де¬ ревянном коробе. Глухая заделка труб в стены не допускается. В особых случаях, при невозможности прокладки труб внутри зданий, как например в земледел- ках литейных цехов, трубы могут быть проложены вне здания, как на¬ ружные трубопроводы. В жилых и общественных зданиях при наличии подвалов разводящие трубы прокладываются открыто под потолками подвальных помещений на крючьях, скобах и подвесках (рис. 30). При отсутствии подвалов раз¬ водящие трубы могут прокладываться в подпольных каналах нижнего этажа с соответствующим утеплением. Водопроводные трубы могут про¬ кладываться и в каналах центрального отопления. При верхней разводке разводящие трубы прокладываются по чер¬ даку и утепляются. В банях, фабриках-кухнях, бытовых помещениях про¬ изводственных цехов и г. п. возможна прокладка разводящих труб внутри Рис. 30. Крючья, скобы и подвески для прокладки внутренних трубопроводов. помещений по стенам или под потолком. В таких случаях необходима термоизоляция труб от потения. Разводящие трубы укладываются с небольшим (0,002—0,005) укло¬ ном по направлению к вводу. Для опоражнивания труб в пониженных точ¬ ках сети ставятся тройники, закрываемые пробками на резьбе или кра¬ нами. Стояки прокладываются свободно по стенам здания с зазором в 13 мм между трубой и штукатуркой стены. Стояки могут прокладываться также в бороздах кирпичных или бетонных стен; в таком случае внутренние стенки борозд должны быть оштукатурены теплым раствором. Борозды перекрываются штукатуркой по металлической сетке с оставлением две¬ рок против вентилей. Поэтажная разводка делается горизонтальной и трассируется или на уровне приборов, или под ними. Иногда проводка скрывается в кон¬ струкции перекрытия. При наличии плиточной облицовки трубы поме¬ щаются под плитками. Прокладки труб в толщах деревянных перекрытий следует по воз¬ можности избегать; когда же такая прокладка неизбежна, трубы должны покрываться надежным слоем термо- и гидроизоляции. Трубы внутренних водопроводных сетей должны быть предохранены от механических повреждений, а также от всякого рода химических воз¬ действий. Не допускается прокладка водопроводных труб в канализа¬ ционных каналах, водостоках, дымовых и вентиляционных каналах. Во всех жилых и общественных зданиях должны быть предусмотрены поливочные краны для поливки улиц, дворов и насаждений. В жилых зда-. ниях должны быть предусмотрены: один уличный и один дворовый поли вочный кран на каждые 70—80 м длины уличного фронта здания. 54
На рис. 31 показан поливочный кран в цоколе здания; кран имеет диаметр 25 мм и снабжен запорным вентилем, спускным тройником и быстро смыкающейся полугайкой стандартного типа для присоединения рукава. Давление во внутренних водопроводных сетях не должно превышать 6 ат, в противном случае необходима постановка регуляторов давле¬ ния—редукционных клапанов. в) Арматура Арматура внутренних во¬ допроводов бывает: водораз¬ борная, запорная и регулиро¬ вочная. К водоразборной арма¬ туре относятся краны кухон¬ ные для раковин, туалетные для умывальников, писсуар¬ ные, лабораторные и др. Водоразборная арматура во избежание гидравлических ударов применяется медленно закрывающегося вентильного типа. На рис. 32 показан наи¬ более часто применяемый во¬ доразборный кухонный кран, устанавливаемый над ракови¬ нами, мойками и т. п. Пробочные водоразбор¬ ные краны (рис. 33) применя- разрез по 1-і ЮТСЯ ТОЛЬКО В местах, где не- Рис. 31. Поливочный кран в цоколе здания, обходим быстрый водоразбор, например в банях и прачечных, где гидравлические удары погашаются специально устроенными баками. К регулировочной арматуре относятся: обратные, предохранительные, Рис. 32. Водоразборный кран. редукционные клапаны и шаровые краны. На рис. 34 показаны три типа обратных клапанов, пропускающих воду только в одном направлении и автоматически задерживающих дви¬ жение воды в случае изменения на¬ Рис. 33. Кран пробочный. правления на обратное. Обратные клапаны устраиваются на нагнетатель¬ ных трубах насосов, на обходных линиях водопровода насосных устано¬ К
вок, на вводах в здания при двух или нескольких вводах и вообще во всех случаях, когда необходимо, чтобы вода двигалась только в одном направлении. Предохранительные клапаны ставятся в местах, где возможно повы¬ шение давления выше рабочего (6 ат), например на пневматических резервуарах. Редукционные клапаны применяются для понижения давления до определенного предела. Установка их может потребоваться на вводах в здания в районах высокого давления в наружном водопроводе. Шаровые краны (рис. 35) устанавливаются у запасных баков и клозетных бачков. При повышении уровня в бач¬ ке шар всплывает, рычаг давит на золотник, который закрывает приток воды. К запорной арматуре при¬ надлежат запорные вентили (рис. 36) и задвижки, приме- Рис. 34. Обратный клапан. няемые для выключения из работы всей системы водопро¬ вода или отдельных его участков. Запорная арматура делается также медленно закрывающегося типа, а именно вентильного, или же в виде задвижек, закрывающихся при помощи маховичка. Запорные вентили на внутренних водопроводных линиях должны устанавливаться: 1) на вводе до водомера и 2) после водомера за кон¬ трольным краном. Если водомер не ставится, то на вводе ставится один вентиль. Для выключения отдельных участков сети или приборов запор¬ ные вентили должны устанавливаться: на разводящих линиях по обе сто¬ роны подхода к ним ввода, у основания всех стояков, на этажных ответ¬ влениях к каждой квартире, на всех ответвлениях от магистрали, на по¬ ливных линиях, на подводках к каждому клозетному бачку, на подвод¬ Рис. 35. Шаровой кран. Рис. 36. Запорный вентиль. ках к каждой смесительной арматуре у ванн, умывальников, моек, на под¬ водках к нагревательным колонкам, на подводках к бакам, перед дырча¬ тыми смывочными трубами у писсуаров, на спускных линиях и во всех случаях, когда это требуется по условиям работы приборов, к которым подводится вода. Вся арматура за исключением задвижек выполняется из бронзы; корпуса задвижек отливаются из чугуна, прибор же — обязательно из бронзы. 56
г) Водонапорные и запасные резервуары Резервуары в системах внутренних водопроводов устанавливаются в двух случаях: 1) при недостатке напора в наружной сети, 2) при необ¬ ходимости создания запаса воды для хозяйственных и противопожарных целей. Резервуары в системах внутренних водопроводных сетей применя¬ ются двух основных типов: а) безнапорные — открытые и б) напорные — герметически закрытые. Последние применяются в холодном водоснаб¬ жении в виде гидропневматических резервуаров при пневматических устройствах. Безнапорные резервуары, служащие для создания нужного напора в обслуживаемой сети, устанавливаются в зданиях таким образом, чтобы дно резервуара было на некотором возвышении против наиболее высоко расположенных водоразборных точек здания. В таких случаях резервуары носят название водонапорных баков. Водонапорные баки могут поме¬ щаться или на чердаке здания, или в специально устроенных помещениях. В зависимости от климатических условий помещения для баков могут быть открытыми или закрытыми. Безнапорные резервуары, служащие для создания нужного запаса воды, устраиваются в зданиях, не обеспеченных постоянной подачей рас¬ четных расходов воды от наружной сети для хозяйственно-питьевых и противопожарных потребностей. Запасные резервуары могут устана¬ вливаться в высоко расположенных помещениях или на отдельных водо¬ напорных башнях; в таких случаях они могут одновременно служить водонапорными баками. Запасные резервуары могут устанавливаться также и в подвалах зданий, а иногда они делаются подземными вне зданий. Баки делаются железные клепаные или сварные. Деревянные баки мо¬ гут быть допущены лишь во временных системах, служащих для водо¬ снабжения маловажных объектов. Железные баки могут быть прямоуголь¬ ной или круглой формы. Наиболее выгодными в смысле экономии ме¬ талла являются цилиндрические баки, но они требуют большего помеще¬ ния; поэтому форма баков и число их должны определяться в каждом отдельном случае и в зависимости от местных условий. Запасные резервуары, располагаемые в подвалах зданий или вне зданий в земле, должны быть бетонные или железобетонные. По форме эти резервуары могут быть прямоугольными или круглыми. Объем водонапорных баков и высота их расположения, необходимая для обеспечения нужного напора в сети, а также емкость запасных ре¬ зервуаров должны определяться в каждом отдельном случае соответствую¬ щим расчетом. Если водонапорные баки обслуживают внутренние пожар¬ ные краны, то неприкосновенный запас воды в них должен обеспечивать получение пожарных струй соответствующей мощности в течение 10 мин. Железные баки (рис. 37) устанавливаются на деревянных брусьях высотой 20 см, располагаемых на деревянном поддоне из досок; по пе¬ риметру поддона прибивается треугольная рейка. Поддон внутри выкла¬ дывается листовым железом, а бруски и доски поддона антисептируются. Баки должны быть покрыты деревянными крышками, обитыми оцин¬ кованным листовым железом, или же черным железом, но окрашенным масляной краской. Крышки собираются в виде отдельных полотнищ, спло¬ ченных на шпонках. Баки и крышки окрашиваются за 2 раза масляной краской; со стороны воды окраска выполняется свинцовым суриком. Перечислим трубопроводы, которыми должны быть снабжены баки: а) Подающая труба (которая может служить также и расхожей), питающая бак при помощи одного или нескольких шаровых клапанов и изготовляемая из газовых труб. Отдельный шаровой клапан должен иметь диаметр прохода не более 50 мм и перед каждым шаровым клапаном 57
должен быть установлен запорный вентиль. Расхожая труба должна вы¬ ходить из бака на 10 см выше его дна и может соединяться с подающей трубой. В последнем случае расхожая труба, для того чтобы по ней вода не могла подаваться в нижнюю часть бака, снабжается обратным клапаном. б) Переливная труба, прокладываемая обычно из чугунных сливных труб; она должна отходить от бака на уровне нормального стояния воды в баке, т. е. нижняя образующая переливной трубы должна быть ниже верхней кромки бака на 20 см. в) Сигнальная труба, устраиваемая из газовых труб, диаметром 13 или 19 "мм; она начинается ниже переливной трубы на 1 см и выходит над раковиной, устанавливаемой в помещении, где всегда находится об¬ служивающий персонал (в котельной, в насосной и т. п.). г) Грязевая труба (устраиваемая тоже из газовых труб) диаметром не менее 32 мм (обычно 38—50 мм), отходящая от самого днища бака и присоединяющаяся к переливной трубе; на грязевой трубе должен быть запорный вентиль. д) Спускная труба с поддона (тоже из газовых труб) диаметром 25—32 мм, смотря по его площади, присоединяется к вертикальной части переливной трубы. На поддоне входное отверстие спускной трубы пере¬ крывается решеткой, предохраняющей трубу от засорения. В верхней своей части переливная труба должна иметь диаметр, в 2 раза больший, чем диаметр подающей трубы; но на 1 м ниже выходного отверстия труба суживается до диаметра подающей. Переливная труба присоединяется к ближайшему канализационному стояку, но не прямо, а с разрывом струи в особом железном передаточном бачке (рис. 38), соединенном с канализационным стояком чугунной сливной трубой диаме¬ тром 100 мм через водяной затвор. При установке нескольких баков каждый из них получает все пере¬ численные трубы, соединяющиеся в одну общую коммуникацию. Если уровень воды во всех баках один и тот же, то они могут иметь одну 58
общую сигнальную трубу, причем устраивается и одна общая сигна¬ лизация. Для указания уровня воды в баках могут служить поплавки, а также звонковая или световая сигнализация. На рис. 39 показана схема уста¬ новки поплавкового указателя. Звуковые или световые сигналы подаются посредством поплавка с тросом и двумя контактами, включающими зво¬ нок или лампочку в случае понижения уровня воды в баке и выключаю¬ щими их, когда бак наполнен. Емкость водонапорных баков принимается в зависимости от графика подачи воды насосом и от графика расхода воды по часам суток в дан¬ ном здании. Приблизительно емкость бака может быть определена в за¬ висимости от общего суточного расхода воды и числа пусков насоса в сутки. Например если суточный рас¬ ход воды 60 л<3, а подкачка происхо¬ дит 3 раза в сутки, то объем бака должен быть 60:3 = 20 м*. Минимальный объем бака полу¬ чается при автоматизации включения насоса; насос в этом случае может включаться очень часто. Если же на- водоуназат. рейна тг L Рис. 38. Передаточный бачок. Рис. 39. Схема установки поплавкового указателя. сосы имеют ручной пуск, то следует избегать включения их более 3—4 раз в сутки, при этом ночью насос работать не должен — в баке в это время должен быть запас, достаточный для снабжения дома в ноч¬ ное время. При автоматизации включения насоса в действие емкость баков V согласно нормам СТ 12/НККХ должна определяться по следующей формуле: ѵ = (10) где Q — производительность насоса в м3/час; п—число включений насоса в час, принимаемое обычно равным 6. При этом производительность насоса Q должна быть больше макси¬ мального часового расхода воды в здании. К помещениям для баков предъявляются следующие требования: они должны иметь освещение, вентиляцию (хотя бы форточку), должны ота¬ пливаться (зимой температура воздуха в помещении никогда не должна быть ниже 0°); помещение баков должно запираться на ключ; окна должны иметь сетки от мух; габариты помещений должны отвечать существую¬ щим нормам (СТ 12/НККХ). Конструкции баков должны быть достаточно прочными. £9
Установки с водонапорными баками имеют следующие недостатки: 1) необходимость устройства особого помещения для баков, нередко значительной площади и высоты; 2) значительные нагрузки от воды и от собственного веса баков, тре¬ бующие нередко утяжеления строительных конструкций; 3) высокая температура воды в баках летом; 4) возможность загрязнения воды в баках (при невнимательном уходе); 5) затруднительность архитектурного оформления помещения водо¬ напорных баков, если оно выходит за габариты нормального чердака. Перечисленные недостатки установки водонапорных баков заставляют отказываться от их применения в тех случаях, когда вместо баков можно установить автоматические пускатели насосов или пневматические установки. Устройство подземных запасных резервуаров принадлежит к наруж¬ ным водопроводным устройствам и изложено в главе XII. д) Насосы В качестве местных повысителей напора при недостатке давления в наружной водопроводной сети в системах внутренних водопроводных сетей устанавливаются центробежные насосы, соединенные на одном валу или посредством ременной передачи с электромоторами (описание насо¬ сов— см. гл. X). Если недостаток напора в наружной сети не постоянный, а периоди¬ ческий, то для повышения напора в сети хозяйственного водоснабжения может быть установлен один насос; при постоянном же недостатке на¬ пора в наружной сети должно быть установлено два насоса — один ра¬ бочий, другой резервный. На промышленных предприятиях установка насосов требуется по большей части для получения расчетных пожарных расходов и напоров воды. Производительность стационарных пожарных насосов при обслужи¬ вании здания единой хозяйственно-противопожарной сетью рассчитывается на суммарный расход — пожарный и хозяйственный. Противопожарные стационарные насосы на промышленных предприятиях должны быть обес¬ печены двумя источниками энергии. В зданиях, в которых расход воды очень неравномерен, например в бытовых помещениях производственных цехов с большим количеством душей, или в зданиях с непостоянным расходом во цы — в банях, прачеч¬ ных, столовых и rtp. — могут устанавливаться насосы, пускаемые только в периоды усиленного расхода воды. В таких случаях на домовых насос¬ ных станциях могут устанавливаться в зависимости от характера и вели¬ чины колебаний расхода два или несколько насосов, работающих парал¬ лельно. Для обеспечения непрерывности работы станций в таких случаях СТ 12/НККХ рекомендует кроме рабочих насосов устанавливать еще один резервный насос, равный по мощности наибольшему из рабочих. В зданиях, оборудованных внутренним противопожарным или хозяй¬ ственно-противопожарным водопроводом, в случае если напор во внешней сети недостаточен, для работы внутренних пожарных кранов должен быть установлен один пожарный насосный агрегат, соответствующей произво¬ дительности и напора. Если в здании имется один постоянно работающий повысительный на¬ сос, то кроме этого рабочего насоса требуется установка одного резерв¬ ного. Пожарные насосы должны работать на одном валу с двигателем. Насосные агрегаты должны устанавливаться на прочных фундамен¬ тах, возвышающихся на 20 см выше пола и покрываемых в надпольной части цементной штукатуркой. Насос и мотор прикрепляются болтами к общей Чугунной плите, ко¬ торая в свою очередь прикрепляется к фундаменту болтами, заделанными 60
в тело фундамента. Фундаменты насосов не должны быть связаны с кон¬ струкциями зданий. Фундаменты насосов, обслуживающих хозяйственную сеть, должны иметь звукоизоляцию; последняя может быть осуществлена разными спо¬ собами, простейший из них — это заложение фундамента в грунт на пес¬ чаную подушку с созданием между стенками фундамента и грунтом про¬ слойки из сухого песка толщиной 0,15—0,20 м. Лучшая звукоизоляция получается, если вокруг фундамента насосного агрегата установить осмо¬ ленные доски (на ребро), обернутые войлоком. Для предупреждения пе¬ редачи звука по трубам следует во всех фланцевых соединениях ставить Рис. 40. Эскиз домовой насосной станции. резиновые прокладки, а под гайки и головки болтов ставить свинцовые шайбы. На рис. 40 представлена домовая насосная станция с одним пожар¬ ным и одним хозяйственным насосами. Хозяйственный насос работает от ремня, пожарный — на одном валу с электромотором. Имеется прямой трубопровод на станцию в обход насосов. На этом прямом трубопроводе необходим обратный клапан, чтобы давление, создаваемое насосами во внутренней сети, не могло передаваться обратно в наружную сеть. В случае установки насоса и мотора с ременной передачей послед¬ няя обносится со всех сторон оградой высотой не менее 80 см и проволочной сеткой, перекрывающей ремень сбоку. Над эластичной муфтой, соединяю¬ щей насос с электромотором, устанавливается предохранительный чехол из листового железа, прикрепляемый к фундаменту болтами и в случае надобности снимаемый. 61
На промышленных предприятиях насосные станции должны разме¬ щаться, как правило, в производственных зданиях. В жилых и обществен¬ ных зданиях насосные установки внутренних водопроводов располагаются преимущественно в отдельных подвальных помещениях или в котельных центрального отопления. При установке насосов в котельных насосные агрегаты должны быть отделены от котельной решеткой высотой не ме¬ нее 1 м. Габариты помещения для насосов в плане определяются числом агре¬ гатов и их размерами, причем между фундаментами насосов и стенами оставляется проход шириной не менее 1 м. Расстояние от насоса до стены со стороны электромотора должно позволять вынуть якорь из мотора, не снимая мотор с фундамента. Высота насосной не должна быть менее Зм. Трубопроводы в насосных станциях должны быть расположены в кана¬ лах под полом или иметь изоляцию против потения. Помещения для насо¬ сов должны быть теплыми и сухими, освещаться дневным или искусствен¬ ным светом, иметь вытяжную вентиляцию и запираться на ключ. Помещения для пожарных насосов должны иметь огнестойкие стены, перекрытие и двери и иметь выход непосредственно наружу здания. е) Пневматические устройства Для повышения давления в системе внутреннего водопровода могут служить водонапорные баки или насосы. Но система с водонапорными баками часто практически трудно осуществима, так как для получения нужной струи в верхнем этаже здания необходимо расположить бак на несколько метров выше потолка верхнего этажа. Такие повышенные над¬ стройки на зданиях по большей части очень невыгодны и неприемлемы с архитектурной точки зрения. Только в промышленных предприятиях, состоящих из нескольких больших цехов, устройство отдельной водо¬ напорной башни может оказаться экономически целесообразным. Система же с постоянно работающими насосами в громадном боль¬ шинстве случаев невыгодна. Устройство пневматической системы наиболее рационально решает вопрос поддержания в внутренних сетях необходимого постоянного да¬ вления. Принципы устройства пневматических установок изложены в главе XII. Пневматические установки могут применяться на внутренних водо¬ проводных сетях как для хозяйственного и хозяйственно-противопожар¬ ного, так и для собственно пожарного водопроводов. В первых двух системах необходима механизация пуска насоса, для того чтобы при рас¬ ходе воды на хозяйственно-питьевые надобности объем ее в водяном резервуаре и давление воздуха в воздушном резервуаре не падали ниже определенного минимума. Что же касается пожарной пневматической системы, то в резервуарах такой системы всегда имеется определенный запас воды под необходимым давлением воздуха и потому в автомати¬ ческом включении насоса нет надобности. В пневматических установках нередко применяются отдельные резер¬ вуары для воздуха и воды (рис. 41); на небольших объектах вместо от¬ дельных резервуаров можно устанавливать один общий воздушно-водяной резервуар (рис. 42). При наличии нескольких резервуаров все они могут быть воздушно¬ водяными или же воздушные и водяные могут быть обособлены. Для хозяйственно-противопожарных и хозяйственно-питьевых систем применяются пневматические установки как постоянного, так и перемен¬ ного давления. В системах постоянного давления на расхожей трубе уста¬ навливается редукционный клапан. Пневматические установки обычно располагаются в подвальном или нижнем этаже здания, но водяные резервуары в высоких зданиях, а также при устройстве многозонного водоснабжения нередко более выгодно рас¬ полагать в наивысших точках разводящих сетей. в?
Воздушные резервуары по существующим правилам должны выно¬ ситься из зданий во двор и иметь соответствующее ограждение. Установка воздушных резервуаров в помещении допускается только с особого раз¬ решения технической инспекции котлонадзора и пожарной охраны. Воздуш¬ ные резервуары всегда располагаются вблизи от компрессора. Воздушные резервуары бывают горизонтальные и вертикальные. Последние более рациональны для случая размещения их в самом здании, так как они занимают меньшую площадь и позволяют уменьшить длину подводящих трубопроводов. Требуемое же ими увеличение высоты котель¬ ного помещения может быть сделано за счет углубления подвала. При расположении воздушных резервуаров вне здания или при устройстве подземных пневматических станций более целесообразным может ока¬ заться применение горизонтальных резервуаров. Воздушные резервуары должны быть изготовлены из листовой стали и снабжены предохранительными клапанами, спускным краном и мано¬ метром с трехходовым краном. Гидравлическое испытание воздушных резервуаров производится на максимальное рабочее давление плюс 5 ат. но не менее как на 10 ат~ При гидравлическом испытании к ним предъявляются те же требования, как и к паровым котлам. к компрессору Редукционный клапан воздушная от компрессора От компрессора воздушная воздух вода воздух в сеть бода в сета — От Z—насоса насоса Рже. 41. Схема пневматической установки с двумя резервуарами. Рис. 42. Схема пневматической уста¬ новки с одним воздухо-водяным ре¬ зервуаром. Кроме рабочего насоса и рабочего компрессора во всех постоянно действующих пневматических установках должны быть установлены резервный насос и резервный компрессор. В чисто пожарных установках, где насос и компрессор в обычное время не работают, эти резервы не требуются. В некоторых американских пневматических установках и насос и компрессор монтируются вместе и приводятся в движение одним мо¬ тором. Электроснабжение пневматических установок, обслуживающих про¬ тивопожарную охрану зданий, должно производиться от надежного источ¬ ника электроэнергии; в противном случае необходима постановка запас¬ ных агрегатов с двигателями внутреннего сгорания. Система трубопроводов пневматической установки должна допускать работу непосредственно в обслуживаемую сеть как насоса, так и пневма¬ тического резервуара. Подводящие трубопроводы к пневматическим котлам могут быть чугунные или стальные. Все чугунные трубопроводы пневматических уста¬ новок и фасонные части к ним применяются фланцевые. Все фланцы водо¬ проводных труб должны быть поставлены на резиновых прокладках, фланцы же воздуходувных труб — на тонких асбестовых или клингерито¬ вых прокладках. Стальные трубы могут соединяться на резьбе или на сварке. По окончании монтажа пневматических установок должны быть произ¬ ведены гидравлические испытания как водяных, так и воздухопроводных
труб на рабочее давление плюс 5 ат. Никакие просачивания через сое¬ динения труб и никакое падение давления по манометру во время испы¬ тания не допускаются. Помещение пневматических установок должно быть утепленным и удобным для обслуживания всего находящегося в нем оборудования. ГЛАВА V ГОРЯЧЕЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ 1. СОГРЕВАНИЕ ВОДЫ Улучшение условий труда и быта населения связано с увеличением потребления нагретой воды. Увеличивается расход ее на ванны, души, поддержание жилища в чистоте. В быто¬ вых помещениях промышленных цехов также потребляется большое количество горячей воды на души и умывальники. Температура нагретой воды для ванн и душей требуется 35°, для бань 40°, для мытья посуды, приготовления кушанья и пр. 70°. Горячая вода может подаваться в здания в централизованном порядке от общих котельных или может получаться при помощи местных нагревателей в отдельных зданиях, цехах или даже в квартирах. При наличии общей паро¬ вой котельной, как это часто бывает на предприятиях, или при наличии те¬ плоэлектроцентралей (ТЭЦ) пар или горячая вода с ТЭЦ могут быть исполь¬ зованы в качестве теплоносителей для получения нагретой воды в цехах или в гражданских зданиях при помощи паро- или водонагревательных при¬ боров. На рис. 43 показаны колонка с печью для нагревания воды в ваннах и схема ее присоединения к водопро¬ воду. Колонка представляет собой мед¬ ный или железный цилиндр диаметром мытье посуды, мелкую стирку и Рис. 43. Колонка для ванны. 300—350 мм с впаянной в него внутренней прогарной трубой. Колонка устанавливается на чугунной печке, приспособленной для топки мелкими дровами или углем. Колонка снабжается патрубком снизу, к которому при¬ соединяется питающая труба отводопровода и сверху — для отвода нагре¬ той воды из колонки в ванну. Схема установки колонки и подводки к ней воды должна быть такова, чтобы колонка не находилась под давлением водопроводной сети; для этого на горячем трубопроводе не должно быть запорной арматуры и он должен быть всегда открыт. При открытии вентиля холодной воды в ванну идет холодная вода из водопровода. При открытии вентиля горячей воды вода из водопро¬ вода поступает через нижний патрубок в колонку и выжимает через верхний патрубок нагретую воду через горячий трубопровод в ванну. При открытии обоих вентилей в ванну будет поступать смешанная (теплая) вода. На рис. 44 изображен газовый водонагреватель „Комега“, предста¬ вляющий собой медный змеевик, подогреваемый сильной газовой горел- 64
Рис. 44. Газовый водонагре¬ ватель „Комега". кой. Змеевик помещен в железный, окрашенный снаружи кожух. Газ под¬ водится к колонке по трубке 7, холодная вода из водопровода поступает в змеевик по трубке 2; нагретая вода проходит через пробочный кран 3 или вниз по трубе 4 в ванну или вверх по трубе 5 — к душу. Кран 3 откры¬ вается или закрывается цепочкой 6. Регулирование количества воды, поступающей в ванну, производится водяным вентилем, одновременно регулируется и температура изливающейся воды, так как чем медленнее будет проходить вода че¬ рез змеевик, тем больше она будет нагреваться. Приготовление горячей воды в небольшом количестве для одной квартиры или коттэджа может быть осуществлено при помощи змеевика, вмазываемого в специальный очаг или кухонную плиту. Циркулирующая и нагревающаяся в змее¬ вике вода собирается в баке-аккумуляторе, откуда и расходуется. Бак питается водой из водопро¬ вода при помощи шарового крана. Для нагрева большого количества воды для большого здания или для группы зданий применяются водогрейные котлы или чугунные, составленные из отдельных секций, называемые также котлами малой тепло¬ емкости, или железные (клепаные или сварные). Чугунные котлы вмещают небольшой запас и по¬ тому нуждаются в аккумуляторах горячей воды (открытых или закрытых), регулирующих колеба¬ ния расхода горячей воды. Железные котлы со¬ держат большое количество воды, а потому в аккумуляторах горячей воды не нуждаются. Чу¬ гунные котлы очень компактны, требуют меньше места, чем железные, и могут применяться для давления только в 2,5 ат, тогда как железные могут быть изготовлены для любого давления. Водо¬ грейные установки с чугунными котлами лучше осуществлять с нагревом воды змеевиками в аккумуляторах (рис. 45). Рис. 45. Схема нагрева воды змееви¬ ком аккумуляторе: 7 — чугунный котел; 2—аккумулятор; 3—4 — циркуляционный трубопровод; 5 — расхожая труба; 6 — обратная труба; 7—водопитатель; 8—подводка от водопровода; 9 — расширительная. Рис. 46. Схема нагрева волы без змеевика в аккумуляторе: 1 — чугунный водогрейный ко¬ тел; 2 — аккумулятор горячей воды; 3—4 — циркуляционный трубопровод; 5 — расхожий тру¬ бопровод; 6—питающая труба от водопровода; 7 — переливная труба; 8 — водопитающий бачок. В этом случае между котлом и змеевиком циркулирует одна и та же вода, вследствие чего змеевик и котел не страдают от накипи. Снабжение водой 5 Водоснабжение и .* анализация. 6016 10 65
аккумулятора производится от внутренней водопроводной сети через водо¬ питательный бачок с шаровым краном. Так как при нагревании вода расширяется, то необходимо обеспечить свободное удаление избытка ее из системы. Для этого в высшей точке Рис. 47. Пароводяной бойлер. циркуляционного кольца присоединяется трубка 9, которая выводится над водопитательным бачкомЛ При наличии мягкой и чистой воды схема водонагревающей уста¬ новки может быть осуществлена и без змеевика в аккумуляторе (рис. 46). 66
Нагрев воды для бытовых нужд в промышленных цехах произво¬ дится по большей части в паро-водяных бойлерах (рис. 47). Пар, пода¬ ваемый из общей котельной, проходит через змеевик, состоящий из пучка изогнутых трубок. Холодная вода поступает в бойлер из водопровода через нижний штуцер, нагревается в бойлере паровым змеевиком и через верхний штуцер направляется в расхожую трубу. Бойлер снабжен мано- Рис. 48. Многотрубный водо-водяной нагреватель. метром и термометром. Бойлеры одновременно являются и аккумулято¬ рами горячей воды, которая находится в них под давлением водопровода. Нагрев воды посредством горячей воды, подаваемой от ТЭЦ, произ¬ водится в особых водяных нагревателях, работающих на принципе противо¬ тока. На рис. 48 изображен многотрубный водо-водяной нагреватель, представляющий собой ряд длинных трубчатых элементов, собираемых на фланцах для обеспечения возможности разборки и чистки аппарата и его отдельных секций. Секции аппарата могут быть однотрубными. Предохранительной клапан Аккумулятор горячей 0 о dtp Гоязедик Водомер не t*&wnjcemu Вcemb горячей додЬ/ 3® Водопровода^ обратная д тало¬ сеть Споенная ЦирнцляцроннЬіе насосЬі Рис- 49. Схема водонагревательной установки от теплосети. тФ4 : Воротная когда в одной трубе укладывается другая, меньшего диаметра, и много¬ трубными. когда в трубе большего диаметра укладывается несколько труб малого диаметра, как в нагревателе, показанном на рис. 48. По внутрен¬ ним трубкам обычно пускают нагреваемую воду, а в пространсте между внешней трубой и внутренними трубками по встречному направлению проходит вода теплоноситель. Водо-водяные нагреватели малоемки; поэтому, ври них обычно устанавливается аккумулятор воды в виде бойлера или бака- На рис. 49 показана схема водонагревательной установки от тепло¬ сети с водо-водяным нагревателем, аккумулятором горячей воды, коль¬ 67
цевым циркуляционным трубопроводом и искусственным побуждением циркуляции посредством центробежных насосов. • -^Отопительные системы для приготовления горячей воды могут исполь¬ зоваться лишь в небольших установках, например для душа в котельной, которым пользуются истопники. 2. СИСТЕМЫ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ Системы эти разделяются следующим образом: По методу расходования воды: 1) на системы с тупиковыми сетями — без циркуляции воды и 2) на системы с циркуляцией воды. По характе¬ ру циркуляции воды: 1) на систе¬ мы с естественной циркуляцией, 2) на системы с искус¬ ственной циркуля¬ цией при помощи центробежных насо¬ сов. По методу трассировки разводящих ли¬ ний: 1) на системы с нижней разводкой и 2) системы с верх¬ ней разводкой. Циркуляцион¬ ное горячее водо¬ снабжение устраи¬ вается в тех случаях, когда необходимо обеспечить постоян¬ ную подачу горячей воды к водоразбор¬ ным точкам в любое время с заданной температурой, на¬ пример в гостини¬ цах, лечебных зда¬ ниях, жилых домах и. пр. Если постоян¬ ный обмен воды в трубах не обеспе¬ чен, то после пере¬ рыва водоразбора б — с нижней разводкой. Рис. 50. Две схемы горячего водоснабжения приходится выпус¬ кать значительное количество охладив¬ шейся воды, прежде чем из крана пойдет вода требуемой температуры. На рис. 50 показаны две схемы горячего водоснабжения с циркуля¬ цией: а — с верхней разводкой, б — с нижней разводкой. При верхней разводке вода из нагревателя по восходящему стояку поднимается до высшей точки системы, откуда направляется по распределительным трубам в стояки и далее — к водоразборным точкам. Излишки воды собираются обратной магистралью и возвращаются в водонагреватель. В верхней точке системы необходима установка вантуза для удаления из системы воздуха. При нижней разводке горячая вода из нагревателя по распредели¬ тельному трубопроводу, укладываемому обычно по потолкам подвала, 68
разводится вдоль по зданию, поднимается стояками к водоразборным точкам, излишки же воды обратными стояками и обратной магистралью возвра¬ щаются в нагреватель. Для экономии труб циркуляция часто осуще¬ ствляется только по магистралям и обратные стояки не ставятся. Скорость движения горячей воды по трубам принимают: при есте¬ ственной циркуляции — не более 1 місек, при насосной циркуляции — 1,5 — 2 м'сек. Диаметры обратного циркуляционного трубопровода при¬ нимаются меньшего размера, чем распределительного, примерно на 1—2 номера. Обратные стояки ответвлений не имеют и делаются, как правило, одного диаметра по всей длине (обычно 19—25 мм). Трубы от стояков к водоразборным точкам должны иметь те же диаметры, что и холодный водопровод. Естественная циркуляция будет происходить лишь тогда, когда вну¬ тренний напор Нц, возникающий в системе вследствие разницы между температурами горячей и остывшей воды, будет более, чем потери напора в трубах на трение Нтр и на местные сопротивления Нм- Таблица 13 Нц > Нтр Ч" Высота по вер- _ . .. тикали наивыс- В табл. 13 указаны пределы Шего водораз- применимости систем с есте- борного крана ственной циркуляцией. горячей воды Величину циркуляционного H^Se-M напора Нц можно определить по вателя эмпирическим формулам инж. в м А. В. Хлудова: Максимальное расстояние наибо¬ лее удаленного водоразборного крана от центра водонагревателя по горизонтали в м при верхней разводке при нижней разводке для верхней разводки: 2 0 /7^ = 0,4 (й -J- 0,081) (tn — tn) мм 6,0 вод. ст.: 20,0 для нижней разводки: 17—25 40—50 50-65 65—70 12—16 25—30 30-40 40-50 Нц = 0,25 (Л -|- 0,031) (tH — tK) мм вод. ст., где h — расстояние по вертикали от середины нагревателя до наиболее высоко расположенной водоразборной точки в м\ I — расстояние по горизонтали до самой дальней водоразборной точки в м\ ін — начальная температура воды (при выходе из нагревателя); tK—конечная температура воды (у наиболее удаленной водоразбор¬ ной точки). Вычисление потерь напора при расчете систем обычно облекают в форму табл. 14. . Таблица 14 № участка | Длина участка 1 в мм Диаметр d в мм Пропускае¬ мое количе¬ ство калорий по участку Q в ккал/час Потеря на трение в мм вод. ст. Скорость V в м/сек Потери на местные со¬ противле¬ ния 1 Нм в мм вод. ст. Полная по¬ теря на участке U + Нм в мм вод. ст. і на 1 м Н на всем участке 2 3 4 5 6 8 9 • 1 Данные о потерях на местные сопротивления приводятся в отопительных спра¬ вочниках. 69
Следует иметь в виду, что напор наружного водопровода ника¬ кого влияния на циркуляцию воды в системе горячего водоснабжения не имеет. В крупных установках расчет трубопроводов горячего водоснабжения проверяется на два характерных случая работы установки: на максималь¬ ный водоразбор и на отсутствие водоразбора. Системы тупиковые, а также одиночные трубопроводы, ведущие к водоразборным точкам, рассчитываются аналогично с трубопроводами холодной воды. Трубопроводы горячего водоснабжения выполняются из газовыхоцин¬ кованных труб и монтируются аналогично с трубами водопровода холод¬ ной воды. Заделывать их в штукатурку не разрешается. При пересечении каменных стен или бетонных перекрытий трубы эти также не должны заделываться наглухо, а должны прокладываться в футлярах из листового железа; этим обеспечивается возможность подвижки при изменении тем¬ пературы. На длинных прямых линиях (50 м и более) должны ставиться компенсаторы. Распределительные трубы горячего водоснаб¬ жения, а также магистрали обратных трубопро¬ водов обычно изолируются мастикой из белой глины с очесами в два слоя по 25 мм каждый. Стояки и горизонтальные ответвления от них, как правило, не изолируются. Арматура систем горячего водоснабжения отличается от арматуры холодного водопровода; в вентилях в качестве уплотнения ставятся вместо кожаных фибровые кольца; водомеры для горячей воды применяются специальных типов. Водораз¬ борная арматура делится на два типа: на арма¬ туру для одной горячей воды и на арматуру сме¬ сительную. Краны и вентили для горячей воды имеют конструкцию, аналогичную кранам и вентилям для холодной воды, только уплотнение под кла- Рис. 51. Смеситель для паном вместо кожаного делается из красной ванны. фибры. Смесительная арматура дает возможность получить из водопровода теплую воду любой температуры. На рис. 51 изображен смеситель для ванны. Смесительная арматура для душей может быть индивидуальной и групповой (для ряда душей). 3. ОСНОВЫ РАСЧЕТА СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ При проектировании небольших установок достаточно определить максимальные часовые расходы воды и тепла; для крупных систем необ¬ ходимо составление графика предполагаемого потребления воды и тепла по часам дня. Расход тепла, необходимого для приготовления горячей воды, опре-. деляется в ккал)час и зависит: 1) от первоначальной температуры нагре¬ ваемой воды, которая обычно принимается -|-5О; 2) от температуры по¬ требляемой воды; 3) от количества воды, требующейся в единицу вре¬ мени (1 час). Определение потребного количества горячей воды производится по количеству и температур, потребляемой приборами нагр°той воды с после¬ дующим пересчетом ее на горячую воду расчетной температуры нагрева. Количество потребного тепла Q определяется следующим образом: Q= 70
где WCM — потребное количество горячей воды нужной температуры, получаемой от смешения холодной воды с водой из водо¬ нагревателя; tCM — температура потребляемой воды; tx — температура холодной воды. Потребное количество тепла Q должна дать нагревательная уста¬ новка: где Wt — количество горячей воды, получаемое от нагревательной уста¬ новки; tt — температура, получаемой горячей воды. Приравнивая полученные два выражения для Q, получим: W? _ tCM-tx WCM ~~ tz — tx' Из полученного уравнения нетрудно определить нужное количество горячей и холодной воды при заданном количестве смешанной воды и заданной ее температуре. При определении необходимого на нагрев воды количества тепла прибавляют 10—15°/0 на неизбежные потери. Емкость бойлера V может быть определена по формуле (10): где t6—средняя температура воды в бойлере; tx — температура холодной воды. Поверхность нагрева парового змеевика F определяете? по фор¬ муле (11): Р Q-1,05 где k — коэфициент теплопередачи от пара через железную стенку в воду (принимаемый равным 700); Л/—разность средних температур пара и воды. При средней температуре воды в бойлере 70°: Ы = 100 + 100 то+£ = б2|5о_ Пример. Определить размеры паро-водяного бойлера и змеевика к нему для снабже¬ ния горячей водой душевой с 16 душевыми сетками. Решение. Время принятия душа после каждой смены рабочих принимается в 30 мин.; поэтому бойлер должен вмещать получасовой запас горячей воды, достаточной на расход 16 душевых сеток. По нормам (табл. 7) расход одной душевой сетки равняется 0,14 л/сек. Для 16 сеток в 30 мин. потребуется воды: W = 0,14-16-30-60 = 4$32 л, или, кругло, 4 000 л. Температуру воды для душей принимаем в 35°. Потребное количество тепла для нагревания 4 000 л воды с tx = 5° до tCM = 35* с учетом 15°/о на потери тепла в системе составит; Q = 4 000 (35—5) -1,15 = 137 000 ккал. откуда получим емкость бойлера К, считая среднюю температуру воды в нем 70°: V = = 2 010, или, кругло, 2 000 л. * б *х • в — о Поверхность нагрева парового змеевика определится по формуле: Q-l,05_ 137000-1,05 k-M ~ 700-62,5 - ’ По альбому типовых деталей Наркомстроя (вып. VIII, стр. 74, лит. 68—205) выби¬ ваем бойлер № 6 емкостью 2 860 л и змеевик № 29 с поверхностью нагрева 3,24 ж2. 71
ГЛАВА VI ВНУТРЕННИЕ КАНАЛИЗАЦИИ (КАНАЛИЗОВАНИЕ ЗДАНИЙ) Назначением внутренней канализации являются прием использован¬ ной в быту или на производстве воды и отведение ее при помощи вну¬ тренней канализационной сети из пределов здания до ближайшего колодца дворовой или внутриквартальной наружной сети. По характеру обслуживаемых надобностей внутренние канализации бывают производственные и хозяйственно-фекальные. 1. СОСТАВ ВНУТРЕННИХ КАНАЛИЗАЦИЙ В состав внутренней канализации входят следующие элементы: а) приемники сточных вод; б) гидравлические затворы (сифоны); в) промывные приборы; г) приборы специального назначения, обеспечивающие надлежащее действие внутренних канализационных систем; песколовки, жироулови¬ тели, охладители, бензиноуловители, грязеотстойники и др.; д) канализационные сети в здании (см. рис. 4), состоящие: из отвод¬ ных линий от приемников к стоякам, из стояков, из вытяжных трубопро¬ водов и из выпусков, соединяющих канализационные стояки в зданиях с ближайшими смотровыми колодцами дворовых сетей; е) устройства для прочистки и наблюдения за работой внутренних сетей: ревизии, прочистки, пробки и ревизионные колодцы внутри зданий: ж) задвижки и запорные устройства; з) устройства особого назначения — резервуары, станции перекачки, утилизаторы и др. 2. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ЗАТВОРЫ Каждый приемник сточной жидкости до присоединения к канализа¬ ционной сети должен иметь гидравлический затвор (сифон), устроенный в теле приемника (прибора) или присоединяемый в виде отдельной фасон¬ ной части. Установка одного общего сифона на стояк или на группу приборов (за исключением умывальников) не допускается. Устройство приемника должно обеспечивать постоянное восстановле¬ ние гидравлического затвора. Конструкция сифона должна обеспечивать надежность действия гидравлического затвора: сифон не должен задерживать осадков, должен самоочищаться при спуске жидкости и не допускать проникания канали¬ зационных газов из канализационной сети в помещение. Прочистные отверстия сифона делаются диаметром не менее 19 мм и должны быть, закрыты металлическими пробками на резьбе. Диаметр сифона должен быть такой же, как и диаметр отводной трубы, но не менее 38 мм. Сифоны, устанавливаемые в виде отдельной фасонной части, должны быть чугунные (внутри эмалированные), медные или стальные никелиро¬ ванные. Глубина гидравлического затвора должна быть у клозетов не менее 60 мм, у всех прочих приборов в сифонах — не менее 100 мм, так как при движении жидкости по стоякам в них образуется разрежение воз¬ духа, которое вызывает колебание уровней воды в сифонах. Практика показала, что при меньшей глубине воды в сифонах водяной затвор может быть сорван. 3. ПРИЕМНИКИ СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ, ИХ НАЗНАЧЕНИЕ И РАСПОЛОЖЕНИЕ Приемники назначаются для приема всякого рода вод: производ¬ ственных — от машин, аппаратов, приборов и другого рода устройств — 72
и хозяйственно-фекальных, содержащих человеческие испражнения, воды банные, душевые, ванные, от умывальников, хозяйственные сточные воды от раковин, моек и пр. Приемники разделяются на: а) Приемники производственных вод, удаляющие использованную воду от машин и аппаратов. Устройство этих приемников отличается чрезвычайным разнообразием и зависит от конструкции приборов, спу¬ скающих сточные воды; часто приемники представляют собой воронки у двигателей и печей, отводящие охлаждающую воду, приемные решетки у машин, в которые стекают использованные воды; раковины в лабора¬ ториях, половые решетки (трапы), удаляющие использованную воду с поверхности пола или из отводящих лотков и пр. б) Санитарные приборы, удаляющие бытовые воды: клозетные чаши (унитазы), писсуары, умывальники, раковины, мойки, ванны, души, трапы, чаши питьевых фонтанчиков и др. Санитарные приборы устанавливаются в отапливаемых помещениях, которые кроме того должны иметь достаточную вентиляцию и осве¬ щение. В производственных помещениях, в которых вода выливается на пол, а также в общих уборных, умывальных, душевых и других помещениях, где располагаются санитарные приборы группового характера, устанавли¬ ваются половые решетки-трапы; пол должен быть водонепроницаемым с уклоном в сторону трапов. При групповой установке санитарных при¬ боров стены в помещении на высоту 1,5 м должны быть из влагоустой¬ чивых материалов, допускающих влажную очистку. В индивидуальных уборных без ванн и душей полы могут быть и деревянными. В цехах расположение приемников зависит всецело от планировки цеха и расстановки приборов и аппаратов, дающих сточные воды. При планировке жилых и общественных зданий, а также бытовых помещений цехов следует предусматривать, чтобы приёмники располагались по воз¬ можности компактно, чтобы санитарные узлы находились поэтажно один над другим вблизи от стояков и чтобы общее количество стояков и про¬ тяжение отводных труб было минимальным. Все канализационные прием¬ ники должны быть обеспечены промывкой от водопровода. Приемники изготовляются из прочного водонепроницаемого материала, не поддающе¬ гося химическому воздействию сточной жидкости. Рабочие части прием¬ ников должны иметь закругленные формы с гладкой поверхностью, легко поддающейся обмыванию и обтиранию. Каждый приемник должен быть снабжен гидравлическим затвором (рис. 3), расположенным под прибором или в теле его конструкции. Все санитарные приборы кроме клозетных чаш должны иметь прочно закре¬ пленные в них решетки для предотвращения засорения канализационных сетей твердыми отбросами. а) Клозетные чаши (унитазы) В зданиях, оборудованных водопроводом, все уборные должны устраиваться с фаянсовыми чашами, промываемыми после каждого поль¬ зования (ватер-клозетами). Конструкция клозетной чаши должна обеспе¬ чивать полное удаление загрязнения за одну промывку, возможность прочистки при засорении и удобство пользования. Форма чаши должна позволять пользующемуся ей наблюдать за результатом промывки. Существует много различных конструкций клозетных чаш. На рис. 52,а показана тарельчатая чаша. Хотя этот тип чаш имеет у нас монопольное распространение, однако преимуществ перед другого рода унитазами он не имеет, так как вследствие больших потерь напора при промывке чаши нередко нечистоты не проходят сквозь сифон, а плавают в нем. В неко¬ торых случаях при неотрегулированной промывке нечистоты не смываются 73
с тарелки; в других случаях, наоборот, они с силой разбрызгиваются о переднюю стенку и загрязняют ее. При хорошо отрегулированной про¬ мывке тарельчатая чаша может работать удовлетворительно. В воронкообразных чашах (рис. 52, б) нечистоты падают прямо в сифон. Условия промывки в этой чаше лучше; недостатком является возможность брызг при пользовании. Этот тип клозета имеет широкое распространение в Англии и США. Промежуточным типом между тарель¬ чатым и воронкообразным является козырьковая чаша (рис. 52, в), в кото¬ рой выступающий козырек прикрывает зеркало воды в сифоне, вслед¬ ствие чего уничтожается возможность брызг. Недостатком козырьковой чаши является возможность загрязнения стенок чаши. Наиболее современным типом является сифонирующий клозет (рис. 52, г). Промывка основана здесь на самосифонировании водяного затвора, причем побудителем сифонирования является приток промываю¬ щей воды через особый канал в задней части чаши. Практика показала, что эти клозеты являются наи¬ более гигиеничными, кроме того они отличаются бесшумным дей¬ ствием. Рис. 52. Клозетные чаши. Рис. 53. Чаши „Генуя". По цвету чаша должна быть абсолютно белой с внутренней сто¬ роны. Снаружи чаши могут быть других светлых тонов. Каждая клозетная чаша должна иметь: а) выпускной патрубок, кото¬ рый при монтаже чаши входит в раструб канализационной трубы диаме¬ тром 100 мм; б) патрубок для присоединения смывочной трубы; в) водя¬ ной затвор; г) откидное сидение, изготовленное из дерева твердой породы (ясени, дуба) с хорошо отполированной поверхностью или же из пласт¬ массы; сидение должно легко подниматься на шарнире. Укрепляются си¬ дения посредством стенных или половых кронштейнов, иногда же непо¬ средственно присоединяются к клозетной чаше посредством различного рода петель. Клозетные чаши изготовляются из фаянса, штейнгута или из других водонепроницаемых материалов, не впитывающих нечистоты и не подвер¬ гающихся химическому воздействию сточной жидкости. Чугунные клозетные чаши нормами НККХ к установке не допускаются. Чаши восточного типа, так называемые „Генуя", могут быть выпол¬ нены чугунными (рис. 53, а) и фаянсовыми (рис. 53, б). Эти чаши удобны в местах массового скопления публики, где трудно ожидать аккуратного пользования уборной. Клозетная чаша этого типа может быть сделана также из бетона. Неудобством чаш восточного типа является их громозд¬ кость (корпус чаши не помещается в междуэтажном перекрытии), вслед¬ ствие чего эти чаши пригодны только в нижних этажах зданий. При групповой установке унитазов они устанавливаются обычно в отдельных кабинах размером 1,20X0,90 м. Перегородки между кабинками делаются обычно не доходящими до потолка и до пола (на 20 см). 74
б) Писсуары Писсуары имеют вид настенных писсуарных чаш (рис. 54) или вид лотков (рис. 55); делаются они из фаянса, штейнгута, из плиток и из дру¬ гих водонепроницаемых материалов, не поддающихся химическому воздействию мочи и должны иметь решетку с отвер¬ стиями. Конструкция писсуаров должна обеспечить полное обмывание внутрен¬ ней их поверхности. По тем же сообра¬ жениям последняя должна быть совер¬ шенно гладкой. Писсуарная чаша должна иметь в нижней части выпускной патрубок для присоединения к канализационному си¬ фону (или канализационной трубе) диа¬ метром в 50 мм. В верхней части дол¬ жен быть патрубок для присоединения смывочной трубы диаметром 13 мм. Объединение группы писсуаров на одну общую трубу при помощи одного общего сифона нормами не допускается. Каждый лотковый писсуар должен Рис. 54. Схема установки фаянсового писсуара. иметь смывное приспособление, действующее постоянно или периодически, обеспечивающее надлежащее обмывание поверхности писсуара. Чаще всего применяется дырчатая водо¬ проводная труба с отверстиями, направленными к задней плиточной по¬ верхности писсуара. Писсуары устанавливаются в каждой мужской убор- %^\Дырчатая труба для промывки писсуарн. летка Ш ^=Т9лм( Рис. 55. Плиточный писсуар. -300* \Уклон 0= 75
ной общего пользования, а иногда и в уборных индивидуальных квартир. В женских уборных писсуары ставиться не должны. В общественных уборных прак¬ тикуется групповая установка настен¬ ных чаш или устройство писсуаров лоткового типа. Писсуары устанавли¬ ваются вместе с клозетными кабин¬ ками в общем помещении. Помещения общих уборных ре¬ комендуется отделять от остальных помещений шлюзом, используемым обычно также для расположения умы¬ вальников. При групповых установках пис¬ суарные чаши иногда отделяются друг от друга перегородками высо¬ той 1,20—1,50 л/, не доходящими до '////////////////////////, пола на 0,20 м. Перегородки эти должны быть из водонепроницаемого и легко поддающегося обмыванию материала. Стены помещений, на которых устанавливаются группы писсуаров, должны быть облицованы плитками на высоту 1,5—1,8 м. В полу под писсуарами следует устраивать лоток с постановкой трапа для удобства Рис. 56. Схема установки фаянсового умывальника. Рис. 57. Типы современных умывальников. поддержания чистоты в уборной. Установку под писсуарными чашами под¬ донов, наполненных опил¬ ками, следует считать анти¬ санитарной. в) Умывальники Умывальники индиви¬ дуального пользования(рис. 56) представляют собой ча¬ ши большей частью прямо¬ угольной формы, размером в плане не менее 650 X 450лглг при минимальной глубине 160 мм. Различные кон¬ струкции умывальников показаны на рис. 57. Умывальники преиму¬ щественно делаются из фаянса, штейнгута или чу¬ гуна, покрытые с внутрен¬ ней стороны фарфоровой или простой эмалью. Цвет чаши — обычно чисто бе¬ лый или других светлых тонов. Каждый умывальник до присоединения к кана¬ лизационной трубе должен быть снабжен гидра вл иче- 76
ским затвором в виде сифона, если таковой не устроен в теле самого умывальника, как это бывает в пьедестальных умывальниках. Умывальники устанавливаются или у стены, или же по середине помещений — на особых стойках. При групповой установке умывальников отвод сточной воды может осуществляться по общей стальной или чугунной сточной трубе, в конце которой устанавливается прочистка с пробкой на резьбе. Диаметр общей отводной трубы от трех умывальников принимается не менее 38 мм, от большего числа умывальников — не менее 50 мм. Установка умывальников в общих помещениях с клозетами и писсуа¬ рами не рекомендуется. г) Раковины Раковины, предназначенные для приема хозяйственных вод, устана¬ вливаются в светлой и легко доступной части кухни или вспомогатель¬ ных помещений. Раковины применяются следующих типов: чугунные эмалированные, штейнгутовые и фаянсовые. Каждая раковина должна иметь в днище глухую решетку с отверстиями не более 6 мм и с суммарной площадью, равной половине площади сечения от¬ водной трубы (d = 50 мм}. Каждая раковина должна быть снабжена самостоятельным гидравлическим затвором в виде сифона, если затвор не устроен в теле самой раковины. В по¬ следнем случае должны быть предусмотрены необходимые от¬ верстия для чистки. Борт фаян¬ совых раковин от механических повреждений рекомендуется за¬ щищать деревянной дубовой или металлической (нержавеющей) обкладкой. Борт раковины устанавливается на высоте от пола 0,8 м. Рис. 58. Мойка раковина со съемным столом. д) Мойки Мойки (рис. 58) служат для мытья продуктов, посуды и т. п. и уста¬ навливаются в кухнях на предприятиях народного питания (столовые, кафе, рестораны, буфеты и т. п.) и в квартирах, а также в аптеках, лабо¬ раториях, школах, институтах и т. п. Мойки бывают чугунные (внутри эмалированные), фаянсовые, штейн¬ гутовые, бетонные, железобетонные, плиточные и деревянные, выложен¬ ные внутри рольным свинцом или луженой медью. Борта фаянсовых и штейнгутовых моек иногда обкладываются дере¬ вянными (дубовыми) или металлическими нержавеющими планками. Мойки делаются в одно, два и более отделений. Каждое отделение мойки должно иметь самостоятельное выпускное отверстие, снабженное глухой решеткой с отверстиями не более 6 мм и приспособлением для закрывания выпуска; общая площадь отверстий не должна превышать площади сечения отводной трубы. Для предохранения моек от перепол¬ нения устраиваются переливы, всего лучше в виде колодчиков, допу¬ скающие удобную чистку. Выпуски мойки с несколькими отделениями могут присоединяться к общей сточной трубе (чугунной или стальной) с постановкой общего сифона или отдельного сифона над каждым вы¬ пуском. 77
Присоединение сточной трубы от моек к сифону производится с оставлением воздушного разрыва в 10 мм во избежание обратного поступления стоков из сети в мойку. е) Ванны Наибольшим распространением пользуются чугунные эмалированные ванны, хотя встречаются ванны, сделанные из самых различных материа¬ лов: фаянсовые, мраморные, ка¬ 1750 J менные с плиточной облицов¬ кой, а также медные луженые или нержавеющей стали. Из гигиенических сообра¬ жений ванны должны иметь глад¬ кую поверхность и пологие формы, так как шероховатость нерезкие углы очень затрудняют Рис. 59. Ванна с цельноотлитой панелью. очистку ванны. Важное санитарное значение для ванн имеет цвет их внут¬ ренней поверхности: наиболее желателен белый цвет, на котором хорошо заметна самая незначительная грязь. Чугунные эмалированные ванны (рис. 59) вполне удовлетворяют всем этим требованиям; более совершенными являются ванны фаянсовые, но стоимость их сравнительно высока. Рис. 60. Ванна неоанглийского типа. Каждая ванна снабжается выпуском диаметром не менее 38 мм и переливом диаметром не менее 25 мм. Выпуск и перелив располагаются в конце ванны (в ногах) вблизи водоразборных кранов и имеют глухие решетки. Конструкция перелива должна допускать его прочистку. Полная емкость ванны должна составлять не менее 225 л (уровень воды до перелива). Перелив может быть устроен в теле ванны или в виде специальной. 78
трубы, присоединяемой к выпускной трубе над гидравлическим затвором (сифоном). Выпуск ванны должен иметь медную или резиновую пробку. В жилых квартирах ванны устанавливаются в специально предназна¬ ченных для них ванных комнатах. За границей и у нас в наиболее благоустроенных квартирах и гости¬ ницах устанавливаются фаянсовые и мраморные ванны различных весьма удобных форм. Интересен новый тип квадратной ванны, выпущенный в США и известный под названием „неоанглийского": чаша ванны поме¬ щается по диагонали ее квадратного остова, а по другой диагонали остаются в каждом углу два просторных сиденья — одно в передней,, второе в задней части ванны (рис. 60). Эти ванны отвечают самым высо¬ ким требованиям комфорта и удобны в отношении планировки ванных комнат. В ванных комнатах общего пользования устанавливаются поло¬ вые трапы. ж) Души Души представляют собой прекрасное средство не только для омы- вения, но и для укрепления здоровья. У нас они получили самое широкое распространение в связи с заботами о людях, их здоровье и удобствах. Прием душа обязателен для рабочих на всех грязных, пыльных, горячих и вредных производствах, а также на пищевых производствах, где осо¬ бенно важна чистота тела рабочих. Души широко применяются также в общежитиях, клубах, физкультурных площадках и в быту. Распростра¬ нение душей объясняется также рядом их санитарно-технических и эконо¬ мических преимуществ: они просты, дешевы, скоро подготовляются к дей¬ ствию, гигиеничны и экономны по расходу воды. Вода в душах изливается обычно через душевые сетки диаметром 100—125 мм, устанавливаемые на высоте 2,30 м. Согласно СТ 13/НККХ душевые кабинки могут устраиваться как оди¬ ночные, так и групповые. При групповой установке с общей раздевалкой душевые кабинки должны отделяться друг от друга перегородками из водонепроницаемого материала с гладкой поверхностью, легко поддающейся обмыванию. Пол в душевых должен быть водонепроницаемым. Сток воды из групповых душевых осуществляется по большей части в виде лотка, устраиваемого в полу и пересекающего все кабинки. Пол душевой делается с уклоном в сторону лотка; иногда лотков не делают, а полу душевой придают уклон в сторону трапа. Один трап диаметром выпуска в 50 мм может принять стоки не более как от двух душевых кабинок. Трап с выпуском 1С0 мм, помещен¬ ный в лотке, обслуживает до девяти душевых кабинок, без лотка — до няти кабинок. На промышленных предприятиях с большим числом рабочих иногда устраиваются души проходные, типа пропускника. Эти души питаются обычно теплой водой из общего смесителя яри помощи одной продоль¬ ной трубы, к которой снизу монтируются душевые сетки. Рабочие входят под душ с одной стороны и выходят из-под него — с другой. з) Трапы Трапом называется половая решетка, принимающая жидкость с по¬ верхности пола. Трапы применяются в цехах, банях, прачечных, душевых и прочих помещения, в которых необходим отвод сточных вод в канали¬ зационную сеть. Полу по направлению к трапу придается соответствую¬ щий уклон. Трапы изготовляются из чугуна (рис. 61) с эмалированной внутренней и асфальтированной наружной поверхностью. Согласно СТ 13/НККХ каждый трап должен иметь сифон, составля- 79
Рис. 61. Трапы. ющий одно целое с чашей трапа или присоединяемый к нему в виде от¬ дельной фасонной части. Приемные решетки трапов имеют отверстия диаметром не более 6 мм с общей площадью, не превышающей сечения отводной трубы. Решетка может быть съемная, допускающая возможность осмотра и очистки гидравлического затвора трапа, или наглухо прикрепленная. Во втором случае необходимо устройство спе¬ циальных прочистных отверстий в сифоне, закрываемых крышками. В случае необходимости быстрого отве¬ дения воды применяются трапы с двойной крышкой—верхней со щелями шириной 12 см и нижней, располагаемой ниже на 40 мм, с отверстиями диаметром 6 мм. Для отведе¬ ния больших количеств воды вместо трапов употребляются иногда особые перекрытые решетками приемные колодцы с водяным затвором и с выпусками диаметром 150, 200 мм и более в зависимости от обслужи- ваемой площади пола или количества при¬ нимаемых сточных вод. и) Питьевые фонтанчики Питьевые фонтанчики (рис. 62) устанавливаются для общественного пользования: на вокзалах, в парках, стадионах, на промышленных пред¬ приятиях, в учебных заведениях. Согласно СТ 13/НККТ конструкция питьевых фонтанчиков должна отвечать следующим санитарно-гигиеническим требованиям: фонтанный наконечник должен быть защищен от непосредствен¬ ного соприкосновения со ртом или руками пользую¬ щегося. Допускается применение предохранительных устройств в виде воронок, колец, козырьков или иных видов, а также скрещивающихся в одной точке струек. Устройство фонтанного наконечника и направле¬ ние струек должны исключать возможность обратного попадания выбрасываемой струи на наконечник во избежание загрязнения его. Струя питьевого фонтанчика не должна быть слиш¬ ком высокой или низкой и должна поддаваться регу¬ лированию. Питьевые фонтанчики применяются одно¬ струйные и многоструйные, пьедестальные (стоящие) и настенные, изготовляемые из фаянса, эмалирован¬ ного чугуна и иных материалов, отвечающих основ- Рис. 62. Питьевой фонтанчик. ним санитарным требованиям. Фонтанчики применяются или с непрерывной струей, или с ручным или с ножным периодическим пуском. Чаша питьевого фонтанчика для отвода неиспользованной воды должна присоединяться к канализационной или водосточной сети. На отводной трубе непосредственно под чашей питьевого фонтан¬ чика устанавливается гидравлический затвор в виде отдельной фасонной части (сифона), если таковой не предусмотрен в конструкции чаши. Чаша фонтанчика должна быть снабжена решеткой. 4. ПРОМЫВНЫЕ ПРИБОРЫ Все канализационные приемники должны быть обеспечены промывкой ■от водопровода. Основным требованием, предъявляемым к конструкции промывных приборов, имеющих присоединение с одной стороны к водо- 80
проводу, а с другой —к канализационному приемнику, состоит в том чтобы бактерии из канализационной сети совершенно не могли попаст в водопроводную сеть. Непосредственное соединение хозяйственно-питьевой водопроводной сети с каналйзационным трубопроводом не допускается. Промывка клозетных чаш и писсуаров производится: а) из бачков, действующих автоматически или через пусковые приспособления; б) из промывных кранов; в) путем непрерывного обмывания водой (сечатые трубы, желоба, насадки, козырьки и т. д. для писсуаров). Типичным и наиболее распространенным бачком для промывки кло¬ зетных чаш является бачок „Эврика** (рис. 63, а); он состоит из чугунного корпуса k, в дне которого укреплена медная часть п с выходящей наружу резьбой для присоединения к смывочной трубе. Внутри бачка расположен двойной чугунный колпак о; во внутренний колпак ввинчено медное гнездо (штуцер) В, входящее внутрь медной части и. В штуцере В устроены окошки, пропускающие воду. Весь колпак может приподниматься с по¬ мощью рычага р. ' При дергании за держку С рычаг р поднимает колпак о. Окна в шту- цере В пропускают воду, и последняя устремляется в смывочную трубу. Рис. 63. Промывной бачок „Эврика*. Внутри колпаков происходит разрежение, и вся вода из бака интенсивно устремляется в колпак (как показано стрелками на рис. 63), пока бак не опорожнится. Одновременно начинает действовать шаровой кран Е, по¬ дающий воду в бачок, пока он не наполнится и поплавок не закроет кран. В последнее время находят себе применение более изящные и удоб¬ ные для ухода низко расположенные промывные бачки разных конструкций. На рис. 63,6 дана схема низко расположенного бачка. Вода поступает в бачок снизу и изливается через шаровой кран 1 по низко опущенной (для бесшумности поступления воды) трубочке 2. Для спуска воды из бачка следует повернуть кнопку или рычажок, помещающиеся снаружи бачка и приводящие в движение рычаг 3. При этом рычаг 3, вращающийся на оси 4 и снабженный противовесом 5, при¬ поднимает полый медный или резиновый шар 6, который всплывает до уровня удерживающего штифта 7, открывая доступ воде в смывочную трубу диаметром 50 мм, Когда вода из бака выльется, шар снова сядет на свое седло. Промывные бачки делаются: фаянсовые, керамиковые, чугунные, же¬ лезные, асбоцементные, из пластмассы, деревянные, выложенные свин¬ цом или медью, а также из других водонепроницаемых материалов. Каждый бачок должен на подводящей воду трубе иметь запорный вентиль на случай ремонта и выключения. Емкость высокорасполагаемого бачка должна быть не менее 8—10 л\ при каждой промывке должно спускаться не менее 6 л в течение 5 сек., 6 Водоснабжение и канализация. 5016 19
причем необходимо, чтобы количество спускаемой за один раз воды было бы вне зависимости от воли пользующегося. Расстояние от пола до днища высокого клозетного бачка должно быть не менее 1,8 лг, а диаметр смывочной трубы — не менее 32 мм. Для низкорасположенного бачка диаметр смывной трубы принимается не менее 38 мм при емкости бачка в 25—30 л. Количество спускаемой при про¬ мывке воды из низкого бачка должно составлять около 18—20 л в за¬ висимости от конструкции смывного устройства. Автоматические бачки для периодической промывки писсуаров дол¬ жны быть снабжены обратным шаровым клапаном и неподвижным сифо¬ ном диаметром не менее 25 мм. Кроме бачков для интенсивной промывки клозетных чаш, а иногда и писсуаров применяются промывные краны, которые бывают поршневые или мембранные. Конструкция промывного крана должна исключать воз¬ можность засасывания грязной воды из чаши в водопроводную сеть, даже в случае образования в сети вакуума, а также возможность гидравли¬ ческих ударов в сети. Калач из двух чугун, канализ. отводов или согнутый из железной трубы d -100м> t Дет. лоток 700 бетон бетон или кирпич оштукатуренный, цвм. раствором Деревянные крышки на шпонках из досок толщиной 50мм бетон зоо- -350 Рис. 64. Бетонная песколовка. ^Прочистка й^Здмм Отводная %„труба 100.'мм Промывные краны должны иметь приспособление для регулирования расхода воды, обеспечивающего полное обмывание чаши в течение 8— 10 сек. Устройство, регулирующее расход воды и силу струи, должно быть недоступно для пользующегося (регулировка производится техни¬ ческим персоналом). Потребный напор у крана для сифонизирующих клозетов должен быть не менее 3,6 му а для смывных (выполаскиваемых)—не менее 4,5 м. 5. КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА ОСОБОГО НАЗНАЧЕНИЯ а) Песколовки и отстойники При канализационных приборах, принимающих стоки со значительным содержанием песка или взвешенных твердых примесей (глина, ил, крах¬ мал и др.), должны быть установлены песколовки или отстойники. Песко¬ ловки и отстойники, устанавливаемые при приемниках стоков от систем хозяйственно-питьевого водоснабжения, могут помещаться внутри здания или вне его. Песколовки и отстойники для производственных стоков устанавли¬ ваются всегда вне здания; они представляют собой сооружения наружной канализации. Песколовки обязательны при мойках для овощей, в столовых и на фабриках-кухнях. В зданиях песколовки устанавливаются по возможности непосред¬ ственно у приемника на уровне пола или утопляются в конструкции по¬ следнего. Песколовки бывают металлические, бетонные (рис. 64), железо¬ бетонные и из других водонепроницаемых материалов. Одна песколовка 82
может обслужить группу приборов, сточные воды которых до поступле¬ ния в канализацию подлежат освобождению от твердых примесей. Отводная труба из песколовки должна иметь гидравлический затвор. Скорость потока воды через песколовку принимается в 0,003— 0,007 м]сек, в среднем 0,005 м)сек. Время пребывания стоков в песко¬ ловке— 3,5 мин. Песколовки должны очищаться не реже, чем через трое суток. Отстойники для больших расходов сточной воды (например в гара¬ жах) устанавливаются обязательно вне пределов здания — на дворе. До¬ пускается применение отстойников бетонных, железобетонных, кирпичных, как вертикального, так и горизонтального типа. Время пребывания сточных вод в отстойнике при гаражах прини¬ мается в 1 час. Очистка отстойников производится не более как через месяц. Конструкции малых отстойников по принципу действия не отлича¬ ются от конструкций отстойников наружных. б) Бензиноуловители Труба дл 640 бензина 500 II 350 Пробный кран d* I'z ляции Рис. 65. Бензиноуловитель. 'Железное 'оцинкован¬ ное бедро без она В связи с ростом автомобильного хозяйства неизбежные лучаи попа¬ дания в канализационные сети горючих жидкостей: бензина, керосина бензола и др.; между тем это чрез¬ вычайно опасно при эксплоатации канализационных сетей. Горючие жидкости попадают в сеть преиму¬ щественно из гаражей, стоки из которых должны поэтому снаб¬ жаться особыми бензиноуловите¬ лями. На рис. 65 изображена схема бензиноуловителя московского типа: I — входная камера, II—вы¬ делительная камера и ///—отвод¬ ная камера. Движение сточной воды в приборе показано стрел¬ ками. Всплывающий в выделитель¬ ной камере бензин отводится из прибора трубкой, как показано на ри¬ сунке. Согласно СТ 13/НККХ бензиноуловитель должен задерживать не менее 95°/0, содержащихся в сточной воде горючих жидкостей. Конструк¬ ция бензиноуловителя не должна допускать возможности обратного про¬ никания взрывчатых газов по сточной трубе в помещение гаража. в) Жироуловители Жиросодержащие сточные воды образуются главным образом в зда¬ ниях, обслуживающих общественное питание, — в столовых, фабриках-кух¬ нях и пр. Жиры попадают в сточные воды при мойке столовой и кухонной посуды. Попадание жиров в канализационные сети приносит вред при эксплоатации сети — жиры, отлагаясь на стенках труб, загнивают; попа¬ дая на очистные сооружения, жиры затрудняют очистку сточной жидко¬ сти; кроме того жир представляет собой ценный утиль, так как он идет на изготовление мыла. Жироуловитель (рис. 66) представляет собой бетонный резервуар, в котором и происходит выделение из жидкости жира; жир как более легкий всплывает и скопляется на поверхности жидкости. Крышка жиро¬ уловителя периодически открывается, и скопившийся жир удаляется вруч¬ ную черпаками. Жироуловитель, показанный на рис. 66, заключает в себе водяной затвор, а потому при установке такого прибора отдельного сифона не 83
требуется. Согласно СТ 13/НККХ жироуловнтели устанавливаются непо¬ средственно у моек. Для группы приемников, выпускающих жировые стоки, рекомендуется постановка общего жироуловителя вне пределов здания; спускная канализационная линия от означенных приемников устраи- Разрез.по f -і Лн]н Рис. 66. Жироуловитель. еается самостоятельно оез связи с общей внутренней канализационной сетью. Направление в жироуловитель фекальных вод, а также вод нежиро¬ вых — не допускается. 84
Установка жироуловителей обязательна в столовых у моек мяса и рыбы и для мытья кухонной и столовой посуды. г) Охлаждение, разбавление и нейтрализация сточных вод Т е п л о у л о в и т е л и, охладительные и разбавительные у с т а н о в к и. Температура сточной жидкости, поступающей в канализа¬ ционную сеть, должна быть (у приборов) не выше 60°. В случае наличия сточных вод более высокой температуры следует эти стоки до спуска в канализацию подвергать охлаждению. Приборы для охлаждения сточ¬ ной жидкости различны по конструкции и в рациональных установках совмещаются с теплоуловителями для подогрева водопроводной воды, питающей систему горячего водоснабжения. Конструкция теплоуловителя должна совершенно исключать возможность попадания сточной воды в систему нагреваемой чистой воды. При отсутствии теплоуловителей сточные воды температурой выше 60° должны перед спуском в канали¬ зационную сеть разбавляться (водопроводной водой или сточными водами) со снижением их температуры до 60°. Спуск конденсационных вод, как правило, должен производиться в водосточную сеть или в естественные водоемы, но разрешается спуск их и в хозяйственно-фекальные сети. Спуск в канализационную сеть кислотных и щелочных вод концен¬ трацией более 3°/0 не допускается. Кислотные или щелочные воды до по¬ ступления в канализацию должны подвергаться предварительной нейтра¬ лизации в особых усреднителях или нейтрализаторах, конструкция и принцип действия которых зависят от характера и объема производства и бывают весьма различны. 6. КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ СЕТИ Следует различать два рода внутренних канализационных сетей: сети в промышленных предприятиях и сети в жилых и общественных зда¬ ниях. Первые по своей планировке и устройству близки к сетям наруж¬ ной канализации, вторые же отличаются большим своеобразием. а) Внутренние сети промышленных предприятий Направление коллекторов внутренней канализационной сети должно быть параллельно основным осям здания или осям колонн. Трубы в це¬ хах должны укладываться на расстоянии не менее 1 м от стен, колонн и фундаментов станков; в каждом отдельном случае расстояние это должно определяться в зависимости от качеств грунта и отметок подошв фун¬ даментов. При трассировке канализационных линий в цехах следует избегать прокладки их в главных проходах, где сосредоточиваются интенсивные потоки людей. Крышки смотровых колодцев могут мешать движению. Установка ревизионных колодцев в цехах необходима на поворотах линий и в пунктах присоединения к ним боковых ответвлений, а также на прямых участках не более как через 25 м. При укладке труб на глубине менее 1 м под оборудованием (где это допускается технологами) или под транспортными путями канализа¬ ционные трубы должны быть защищены от влияния механических на¬ грузок. В качестве защитных средств могут применяться: песчаная по¬ душка над трубой толщиной не менее 0,50 м', заделка трубопровода в сплошной бетонный массив или заделка в короб из дерева, бетона или труб большего диаметра. Постановка вытяжных стояков на производственных сетях необяза¬ тельна. Однако у выпусков для вентиляции наружной сети рекомендуется устанавливать вентиляционные стояки. Длина выпуска от стояка до смо¬ трового колодца наружной сети не должна быть более 7 му однако при Р5
наличии на внутренней сети за стояком ревизионного колодца расстояние от такового до смотрового колодца сети допускается до 25—30 м. Примыкание внутренней сети к наружной в большинстве случаев осуществляется по двум основным схемам: а) по первой схеме отдельные внутрицеховые линии имеют самостоятельные выпуски в наружную сеть (рис. 67,а), б) по второй схеме все внутрицеховые линии объединяются в одной сборной трубе, расположенной внутри цеха, и сточные воды вы¬ водятся в наружную сеть одним общим выпуском (рис. 67,6). Первая схема более распространена, хотя она вызывает необходи¬ мость устройства большого числа колодцев на наружной сети; эта схема может быть выгодна только при малом заглублении наружной линии, при небольшом расстоянии ее от стены цеха и при небольшом ее диа¬ метре; наоборот, в случае большого заглубления наружной линии, значи¬ тельного удаления ее от цеха и крупного ее диаметра вторая схема значи¬ тельно более выгодна. Рис. 67я — раздельный выпуск внутрицеховой линии; б — объединенный выпуск внутри¬ цеховой линии. б) Внутренние сети жилых и общественных зданий Общим правилом трассировки внутренних канализационных сетей всякого рода непромышленных зданий является направление выпусков канализации на задний фасад основного здания во двор. Если на участке владения имеются другие здания, то их канализационные выпуски на¬ правляются также на общий двор. Поэтому внутренние канализационные системы в отличие от внутренних водопроводных систем имеют дворовую канализационную сеть, которая является промежуточной между внутрен¬ ней и уличной. При новой планировке кварталов, при которой квартал не делится на владения, а представляет один общий участок, планомерно застроенный жилыми и общественными зданиями, промежуточной ка¬ нализационной сетью между внутренней и уличной является сеть внутри¬ квартальная, к которой непосредственно и примыкают выпуски от всех зданий квартала. в) Отводные трубы По общей схеме внутренней канализации (рис. 4) сточные воды от приемников отводятся отводными трубами к стоякам. Отводные трубы прокладываются или над полами, или в толще перекрытий, или же поме¬ щаются под потолком нижнего этажа (в последнем случае они называются подвесными). Подвесные проводки во многих случаях бывают неизбежны, однако устройства их по возможности следует избегать. Нормами СТ 13/НККХ не допускается, как правило, располагать подвесные канализа¬ ционные линии над жилыми помещениями, кухонными плитами, кладо¬ 86
выми съестных припасов и т. п., даже в том случае, если подвесная труба будет заключена в короб или закрыта маскировкой. Наибольшая допускаемая длина отводных труб, прокладываемых в междуэтажных перекрытиях, составляет для труб диаметром 100 мм — 7,5 м, диаметром 75 и 50 мм —10 м. Для труб, прокладываемых в под¬ валах, где возможно обеспечить нормальные уклоны, допускается большая длина отводных линий. Минимальные диаметры и уклоны отводных труб от отдельно стоя¬ щих приемников должны быть не менее указанных в табл. 15. Нормальные и минимально допустимые уклоны отводных труб в зависимости от диаметра их ука¬ заны в табл. 16. Таблица 15 Тип приемника Минималь¬ ный диа¬ метр отводной трубы в мм Минималь¬ ный уклон Ватер-клозеты .... 100 0,012 Писсуары 50 0,020 Умывальники .... 38—50 0,020 Раковины 50 0,025 Мойки 50 0,025 Ванны 50 0,020 Трапы d = 100 . . . 100 0,012 „ d= 50 . . . 50 0,075 Питьевые фонтанчики 32-50 0,010—0,020 Таблица 16 Внутренний диаметр трубы в мм Уклоны в тысячных нормаль¬ ные минималь* ные 50 0,035 0,025 75 0,025 0,015 100 0,020 0,012 125 0,015 0,010 150 0,010 0,008 Максимальный уклон для отводных труб всех диаметров допу¬ скается в 0,15. г) Стояки Стояки устанавливаются вертикально у стен, перегородок или в бо¬ роздах стен. Заделка стояков в бороздах или зашивка в короба должна производиться по всей высоте стояка, но с обязательным устройством отверстий против ревизий. Располагать стояки в жилых помещениях не допускается. Стояки должны иметь по всей высоте одинаковый диаметр, соот¬ ветствующий наибольшему диаметру отводной линии, присоединенной к данному стояку. Раструбы стояков, как правило, должны быть напра¬ влены кверху. Стояки, а также и отводные трубы должны прикрепляться к стенам или перекрытиям посредством специальных крючьев, хомутов или под¬ весок, устанавливаемых не реже как через 2 м. Диаметр стояка не должен быть менее 50 мм; стояк такого диа¬ метра может принять стоки от 30 приборов; стояк диаметром 75 мм при¬ нимает стоки от 60 приборов; однако если среди приборов имеется хотя бы один унитаз, то диаметр стояка должен быть 100 мм. Наиболь¬ шее допустимое число унитазов на один стояк диаметром в 100 мм — 50 шт., не считая прочих приборов. На практике, как правило, количество приборов, приходящихся на один стояк, редко достигает 50 шт.; поэтому стояки более 100 мм в жилых и общественных зданиях не применяются. д) Выпуски Выпуском называется соединительная линия между стояком и бли¬ жайшим колодцем дворовой сети. Выпуски должны присоединяться к дворовой линии под углом не менее 90°, при этом в высотно*м напра¬ влении дворовая труба и выпуск должны быть заложены шелыга в ше¬ лыгу, т. е. верх с верхом. 87
Диаметр выпуска должен соответствовать диаметру стояка. Выпуску придается больший диаметр только в том случае, если наполнение трубы выпуска при данном уклоне превышает по расчету половинное сечение трубы. Длина выпуска определяется расположением смотрового колодца, который должен предусматриваться не ближе 2 м и не далее 10 м от на¬ ружной стены здания. Длина выпуска диаметром 100 мм от стояка до смо¬ трового колодца не должна превосходить 15 м. Иногда практикуется присоединение к одному выпуску двух и более стояков, как например в жилых зданиях, если санитарные ячейки двух соседних квартир расположены смежно по обе стороны одной капиталь¬ ной стены. Оба стояка объединяются в подвале в один общий выпуск. В случае значительного удлинения наружной линии от стены здания и особенно при большом ее заглублении выпуски соединяются между собой еще дополнительной сборной наружной линией, из которой сточ- Рис. 68. Канализация цеха с отдельной сборной дворовой линией: ]—VII— стояки, Вь В3 и Bs—мелкие колодцы сборной наружной линии; А3 — глубокий колодец наружной канализационной сети /Ц, А3, Л3. ные воды общей соединительной веткой выводятся в колодец наружной линии. На рис. 68 показан подобный случай канализования бытовых по¬ мещений цеха; направление движения сточной жидкости показано стрел¬ ками. Допускается направление двух и более выпусков в один общий ко¬ лодец дворовой сети. Выпуски устраиваются, как и трубопроводы внутренних сетей, из чу¬ гунных раструбных труб канализационного типа. Трубы выпуска должны быть предохранены от промерзания и по¬ вреждений при прокладке их в зоне промерзания. В местах прохода выпускного трубопровода через стену здания в стене оставляется отверстие с прозором от кладки до тела трубы не менее 15 см, заделываемое обычно жирной эластичной глиной. Отверстия для выпусков в проектируемых зданиях должны преду¬ сматриваться строительными чертежами. е) Вытяжной трубопровод От всех стояков должны быть выведены вытяжные трубы выше крыши здания. 88
По СТ 13/НККХ допускается объединять в одну общую вытяжную трубу группу стояков; при этом площадь поперечного сечения общей трубы должна быть не менее площади наибольшего из отдельных стояков, увеличенной на полусумму площадей всех остальных стояков, присоеди¬ ненных к общей трубе. Не допускается выводить вытяжные трубопроводы в дымовые трубы и каналы от печей, а также в каналы и трубы, служащие для вентиляции помещений. Горизонтальные участки вытяжных труб должны проклады¬ ваться с уклоном в сторону стояка. Диаметр вытяжных труб в отапливаемых помеще¬ ниях должен быть не менее диаметра соответствую¬ щего стояка, в холодных же помещениях, а также в той части .вытяжной трубы, которая находится поверх крыши, диаметр должен быть увеличен на 50 мм против размера стояка. В городах с теплым климатом, где нельзя ожидать зимой образования инея в вытяж¬ ных трубах, увеличения диаметра не требуется. Вытяжные трубы, проходящие внутри здания до чердака, должны изготовляться из того же материала, что и сточные стояки; вытяжные трубы, проклады- Рис- Ревизия, ваемые выше пола чердака, могут быть из парсового железа при условии обеспечения герметичности их стенок. Вытяжные трубы должны оканчиваться над крышей на высоте не менее 0,7 м. В месте пересечения вытяжного стояка с кровлей крыши должен быть установлен железный манжет, предупреждающий затекание атмосферной воды в чердачное помещение. Манжет должен тесно обхватывать ствол вытяжной трубы без зазора. Устье вытяжной трубы должно перекрываться сверху железной флюгаркой. Если на отводной трубе установлено значительное число приборов, а длина ее более 12 м, то в конце трубы должен устанавливаться доба¬ вочный вытяжной стояк диаметром не менее диаметра отводной трубы. 7. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОЧИСТКИ Для прочистки внутренних канали¬ зационных трубопроводов в соответ¬ ствующих местах устанавливаются ре¬ визии, ревизионные колодцы, прочистки и пробки. Ревизия (рис. 69) представляет со¬ бой чугунный патрубок с раструбом. В средней части этого патрубка имеется овальное отверстие, которое закры¬ вается крышкой на болтах. Крышка ставится на тонкой резиновой про¬ кладке. На стояках ревизии должны быть установлены на высоте 1,0 м от пола в каждом этаже. Однако в случае отвес¬ ного направления стояков (без каких бы то ни было отводов и отступов) разрешается ставить ревизии через этаж, но обязательно в самом верхнем и в самом нижнем этажах здания. Ревизии ставят также под всеми санитарными приборами, устанавли¬ ваемыми выше пола (рис. 70). На отводных канализационных линиях постановка ревизий обяза¬ тельна: при поворотах трубопровода более чем на 30°, в местах соеди¬ нения двух или нескольких трубопроводов, на длинных прямолинейных линиях (не менее одной ревизии на каждые 12 л/). 89
В том случае, когда ревизия устанавливается на трубе, проходящей в земле, для свободного доступа к ревизии делают специальный реви¬ зионный колодец (рис. 71) с легко открывающимся люком. Основание такого колодца устраивается бетонным с уклоном в сторону ревизии, чтобы нечистоты, вытеснившиеся в колодчик при открывании ревизии, Рис. 71. Установка ревизии в колодце. после ликвидации зазора самотеком стекали обратно в канализацию. б) Прочистки представляют собой патрубки, выступающие раструбом выше по¬ верхности пола (рис. 72), закрывающиеся пробками на резьбе. Прочистки устанавливаются на концах длинных отводных линий, в углах на пово¬ ротах отводных линий и во всех пунктах на отводных линиях, где может потребо¬ ваться прочистка, например в точках пере¬ хода надпольной линии под пол перехода труб с диаметром 50 мм на 100 (рис. 73) и др. В раструб прочистки закладывается же¬ лезная муфта с такой же пробкой на резьбе (для труб диаметром для труб диаметром 38 мм). муфта и пробка в 75 мм. 50 мм — муфта и пробка в в) Пробки применяются для прочистки сифонов, тупых концов отводных труб, если по следние выполняются из газовых труб. в 8. ТРУБЫ И ФАСОННЫЕ ЧАСТИ Для канализационных трубопроводов в зда¬ ниях применяются чугунные асфальтированные раструбные трубы канализационного типа по ОСТ 4781 и 4782 (рис. 74) и фасонные части к ним по ОСТ с 4784 по 4799 (рис. 75), а также газовые трубы — оцинкованные или черные. Чугунные канализационные трубы вырабаты¬ ваются диаметром 50, 75, 100, 125 и 150 мм. Для внутренних канализационных трубопро¬ водов могут применяться тоже трубы асбоце¬ ментные. 100 мм применяются Рис. 72. Прочистка. а=юо Рис. 73. Схема установки прочистки при переходе с трубы d==50 мм на трѵбу d = 100 мм. Наиболее ходовыми являются чугун¬ ные трубы диаметром в 50 и 100 мм; трубы прочих диаметров применяются редко. Из чугунных труб монтируется вся система внутренней канализации, включая выпуски до колодцев дворовой сети. Заделка раструбов канализационных труб должна обеспечить герметичность трубопровода и производится смоляным и белым канатом с зачеканкой слегка увлаж¬ ненным портландским цементом (90% цемента, 10% воды по весу). Для ответ¬ ственных случаев по указанию управления канализацией стыки иногда заливаются свинцом по осмоленной пряди с последую¬ щей зачеканкой. При открытой прокладке канализационные асфальтированные трубы окрашиваются масляной краской в тон помещения после предваритель¬ ного наружного обжига асфальтировки паяльной лампой и после дву- Q0
■кратной грунтовки спиртовым лаком или одиночной грунтовки шеллаком. В тех местах, где возможно случайное механическое повреждение канализационных труб (в подвалах, сараях, кладовых, угольных и т. п.), необходимо защищать трубопроводы устройством предохранительных ко¬ робов или иных ограждений. Деревянные короба устраиваются из досок с дверками против ревизионных отверстий. Если требуется предохранить канализационные трубы от замерзания, то производится утепление их или войлоком с обшивкой дощатым ко¬ робом и с засыпкой опилками, или же другим теплоизоляцион- ' Et ным материалом. Вытяжные тру- I R бопроводы в пределах чердач- J ного помещения и выше крыши гооомм также лучше монтировать ИЗ чу- Рис. 74. Трубы чугунные канализационные, гунных труб, однако допускается выполнять их из оцинкованного или черного, хорошо прокрашенного с двух сторон железа, а также из труб асбоцементных, бетонных и керамиковых. Присоединение отводных труб к стоякам производится при помощи тройников и крестовин с боковыми патрубками, направленными к оси стояка под углом не более 60°. Соединение отводных труб между собой в горизонтальной пло¬ скости („на лежачую*) следует допускать лишь в исключительных слу¬ чаях. Рис. 75. Фасонные части чугунные канализационные: 1—4 кресты; 5—7—тройники; 8—11 — отводы; 12—13 — переходные муфты; 14— отступ; 15—соединительная муфта.’ ’ 9. ПРЕДОХРАНЕНИЕ ПОМЕЩЕНИИ ОТ ЗАТОПЛЕНИЯ ЧЕРЕЗ КАНАЛИЗАЦИОННУЮ СЕТЬ Помещения могут быть затоплены сточными водами: а) в случае за¬ сорения дворовой сети, б) при подъеме паводковых вод. При наличии санитарных приборов в подвальных помещениях ниже уровня двора последние подвергаются опасности затопления сточными водами через приборы в случае засорения дворовой сети. Поэтому трубы, отводящие сточные воды из подвальных помещений, должны быть снабжены задвижками для выключения их из сети на время очистки за¬ сорения дворовой сети. На чугунных канализационных линиях применяются особые двух¬ раструбные чугунные задвижки „Лудло“ канализационного типа; если за¬ движка устанавливается на отводной трубе ниже пола, то устраивается колодчик (кирпичный или бетонный) диаметром или в стороне не. менее 0,7 м. Одна задвижка может служить для выключения нескольких при¬ боров, расположенных на общей отводной трубе. Задвижки должны рас¬ полагаться в легко доступных местах. Устанавливать их на стояках или 91
выпусках так, что закрытие их будет приводить к выключению санитар¬ ных приборов в верхних этажах, не допускается. Применение вместо задвижек пробочных кранов или самозапираю¬ щихся обратных клапанов ввиду ненадежности их действия не допу¬ скается. б) В районах, затопляемых паводочными водами (из рек непо¬ средственно или через водосточную сеть), возможно затопление через смотровые колодцы и хозяйственно-фекальных сетей, а через трубы и санитарные приборы — затопление нижних этажей зданий. В таких районах нельзя располагать приемники и приборы ниже горизонта самых высоких паводочных вод (считая по борту прибора). Если же необходимо канализовать помещения, расположенные ниже максимального уровня паводочных вод, то устраивают две обособленные канализационные сети: верхнюю — для отвода стоков от всех приемников, расположенных выше уровня высоких вод, и нижнюю — для отвода стоков от приборов, расположенных ниже этого уровня. На выпусках из здания нижней сети устанавливают задвижки, которые перед появлением высо¬ ких вод закрываются, и пользование приемниками нижней сети на это время прекращается. Вытяжной трубопровод может быть общим для обеих сетей. В тех случаях, когда временное прекращение пользования приборами нижней сети недопустимо, должна быть обеспечена перекачка стоков из нижней сети в верхнюю. Во время перекачки задвижка на выпуске ниж¬ ней сети должна быть закрыта. 10. ПЕРЕКАЧКА СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ ВО ВНУТРЕННИХ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ Перекачка сточной жидкости необходима в следующих случаях: а) при наличии в зданиях приемников, расположенных ниже уровня дворовой сети, б) при наличии нижней сети, которая на время паводка не может быть отключена от верхней. В обоих случаях необходимы сборные резервуары для стоков, из которых стоки забираются насосами. Сборные резервуары должны, как правило, располагаться вне пре¬ делов здания, насосы же устанавливаются обычно в подвальных поме¬ щениях зданий. Расположение резервуара в пределах здания может быть допущена как исключение с особого разрешения управления канализацией. Если резервуар располагается вне здания, то насос может быть перенесен в помещение резервуара. Емкость сборного резервуара определяется в зависимости от коли¬ чества перекачиваемых сточных вод, колебания их расхода по часам, типа и мощности перекачивающего агрегата и от продолжительности его работы. Обычно для перекачки сточных вод применяют канализационные центробежные насосы, но пригодны также гидравлические или пневма¬ тические эжекторы. Насосная установка должна иметь 100%-ный резерв, и кроме того на случай перерыва электроснабжения желательна установка дополнительного ручного насоса. Согласно СТ 13/НККХ домовые станции, служащие для перекачки, должны быть автоматического действия. Тип сборного резервуара и его материал должны обеспечивать санитарное состояние всей установки и исключать возможность поступле¬ ния сточной жидкости и газов в помещения. Резервуар должен быть водопроницаемым и закрытым. Он может выполняться из бетона, железо¬ бетона или кирпича. Надводное пространство резервуара должно иметь вытяжную и при¬ точную вентиляцию. Резервуар должен быть снабжен надежной сигнали¬ зацией для предупреждения переполнения. 92
11. НОРМЫ ЧИСЛА САНИТАРНЫХ ПРИБОРОВ В ПОМЕЩЕНИЯХ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ Число санитарных приборов каждого вида (клозет, умывальник, ванна, писсуар и др.) зависит от количества людей, пользующихся при¬ борами, их пола и возраста, от нормы расхода воды в здании, а также от назначения здания. Количество санитарных приборов в разных зданиях дается в СТ 13/НККХ. В табл. 17 приведены нормы числа людей на один прибор. Таблица 17 Наименование помещений Нормы водо- потребле- ния в л Число людей на 1 прибор клозет 1 писсуар умывальник 1 раковина | мойка ванна 3 мужск. женск. 1 Примечание Жилые квартиры (индивидуаль¬ ные) при норме водопотребления 100-125 15 10 15 10 б 7 •8 '.9 Общежития . . . Особо благоустро¬ енные и гости¬ ницы с группо¬ выми санитар¬ ными узлами . . Учреждения . . Театры, кино, клу¬ бы и т. п.: для посетителей . для артистов . . . 120-150 150 и выше 85 100—125 15 10 15 10 15 10 і 15 10 40 30 15 20 35 20 — -5—10 Или по одному прибору на квартиру Горячее водоснабжение от местных нагревательных при¬ боров Горячее водоснабжение централизованное Особо благоустроенные квартиры В индивидуальных кабинах 4 человека на 1 рожок. При наличии групповой разде¬ вальни (3 места на 1 душ) до¬ пускается 9 человек на 1 ро¬ жок* Продолжительность ра¬ боты душей 30—45 мин. У артистов-солистов — инди¬ видуальный душ или ванна Столовые, ресто¬ раны и т. п.: для посетителей . Больницы (для ста¬ ционарных боль¬ ных) Бани на одновре¬ менное пребы¬ вание моющихся Для обслуживаю¬ щего персонала при устройстве отдельной убор¬ ной 80 15 50 60 10 35 40 15 25 50 15 50 По заданию » 9 10—12 на бан¬ ную колонку 40 30 40 40 1 2 4 5 I Число санитарных приборов в детских учреждениях назначается в за¬ висимости от числа детей, на которое учреждение рассчитано (табл. 18). 93
В групповых уборных при бытовых помещениях промышленных предприятий, а также в школах предлагается придерживаться числа ра¬ бочих и служащих на одно клозетное место согласно табл. 19. Таблица 18 Для уборных с ________________________ числом клозетов более Число 10 принимается один ЧИСЛО детей число унитазов умываль¬ Примечание клозет на 40 мужчин ников или на 35 женщин. і. I., .. .і Число умывалъ- 25 3 2 Писсуары в детских садах НИКОВ в бытовых ПО- 50 4 4 не устанавливаются. Количе- мещениях ПрОМЫШЛен- 75 5 6 ство раковин, моек, ванн и ных предприятий при¬ 100 125 6 6 8 10 душен принимается по зада- Нимается по числу ра¬ ботающих в наиболее многочисленной сме- непользующихся душем один умывальный кран полагается на не: для непользующихся душем один умывальный кран полагается на 15 человек в грязных производствах и на 20 — в чистых; для пользую¬ щихся душем, а также для конторского персонала — один кран на 50 человек. Для групповых уборных в школах и уборных общественного пользования число умывальников назначается в 2 раза меньше числа устанавливаемых унитазов, но не менее двух. Число душей и число мест для раздевания в бытовых помещениях промышленных предприятий определяется по числу рабочих, фактически пользующихся душем, Таблица 19 в максимальной по числу людей смене, из расчета 1 душ и 3 раздевальных мес¬ та на каждые 10 человек в обыкно¬ венных производствах и на 8 человек в производствах с повышенными санитарно- гигиеническими требованиями. Расчетное время работы душевой после каждой смены обычно принимается в 30 мин., но не более 45 мин. Число клозетов в групповой установке Число рабочих и служащих на одно клозетное место мужчин женщин 1 20 15 2 45 35 3 75 60 4 ПО 90 5 150 125 6 190 160 7 245 210 8 305 255 9 360 315 10 и более 400 350 и бесперебойное действие 12. РАСЧЕТ ВНУТРЕННИХ КАНАЛИЗАЦИОН¬ НЫХ СЕТЕЙ Расчет внутренних канализационных сетей имеет целью определение необхо¬ димых диаметров всех труб сети, кото¬ рые обеспечивали бы при наименьшей строительной стоимости и минимальных эксплоатационных затратах правильное, четкое всех участков сети. В производственных цехах определение диаметров основных канали¬ зационных труб или сечений каналов производится по максимальным расходам сточной жидкости и с обязательным условием обеспечить мини¬ мальную скорость течения, необходимую для самоочищения труб. Минимальная скорость, обеспечивающая самоочищение линий внутрен¬ них канализаций, принимается в 0,7 м/сек; для цехов же, в которых в стоки попадают тяжелые примеси, например песок, окалина и т. п.,— 0,8 м/сек. При расчетном расходе сточной жидкости максимальное наполнение труб внутренней канализационной сети диаметром от 50 до 125 мм не должно быть более половины диаметра (0,5<я?), для труб же диаметром 150 мм и выше — не более 0,6 d. При минимальных же расходах глубина протока сточной жидкости во избежание прилипания примесей у дна должна быть не менее 2 см. Режим стока жидкости по трубам внутренних канализационных сетей в большинстве случаев отличен от режима подачи воды внутренней водо¬ 94
проводной сетью, так как многие аппараты, приборы и производственные процессы, получая воды равномерно, спускают ее в канализацию сразу после завершения определенного технологического цикла работы; к таким приборам принадлежат мойки, красильные барки, ванны и др. Расход спускаемой жидкости зависит здесь от емкости или производительности данного агрегата и продолжительности спуска. В других случаях, как-то: при охлаждении печей, двигателей и аппаратов, при обмывке машин (например в гаражах), при стоке от лабораторных раковин и т. п., режим стока соответствует режиму подачи воды водопроводом. Поэтому для выявления максимальных расходов внутренних канализационных сетей производственных цехов режим стока сточных вод должен быть указан технологами данного цеха. Диаметры труб внутренних канализационных сетей в жилых и об¬ щественных зданиях, а также в цехах с малым расходом воды опреде¬ ляется в большинстве случаев не по величине максимальных расходов сточных вод, а по условию незасоряемости труб. Канализационные трубы предназначаются для отвода загрязненных жидкостей, содержащих бумагу, экскременты, остатки пищи и другие более или менее крупные твердые предметы; поэтому, чтобы обеспе¬ чить незасоряемость труб, необхо¬ димо независимо от пропускаемых трубами расходов сточной жидкости придавать им определенные мини¬ мальные диаметры, размеры которых установлены на основании данных эксплоатации. Диаметры отводных труб от от¬ дельно стоящих санитарных приборов принимаются согласно табл. 15, из ко¬ торой видно, что диаметры отводных линий менее 50 мм допускаются толь¬ ко для умывальников и питьевых фантанчиков; в остальных же случаях диаметры отводных труб не должны быть менее 50 мм. Для трапов 100 мм и клозетов диаметры отводных ли¬ ний делаются 100 мм. В жилых и Таблица 26 1 № п/п I Наименование приемников Экви¬ валент Объем сточных вод в лісек 1 Раковина 1 0,33 2 а) Клозет с высоким бачком 3,6 1,20 б) Клозет с низким 6 2,00 3 бачком Писсуар 0,5 0,17 4 Умывальник .... 0,5 0,17 5 Мойка 2,0 0,67 6 Ванна в жилом зда¬ нии 2,0 0,67 7 Душ с трапом . . . 0,7 0,22 8 Питьевой фонтанчик 0,25 0,08 общественных зданиях по большей части применяются канализационные трубы и фасонные части двух диа¬ метров— 50 и 100 мм. Так как в жилых зданиях, а также в общественных зданиях с не¬ большими расходами воды расчетные расходы в большинстве случаев значительно меньше пропускной способности труб диаметром в 50 и 100 мм, то внутренние канализационные сети этих зданий обычно вовсе не рас¬ считываются. В зданиях же с большим количеством санитарных приборов — в бытовых помещениях цехов, в душевых, школах, общественных уборных, а иногда и в жилых зданиях с большой нагрузкой на отдельные выпуски — диаметры канализационных труб должны определяться расчетом. Методика определения расчетных расходов сточных вод и процента одновременности действия приборов для внутренних канализационных сетей жилых и общественных зданий существенно отличается от при¬ веденной выше методики определения расчетных расходов подачи воды внутренними водопроводными трубами. Расход сточных вод от различных санитарных приборов принимается по нормам СТ 13/НККХ с приведением к указанному в норме общему эквиваленту расхода. За единицу расхода сточных вод принимается усредненный расход одной раковины, равный 0,33 лісек. Расчетные расходы сточных вод от всех прочих приборов и соответствующие эквиваленты согласно СТ 13/НККХ приведены в табл. 20. 95
Расчетные расходы воды для внутренних канализационных сетей жилых и общественных зданий определяются по эквивалентным расходам отдельных приборов согласно табл. 20 по числу приборов каждого вида в здании и по проценту одновременности действия приборов. Процент одновременности действия приборов в каждом случае устанавливается отдельно. При отсутствии данных о режиме спуска сточных вод нормы СТ 13/НККХ рекомендуют пользоваться таблицами инж. Свешникова (табл. 21 и 22). В табл. 21 Р означает процент одновременности действия приборов каждого вида и п — число приборов для обшественных зданий. Таблица 21 п Р п Р п Р п Р <10 14,3 35 7,6 100 4,5 350 2,4 12 12,9 40 7,1 ПО 4,1 400 2,2 14 12,0 45 6,7 140 3,8 500 2,0 16 11,2 50 6,3 160 3,6 600 1,8 18 10,5 60 5,8 180 3,4 700 1,7 20 10,0 70 5,4 200 3,2 800 1,6 25 9,0 80 5,0 250 2,8 900 1,5 30 8,2 90 4,7 300 2,6 1000 1,4 Таблица 22 N Р Л/ Р N Р N Р 10 19,8 50 8,9 160 5,0 500 2,8 15 16,2 60 8,1 180 4,7 600 2,6 20 14,0 70 7,5 200 4,4 700 2,4 25 12,6 80 7,1 250 4,0 800 2,2 30 11,5 90 6,6 300 3,6 900 2,1 35 10,6 100 6,3 350 3,4 1 000 2,0 40 9,9 120 5,7 400 3,1 1500 1,6 45 9,4 140 5,3 450 3,0 2 000 1,4 Расходы для общественных зданий от приборов каждого вида опре¬ деляются отдельно. Затем на основании табл. 21 определяется общий расчетный расход по следующей формуле: ? = 2 ^'Яп ЛІСеК> (12) где qn — усредненные расчетные расходы приборов разных видов, указан¬ ные в табл. 20. Пример. Определить расчетный расход сточной воды на выпуске бытового помеще¬ ния цеха, имеющего 60 душей, 40 клозетов, 20 умывальников и 50 писсуаров. Решение. Пользуясь формулой (12) и табл. 19, получаем расчетный расход: < = 2 - + = = 0,766 + 3,408 + 0,340 + 0,535 = 5,05 л/сек. Расчетные расходы сточных вод в жилых зданиях q по СТ 13/НККХ определяются по формуле: Л/Р qBKB ? = —(13) где N —сумма эквивалентов всех приборов; Р — процент одновременности действия; q9rce— расход при эквиваленте, равном единице (по табл. 20^в = 1). Зависимость между W и Р для жилых зданий принимается по табл. 22. Пример. Определить расчетный расход сточной воды на выпуске санитарного узла жилого семиэтажного дома, имеющего 14 унитазов, 12 ванн, 14 умывальников, 15 раковин и 3 душа- Решение. По формуле (13) расчетный расход составляет: п = ^Рдэкв 4 100 ’ где JV = 14-3,6 + 12-2,0 + 14-0,5 + 15-1,0 + 3-0,7 = 50,4 + 24 + 7 + 15 + 2,1 = 98,5. Р6
По табл. 22 для N=100 процент одновременности действия приборов Р = 6,3, откуда: 98,5-6,3.0,33 О1 , <7 = і™ = 2’1 л!сек- 100 Гидравлический расчет внутренних канализационных сетей не отли- чается от расчета наружных сетей, поэтому в настоящей главе не приводится. 13. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННИХ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ Согласно СТ 13/НККХ при устройстве домовой канализации соста¬ вляется единый технический проект без предварительной разработки проектного задания и эскизного проекта. Технический проект составляется по планам и разрезам утвержденного строительного технического проекта здания, а для существующих зданий — по строительным чертежам, снятым с натуры. Проект домовой канализации должен состоять из следующих мате¬ риалов: а) плана участка; б) профиля дворовой сети; в) поэтажных планов; г) разрезов по стоякам, а в случаях, когда это окажется необхо¬ димым,— плана местности, окружающей участок, детальных чертежей установок специального характера и расчетно-пояснительной записки. а) План участка должен быть составлен в масштабе 1:500 (для больших участков —1:1000). На плане участка должны быть указаны: все границы участка, „красные" линии, обозначения улиц, проездов и переулков, примыкающих к участку или проходящих по нему, с указанием проездов как проектируемых, так и подлежащих закрытию. На плане участка должны быть нанесены все существующие и про¬ ектируемые здания (с обозначением подлежащих сносу), а также все суще¬ ствующее и проектируемое подземное хозяйство канализации, водостоков, водопровода, газопровода и т. д. На канализационной сети на плане участка должны быть указаны: длина отдельных участков между колодцами, диаметры труб, уклоны, направление стока, материал трубопроводов, расположение всех колодцев с нумерацией, расстояния канализационной сети от стен здания. б) Продольный профиль проектируемой дворовой сети должен быть изображен по всей длине трассы его с указанием всех колодцев и трубо¬ провода до места присоединения к городскому канализацион¬ ному коллектору. Профиль канализационной сети составляется в масштабе по верти¬ кали 1:100, а по горизонтали — в том же масштабе, как и план владения, но не менее 1:500. Построение профиля дворовой сети выполняется по аналогии с профилями городской уличной сети. На профиле следует указать существующую и будущую линии по¬ верхности земли по проектируемой планировке участка, . следует дать характеристику грунтов, а при наличии грунтовых вод — высоту их стоя¬ ния, в затопляемых же местах — наивысший горизонт весенних вод. Для участков между колодцами проектируемой канализационной сети следует указать диаметр труб, длину, уклон и делать пометки об утеплении труб и других особенностях устройства сети. Колодцы должны получить нумерацию и нивелирные отметки: а) заложения лотка (при изменении диаметра труб отметки указываются для обоих диаметров) и б) поверхности земли (существующей и плани¬ ровочной). Над колодцем проставляется глубина заложения его. На про¬ филе отмечаются все пересекаемые подземные сооружения (линии водо¬ провода, водостока и т. .д.) с уточнением их расположения по длине канализационной сети и по высоте и с указанием отметки наружного очертания пересекаемого трубопровода, а именно: верхнего — для распо¬ ложенного ниже канализационной линии и нижнего — для расположен¬ ного выше ее. 7 Водоснабжение и канализации. .‘>016 97
в) Поэтажные планы канализуемого здания должны быть составлены для подвала и всех этажей, в которых имеется проектируемая сеть и приемники сточных вод. При наличии плоских кровель или при сложной форме скатных крыш должен быть представлен также и план крыши с указанием распо¬ ложения вытяжных канализационных трубопроводов и дефлекторов. Для верхних этажей (второго и последующих) допускается в случае их полной аналогии как по планировке помещений, так и по расположе¬ нию канализуемых приемников и сети представление одного совмещен¬ ного плана. Планы этажей должны составляться в масштабе 1 :100; для зданий с типовым и несложным оборудованием допускается масштаб 1 :200, если санитарный узел одной из типовых квартир в выноске изображен в масштабе не менее 1:100. На планах этажей должно быть указано (в соответствующих условных обозначениях) все канализационное оборудование. Канализационные стояки получают порядковую нумерацию римскими цифрами в отличие от приемников, снабжаемых общей порядковой нумерацией арабскими циф¬ рами. Все канализационные трубы, проходящие ниже борта приемника, изображаются сплошными линиями, прокладываемые же под потолком — пунктиром. На каждой отводной трубе при длине более 2 м и на выпусках должны быть поставлены: диаметр трубы, длина, уклон и указан способ прокладки (с утеплением, в коробе, в борозде и т. д.). На планах должны быть нанесены прочистки, ревизии, задвижки, колодцы и все устройства, относящиеся к канализационному оборудо¬ ванию. Все помещения санитарных узлов должны быть поименованы. г) Разрезы по стоякам должны быть составлены для всех этажей ио линии канализационных труб, начиная от смотрового колодца на выпуске, с обозначением всех канализационных труб и приборов данного стока. Масштаб для разрезов тот же, что и для планов, однако не менее 1:100 по вертикали и 1:200 по горизонтали. Канализационное оборудо¬ вание в разрезах должно иметь те же обозначения, нумерацию и т. п., что и на соответствующих планах. Разрезы должны быть составлены по возможности по всей канализационной сети здания, но обязательно по стоякам и выпускам, от которых зависят отметки дворовой линии. Для монтажно-индустриальных проектов допускается замена канали¬ зационных разрезов аксонометрическими схемами. При наличии повторяющихся и несложных узлов допускается соста¬ вление полных разрезов только для наиболее характерных стояков, а в отношении остальных можно ограничиться разрезами от колодца по линии выпуска с соответствующей ссылкой на имеющиеся типовые раз¬ резы по стоякам. При наличии в проекте приборов особого назначения (жироловок, бензиноуловителей, песколовок и т. п.) таковые должны быть представлены в виде детальных чертежей в масштабе не менее 1:25. В случае применения типовых конструкций допускается ссылка на соответствующие официальные источники. При планировке санитарных узлов, расположении приборов, стояков и отводных линий необходима максимальная типизация с использованием существующих конструктивных и монтажных решений, а для инду¬ стриальных способов производства монтажных работ и скоростного строительства необходимо составление рабочих чертежей (гл. VII). В конце проекта дается сводная таблица с указанием числа кана¬ лизационных приемников по выпускам. К проектам канализации больших зданий, а также зданий, имеющих специальное назначение или специфи¬ ческие особенности, должны быть приложены расчетно-пояснительная записка с указанием расчетных расходов воды (суточных, часовых и секундных), гидравлического расчета трубопровода, расчета специальных Г 8
установок (песколовки, бензиноуловители, охладители и т. п.) и пояснение особенностей устройства. До начала производства работ проекты должны получить утвержде¬ ние соответствующих органов. В проекте дается экспликация применяемых обозначений. На рис. 76 представлен пример экспликации к проекту внутренней канализацион¬ ной сети. * В приложении II (черт. А-Ж) дан проект внутренней^ канализации здания школы; Д— план подвала с показанием канализования, находящихся в иодвале клозета 1 и трапа из душевой 2 при помощи стояка 1 и выпуска в коло¬ дец № 3 дворовой сети. На черт. Б представ¬ лен план первого этажа школы с показанием рас¬ положения санитарных при¬ боров, отводных линий, прочисток, стояков, выпус¬ ков и части дворовой сети с колодцами № 6—1. На черт. В изображен аналогичный план второго этажа. На черт. Г и Д даны разрезы по отводным тру¬ бам и стоякам II и III. На черт. Е и Ж даны план и профиль дворовой сети с присоединением ее к ко¬ лодцу ГК-2 наружной го¬ родской канализации. Примеры рабочих чер¬ тежей для скоростного мон¬ тажа приведены в главе ѴП. 14. КАНАЛИЗАЦИЯ МУСОРА Кроме жидких отбро¬ сов, удаляемых из зданий F Городская cemb < гончарная Чугунная ДбороЬая cemb i Внутренняя cemb Унитаз фаянсобЬій ! Со смесителем ЧмЬібалЬник фаянс об bru і Z-Ч Q лл п $ Писсуар j і Ванна ! Ванна с душем ’ L г** S T 1 ' Трап чугунной прямоуголЬнЬій 1 J) Ронобина чугунная эмалированная | Мойна 1 Ребизия ! t Флюгарна : 1 Переходная муфта Рис. 76. Пример экспликации к прѳекіу внутренней канализации. внутренними хозяйственно¬ фекальными канализациями, в зданиях, особенно в жи- лых, всегда остается значительное количество подлежащих удалению твер- Гт\°Т=Ви-ОСТа7ОВ пищевых продуктов, бумаги, сора, увядших цветов LnwJ.l™ Ующийся вынос мусорных ведер на двор, пересыпание их со¬ держимого в дворовые сборники и особенно хранение отбросов в дворовых ебппиикіѵ зяаяительно ухудшают санитарные условия жилищ. В мусоро¬ сборниках отбросы разлагаются, издают зловоние, привлекают крыс, чябпленянѴй ВслпЯ слУжат рассадником мух—носительниц всякого рода заболевании. Сбрасывание отбросов в клозетные чаши для спуска их в хозяйственно-фекальную канализацию недопустимо, так как это вызы- 3 т засоРение канализационных труб и усложняет работу насосных стан- ций и очистных сооружений. 4ППЧ!СТВ0 Мусора на одного жителя в сутки в среднем составляет vKuJlU ttUv 2. ™^°ЯЩее Время 33 границей и у нас Распространяются специаль- X ус„троиства для канализации мусора из квартир высоких зданий по- средством мусоропроводов. Для удаления и ликвидации мусора применяются следующие способы:
1) мусор из квартир спускается по специально устроенным мусоро¬ проводам в подвальный этаж, где попадает в особые сборники; отсюда мусор увозится на центральную мусоросжигательную станцию, где и сжи¬ гается; иногда он сжигается в котельной отопления дома; 2) мусор из канала прямо попадает в печь, а мусоропровод одно¬ временно служит и дымоходом; 3) мусор сбрасывается в особые раковины, а оттуда смывается водой и спускается в подвал, где вода от мусора отделяется и сливается в хо¬ зяйственно-фекальную канализацию, мусор же подсушивается и сжигается в котельной дома или на центральной мусоросжигательной станции; 4) мусор измельчается на специальных домовых дробилках, устанавли¬ ваемых или на кухонных раковинах в каждой квартире, или во дворах вла¬ дений, смешивается с водой и спускается в хозяйственно-фекальную кана¬ лизацию. 1. Первый способ удаления мусора по холодному мусоропроводу осуществляется следующим образом. В стене кухни выкладывается одновременно с кладкой стен верти¬ кальный канал диаметром 350—400 мм. Для того чтобы внутренняя по¬ верхность стенок канала была по возможности гладкой, канал делается из глазурованных керамических труб; применимы также трубы асбоце¬ ментные и бетонные. Для сбрасывания мусора в стенке канала имеются отверстия из кухни каждой квартиры. Эти отверстия закрываются особыми легко от¬ крывающимися, но герметичными клапанами, называемыми мусороприем- никами. Мусороприемники должны быть устроены так, чтобы при откры¬ том клапане во время сброса в них мусора канал был бы отделен от по¬ мещения; при закрывании же канала мусор должен беспрепятственно проваливаться в канал, для чего наклон стенок мусороприемника должен быть не менее 65—70°. Для предохранения помещений от дурного запаха необходимо устройство в канале надежно действующей вытяжной вентиляции: для этого верх мусоропровода выполняется в виде вытяжного канала диаме¬ тром не менее 200 мм, который выводится выше конька крыши и снаб¬ жается дефлектором. Кроме естественной вентиляции устанавливается также искусственная, которая пускается при недостаточности первой (в летнее время). Внизу под каналом устанавливается бункер (сборник мусора), объем которого рассчитывается на трехсуточное количество мусора, хотя бункер должен выноситься ежедневно и заменяться сменным. Недостатки сухих мусоропроводов следующие: труба загрязняется, издает зловоние, проникающее иногда в квартиры; загрязненная труба способствует размножению мух; если сборный бункер своевременно не опоражнивается, он переполняется и загрязняет подвальное помещение. Загрязнения мусоропровода можно избежать, если спускать мусор в специальных бумажных пакетах. Кроме того канал может прочищаться специальной щеткой-ершом, работающей от приводной лебедки. Иногда применяется промывка канала мусоропровода водой из водопровода. На рис. 77 дан типовой проект подобного мусоропровода, разрабо¬ танный Гипрогором. 2. Наиболее надежным решением мусорной канализации является огневой мусоропровод или кернератор, получивший распространение в США (Чикаго) и давший наилучшие результаты в I доме правитель¬ ства в Москве (рис. 78, а). Канал в этом случае делается кирпичным размером 30 X 40 см. Вместо бункера внизу устраивается печь, в которую попадает сваливае¬ мый из квартир мусор и в которой он сгорает. Печь внутри облицовы¬ вается огнеупорным кирпичом и в ней располагаются колосники (рис. 78,6). Кроме обычной горизонтальной решетки с поворачивающимися колосни¬ ками имеется еще вертикальная решетка, поставленная с таким расчетом, 100
Разрез по Р-Д Рис. 77. Мусоропровод. 1 Рис. 78. Горячий мусоро¬ провод. 101
чтобы воздух, подходящий из поддувала, обтекал горящую массу мусора сбоку и сверху, что способствует лучшей тяге и более интенсивному горению. Канал вверху переходит в обычную дымовую трубу. Мусороприем- ники из квартир сконструированы таким образом, что при открывании дверцы задняя ее стенка закрывает отверстие канала. Сжигание мусора обычно производится один раз в сутки. В осталь¬ ное время система работает как обыкновенный холодный мусоропровод. Эта система имеет то преимущество, что канал мусоропровода еже¬ дневно прожигается, чем достигается санитарный эффект. Однако приме¬ нение этой системы в больших домах с большим количеством стояков и печей вызывает некоторые затруднения в эксплоатации, так как одно¬ временная топка печей требует значительного количества обслуживаю¬ щего персонала, кроме того от 30 до 40% золы и шлаков, получающихся от сжигания мусора, все равно приходится вывозить, не говоря уже о значительном расходе добавочного топлива, которое обычно приходится затрачивать при сжигании мусора. 3. При гидравлическом способе, т. е. при удалении мусора по мусоро¬ проводам с водой, мусор сбрасывается в особые чугунные эмалированные раковины, снабженные резервуарами, в которых он и скопляется вместе с водой. Резервуар имеет снизу клапан, при открывании которого резер¬ вуар опоражнивается в мусоропроводный стояк и мусор током воды уно¬ сится в сборный резервуар, стоящий в подвале. Здесь мусор задержи¬ вается в особом чугунном эмалированном сепараторе, расположенном в верхней части сборного резервуара, обезвоживается, подсушивается и поступает в мусоросжигательную печь; вода же, отделяющаяся в сепара¬ торе от мусора, стекает в хозяйственно-фекальную канализацию. Система имеет гидравлические затворы, требует большого количе¬ ства воды, вызывает необходимость устройства для сушки мусора, не принимает крупных предметов (бутылок, жестянок), поэтому не имеет преимущества перед другими системами и применяется редко. 4. Наиболее радикальным решением проблемы не только удаления, но и ликвидации домовых отбросов является размельчение их и сброс вместе с жидкими стоками в хозяйственно-фекальную канализацию. Совместное удаление домовых отбросов вместе с сточными водами по трубам хозяйственно-фекальной канализации и совместные отработки их на общих очистных сооружениях является делом новым, вызвавшим оживленную дискуссию на страницах специальных журналов в США и у нас. В настоящее время этот метод начинает постепенно внедряться в практику городов США. Рядом научно-исследовательских работ в США установлено, что сплавление измельченного домового мусора по хозяй¬ ственно-фекальной канализационной сети и совместная обработка сточных вод с размельченным мусором на городских очистных сооружениях вполне возможны и особых затруднений в работе сети и очистных сооружений не создают. Вопрос упирался одно время в размельчение отбросов, которое может производиться либо непосредственно в квартирах, либо на спе¬ циальных мусородробильных станциях. В последнее время оба метода находят применение в городах США. Для дробления отбросов в отдель¬ ных квартирах в США применяются специальные дробилки, устанавливае¬ мые на кухонных раковинах. Выпускаемые General Electric С° домовые дробилки „Disposal" работают хорошо, имеют вид изящных шкафчиков и получили широкое распространение в значительном числе городов США (более 200), среди которых имеется такой крупный центр, как Лос-Анжелос. Но поскольку дробилки „Disposal" дороги и приобретение их непо¬ сильно для большинства населения, другие города США, в том числе Сан-Луис с населением в 822 000 жителей, организовали у себя измельче¬ ние привозимого в сменной посуде домового мусора на центральных мусородробильных станциях. В Сан-Луисе раздробленный мусор спла¬ 102
вляется канализационными коллекторами вместе с сточными водами без очистки в реку Миссисипи. В ряде других городов измельченные домо¬ вые отбросы поступают на очистные сооружения, которые для этого со¬ ответствующим образом реконструируются. Все города, применившие у себя мусородробление и совместную обработку домовых отбросов и сточных вод, отмечают большую эконо¬ мичность этого способа ликвидации отбросов. ГЛАВА VII СКОРОСТНОЙ МОНТАЖ ВНУТРЕННИХ ВОДОПРОВОДНЫХ И КАНАЛИ¬ ЗАЦИОННЫХ СИСТЕМ И УВЯЗКА АРХИТЕКТУРНОГО ПРОЕКТИРОВА¬ НИЯ ЗДАНИЙ С ИХ САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ Применявшийся ранее монтаж внутренних систем представлял собой весьма трудоемкую работу и на крупных объектах продолжался месяцами. Развитие на стройках стахановского движения и внедрение индустриаль¬ ных методов производства работ побудили монтажные тресты пере¬ строить свою работу с внедрением указанных методов, вследствие чего срок монтажа водопровода или канализации среднего строительного объ¬ екта, продолжавшийся ранее Р/2—2 месяца, в настоящее время доведен до двух-трех дней. Первым мероприятием по линии индустриализации санитарно-техни¬ ческого строительства была организация в системе трестов центрально¬ заготовительных мастерских (ЦЗМ), что позволило перенести заготовку, а частично и сборку большинства деталей с строительной площадки в заводскую обстановку и механизировать ее; такие процессы, как от¬ резка и нарезка труб, гнутье и штамповка из них разного рода де¬ талей, чеканка раструбов канализационных труб и т. п., производятся в ЦЗМ на специальных, приспособленных для указанных операций станках. Вместо сборки труб на фитингах широко применяется сварка. Обра¬ ботка деталей трубопроводов производится на сверлильных, токарных и фрезерных станках, а сборка узлов — на специальных верстаках. Технологический процесс производства ЦЗМ заключается: 1) в заго¬ товке полуфабрикатов, 2) в сборке из них деталей трубопроводов и 3) в сборке коммуникационных узлов и схем. 1. ЗАГОТОВКА ПОЛУФАБРИКАТОВ И СБОРКА КОММУНИКАЦИОННЫХ УЗЛОВ В процессе производства монтажа внутренних водопроводов и кана¬ лизаций применяются водопроводные и канализационные трубы сталь¬ ные и чугунные, а также соединительные части для этих труб. Отрезка труб производится на станках. Концы труб должны быть совершенно гладки, а плоскости отреза строго перпендикулярны осям труб. Гнутье труб, особенно больших размеров, представлявшее собой ранее тяжелую и трудоемкую работу, осуществляется на приводных стан¬ ках в холодном виде. На рис. 79 показан процесс гнутья труб диаметром 38 мм на станке завода „Геомашина*. Станок состоит из станины 7, вращающегося диска 2, невращающегося полуролика 3, вращающегося ролика или пол¬ зуна 4 и закрепляющего хомута 5. Нарезка резьбы на трубах производится на специальных болторез¬ ных станках, отличающихся большой производительностью и безукориз¬ ненным качеством нарезки. 103
Нарезанные и согнутые надлежащим образом трубы свариваются в ЦЗМ в разного рода детали на особых верстаках (например в стояки длиной 5,5—6 м с приваренными патрубками для тройниковых или кре- стовинных соединений и т. п.). Такого рода детали представляют собой уже полуфабрикат. Заготовка полуфабрикатов осуществляется в особом цехе, работа которого идет поточным методом. Сборка деталей осуществляется в сборочном цехе на сборочных станках, расположенных в центре цеха. Сборка готовых деталей из полуфабриката производится по заранее заготовленным рабочим чертежам, выполненным или по альбомам стан¬ дартов, или по замерам с натуры. Передовые тресты целиком освоили заготовку и сборку в ЦЗМ следую¬ щих деталей: коммуникаций (обвязки) насосов, водопроводных стояков со Рис. 79. Станок для гнутья труб завода „Геомашина”. всеми подводками,ком¬ муникационных стан¬ дартных узлов к груп¬ повым уборным и т. д. 2. МОНТАЖ УСТАНОВОК НА ОБЪЕКТАХ Монтажу должна предшествовать соот¬ ветствующая подго¬ товка как в отноше¬ нии строительных,так и в отношении монтаж¬ ных работ. До присту¬ па к монтажу на стройке должны быть закончены следующие работы: 1) оштукатурка плоскостей, по кото¬ рым прокладываются трубы; 2) настилка наката; 3) установка оконных коробок; 4) отметки чистых полов должны быть установлены; 5) фундаменты под насосы должны быть закончены; 6) должны быть подготовлены все отверстия в стенах и перекры¬ тиях; 7) рамы должны быть застеклены; 8) должно быть обеспечено освещение всех темных мест, где будет производиться монтаж санитарно-технического оборудования. Монтажники должны заблаговременно разнести все полученные из мастерских детали по местам. Идея индустриализации монтажных работ заключается в том, чтобы освободить высококвалифицированных монтажников от подготовитель¬ ных и второстепенных операций, ненужной ходьбы, подноски материа¬ лов и т. п. и позволить им весь свой опыт квалифицированных спе¬ циалистов целиком использовать при сборке санитарно-технического обо¬ рудования. Монтаж заготовленных деталей производится по вертикали сверху вниз — по стоякам, в строгом соответствии с разметкой. Следует под¬ черкнуть необходимость особой тщательности и точности в установке санитарных приборов, так как даже незначительные отступления от уста¬ новленных положений приборов неизбежно приведут к тому, что пона- добитсяизменять размеры заготовленных деталей. 104
Индустриализация монтажа дает громадный эффект в смысле увели¬ чения производительности работ. По тресту Мосгорсантехстроя средняя выработка на одного рабочего повысилась следующим образом. Средняя выработка на одного рабочего в 1934 г. — 26 р. 68 к. „ » п п 3. ВВЕДЕНИЕ СТАНДАРТИЗАЦИИ Переход монтажных организа¬ ций на индустриальный метод произ¬ водства работ требует от проект¬ ных организаций кроме технического проекта также и детально разрабо¬ танных рабочих чертежей, по кото¬ рым возможно было бы производ¬ ство деталей в мастерских. Чтобы облегчить изготовление рабочих чертежей и унифицировать детали всякого рода узлов и подво¬ док к приборам были стандартизиро¬ ваны отдельные конструкции, поло¬ жения и размеры. В числе применяемых в настоя¬ щее время стандартов расположения санитарно-технических приборов и трубопроводов имеются: а) стан¬ дартные положения Моссо¬ вета, б) общие стандарты, в) стандарты жилищного строительства, г) стандарты культурно-бытового строи¬ тельства. 1938 „—78 р. 79 к. План для стояка без п/отЬодоЬ План для стояка с п/отводами Рис. 80. Схема стандартных пожарных стояков. 1. Стандарты положений [Моссовета а) Расстояние от чистого пола до низа смывочного бачка клозета . . 1 800 мм б) „ » „ „ „ борта умывальника или раковины . 800 „ в) „ „ „ „ „ писсуара 650 „ г) „ „ „ низа ванны . 140 „ д) » „ „ „ центра крана умывальника .... 1000 „ е) „ „ „ , „ . раковины $ 1 100 „ ж) „ оштукатуренной стены до центров стояков и подво¬ дов холодного и горячего водоснабжения 30 п з) При подводке холодной воды к приборам расстояния от чистого пола до оси разводки 60 „ 2. Общие стандарты К этому разряду относятся стандарты, являющиеся общими для жилищного и куль¬ турно-бытового строительства. а) Пожарные стояки. При прокладке пожарных стояков в бороздах стен для установки пожарного крана привариваются к стояку стандартные полуотводы диаметром 50 мм, согнутые под углом 150° (рис. 80). На стояке на 250 мм выше пожарного крана устанавливается сгон. На рис. 80 даны два типа пожарных стояков при скрытой прокладке с полуотводами в подводке к кранам и при открытой проводке — без полуотводов. В том и другом случае стояки совершенно стандартны. Для заготовки этих стояков необходимо только у<азать в эскизе трубопровода диаметр трубы и высоту этажей Н, а в плане ука- ать характер прокладки стояков — скрытый или открытый. б) С м ы в н ы е трубы. Твердо установленные монтажные положения смывного бачка и унитаза дают возможность изготовления в мастерских смывных труб по стандарту (рис. 81). В заказе должна быть только высота смывных труб L. в) Подводка воды к клозетным бачкам, разработанная мастерской Мос¬ совета (рис. 82), дает возможность производить массовую заготовку деталей подводки без предварительного их замера на месте. 105
На рис. 82,7 показана подводка к бачку при стояке, расположенном слева; на рис. 82,2- монтажное положение тройника для подводки воды к смывному бачку. 3. Стандарты в культурно-бытовом строительстве Кроме перечисленных стандартов имеется ряд стандартов, специфичных для куль¬ турно-бытового строительства. Стандарт подводки к бачкам в групповых уборных представлен на рис. 83. Имеются еще стандарты подводок к писсуарам, к груп¬ повым умывальникам; стан¬ дарты расположения отводных канализационных труб в груп¬ повых уборных (гребенки) (рис. 83) и др. Само собой разу- Рис. 81. Стандарт смывочной трубы. меется, что стандартиза¬ ция санитарно-техниче¬ ских углов может внед¬ ряться с успехом лишь в том случае, если расположение санитарных приборов в зданиях будет сведено к небольшому числу продуманных типовых решений. Рис. 82:1 — стандарт подводки к клозетному бачку; 2 — монтажное положение тройника для подводки к клозетному бачку. На рис. 84 показаны четыре типа расположения ходовых санитар¬ ных приемников (унитаз, умывальник, ванна, раковина) в санитарных ячейках жилых зданий. Характерным для всех случаев является размеще¬ ние водопроводного и канализационного стояков в разных углах уборной 106
по обе стороны от унитаза. При этом канализационный стояк всегда ста¬ вится ближе к остальным приемникам. Такое решение упрощает узел трубопроводов и облегчает присоединение бачка. . Конечно не все детали внутренних водопроводных и канализацион¬ ных систем могут быть стандартизованы, так как некоторые размеры де¬ талей зависят от размеров строительных конструкций, например длины стояков зависят от высоты этажей; отрезки и диаметры разводящих ли¬ ний зависят от планировки и размеров здания и т. п. Размеры таких деталей приходится брать со строительных чертежей, а иногда и замерять с натуры, так как нередко действительные размеры строительных конструкций отходят от строительных чертежей. Несмотря на большое количество разработанных стандартных реше¬ ний, проектные организации в настоящее время еще не дают монтажным Рис. 83. Стандарт подводки в групповых уборных. организациям полностью разработанных рабочих чертежей расположения санитарного оборудования. Отсутствие рабочих чертежей на санитарно¬ технические детали вызывает необходимость заканчивать обработку про¬ ектов силами и средствами монтажных организаций. Для этой цели при монтажных трестах создаются конструкторско-замерочные бюро, имею¬ щие в своем составе техников и монтеров-практиков, составляющих необходимые рабочие чертежи по имеющимся стандартам и по размерам с натуры. Установилась определенная методика производства замеров снаружи и их оформление в специфические рабочие чертежи, или так называемые „замерные бланки", по которым заготовительные мастерские и изгото¬ вляют все детали подводок. Монтаж внутренних водопроводных систем должен производиться по тщательно разработанному плану; до начала монтажа должен быть выполнен определенный минимум подготовительных работ. Монтаж системы начинается снизу. Для прокладки в подвале ввода и разводящих линий водопровода и выпусков канализации необходимы следующие под¬ готовительные работы: а) места, в которых проходят трубы, должны быть очищены от строительного мусора, земли, опалубки и лесов; 107
б) должны быть пробиты все отверстия в стенах для пропуска труб как водопроводных, так и канализационных; в) должны быть даны отметки чистых полов в подвалах; г) должны быть вырыты траншеи для присоединения канализацион¬ ной сети к колодцам; д) должен быть установлен водомер для присоединения водопро¬ водной магистрали. Прокладка канализационных и водопроводных стояков должна про¬ изводиться после выполнения следующих работ: Рис. 84. Типовые санитарно-технические узлы. а) должны быть пробиты все отверстия в междуэтажных^ перекры¬ тиях и в стенах; б) должна быть сделана провеска чистых полов с^отметкой на сте¬ нах масляной краской; в) должны быть пробиты борозды в стенах в тех случаях, когда делается скрытая проводка канализации или водопровода; г) стены в тех местах, где проходят стояки, должны быть оштука¬ турены. Санитарные приборы (клозетные бачки, раковины, умывальники, писсуары) могут устанавливаться только после штукатурки санитарных 108
узлов, а ванны и унитазы — по окончании штукатурных работ и устрой¬ ства чистых полов в ванных и уборных. Монтажные работы разбиваются на следующие последовательные этапы работ: а) прокладка канализационных линий в подвале и присоединение к колодцам; б) прокладка водопроводных магистралей в подвале; в) прокладка канализационных и водопроводных стояков и подвес¬ ных канализационных линий в этажах; г) установка канализационных приборов: клозетных бачков, рако¬ вин, умывальников, писсуаров, унитазов с присоединением к водопро¬ водной и канализационной сети; д) испытание водопроводной сети и регулировка приборов. Испытание водопроводной сети и регулировка приборов и кранов могут производиться только после окончания всего монтажа водопро¬ вода и канализации и при наличии законченной дворовой канализации. Правильная организация монтажа обеспечивает высокую производи¬ тельность труда и снижает себестоимость строительства. 4. УВЯЗКА АРХИТЕКТУРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗДАНИЙ С ИХ САНИТАРНО¬ ТЕХНИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ Рациональное применение той или иной системы внутреннего водо¬ провода или канализации возможно лишь в том случае, если данная си¬ стема предусматривается уже при архитектурном проектировании здания и при разработке строительных конструктивных чертежей. Архитекторы и строители при проектировании зданий должны уделять внимание сани¬ тарно-техническому оборудованию, так как санитарная техника является одной из важных составных частей строительства. От решения санитар¬ ных узлов в значительной мере зависит планировка помещений. Нельзя например добиться хорошей планировки жилых комнат без рациональ¬ ного размещения санитарного узла. Кроме того в общей смете строи¬ тельства стоимость санитарного оборудования составляет не менее 10%, а при малометражных квартирах или в больничных зданиях этот процент значительно больше. При архитектурном проектировании зданий строи¬ тель должен разместить санитарные узлы таким образом (а в узлах са¬ нитарные приборы и арматуру), чтобы узлы были по возможности ком¬ пактны и поэтажно находились бы один под другим; чтобы были соб¬ людены необходимые габаритные размеры элементов здания; чтобы было обеспечено беспрепятственное прохождение труб через нижележащие по¬ мещения и чтобы возможен был монтаж всего оборудования индустриаль¬ ным методом. Рациональность и экономичность санитарных устройств зависят не только от их планировочного решения, но и от степени их типизации и повторяемости в строительстве, также способствующей применению на стройке индустриальных методов монтажа. В этом отношении массовое жилищное строительство является наиболее характерным примером, так как в жилых домах элементы санитарно-технического оборудования по¬ вторяются десятки и сотни раз. Типовые санитарно-технические узлы для жилых зданий, разработан¬ ные Моссоветом, представлены на рис. 84. Все санитарные приборы в типовых санитарных узлах Моссовета объединены в один комплекс; размещение унитазов, кухонной раковины и расстановка стояков остаются одинаковыми для всех четырех типов санитарных узлов. В схеме Мос¬ совета продумана также возможность наиболее рационального производ¬ ства монтажных работ. В малокомнатных квартирах, занимаемых одной семьей, уборные и ванны могут проектироваться объединенным узлом, в одном помещении. Площадь ванной в 4 м* вполне достаточна, чтобы разместить в ней уни¬ ки)
таз без ущерба для остальных санитарных устройств. Такая установка позволяет решать более экономно конструктивную схему всего дома. Каждый архитектор должен знать габаритные размеры наиболее употребительных санитарных узлов и тщательно учитывать необходи¬ мость заводской заготовки типовых элементов санитарно-технических устройств и индустриального метода их монтажа. Точность проектирования—обязательное условие индустриализации строительства. Каждое отверстие в стенах или перекрытиях для прохо¬ ждения труб, каждая ниша для прибора, каждая борозда для скрытой проводки должны быть не просто „намечены", а точно запроектированы с закреплением основных осевых разоров. При проектировании оборудования санитарных узлов архитекторы должны больше обращать внимания на типы и качество назначаемых приборов, арматуры, деталей санитарно-технического оборудования и от¬ делочных материалов, так как от этого приобретаются хороший вид и благоустройство санитарных узлов. При строительстве зданий производство санитарно-технических ра¬ бот должно быть тесно увязано с производством общестроительных ра¬ бот, поскольку они осуществляются одновременно, и несогласованное их выполнение может привести к задержке строительства и отражаться на качестве и на стоимости работ. Строительные работы должны производиться в точном соответствии с строительными конструктивными чертежами. Неточное соблюдение строительных проектных размеров, например высоты этажей, неправильное размещение перегородок или балок, может в значительной мере ослож¬ нить монтаж санитарно-технического оборудования. По ходу работ строители должны своевременно и точно осуще¬ ствлять в стенах и перекрытиях здания отверстия, борозды и ниши для прохода и размещения трубопроводов и арматуры. Строители должны сохранять в целости смонтированные санитарно-технические устройства. Календарность выполнения работ строительных и санитарно-техни¬ ческих также должна быть согласдвана. После окончания санитарно-тех¬ нических работ строители обязаны произвести заделку всех отверстий и окраску трубопроводов. Монтажные работы в соответствии с условиями производства обще¬ строительных работ могут осуществляться по двуАм различным индустриаль¬ ным методам: по параллельному или по вертикально-скоростному. При параллельном методе ведения санитарно-технических работ последние начинаются с момента закладки фундаментов. Одновременно с кладкой первого этажа строители обеспечивают санитарным техникам рабочее место для прокладки подвальных трубопроводов, установки в подвалах насосов, пневматических резервуаров и пр. И далее, по мере кладки здания, санитарно-технические работы ведутся параллельно с от¬ делкой здания с отставанием от кладки на один-два этажа. При вертикально-скоростном методе санитарные техники присту¬ кают к работе, когда здание в основном уже закончено, и проводят весь монтаж широко развернутым фронтом в возможно более короткий отре¬ зок времени. ГЛАВА ѴШ ДВОРОВАЯ И ВНУТРИКВАРТАЛЬНАЯ КАНАЛИЗАЦИОННАЯ СЕТЬ Дворовая сеть собирает сточные воды от выпусков отдельных зда¬ ний (рис. 5) или цехов (рис. 7) и пропускает их в наружную сеть. В го¬ родах с новой планировкой, в которых кварталы не делятся на владения, а планируются в один общий комплекс, дворовая сеть заменяется внутри¬ квартальной. по
На рис. 85 представлен план внутриквартальной канализационной сети в квартале, занятом больничным городком. Дворовые и внутриквартальные сети по своему ' устройству и мето¬ дике расчета и проектирования не отличаются от уличных канализацион¬ ных сетей. ш
Трубопроводы этих сетей прокладываются по возможности парал¬ лельно стенам зданий. Диаметры труб дворовой сети жилых владений не должны быть меньше 125 л/ж (для Москвы 150 мм)-, диаметры труб внутриквартальных сетей, а также дворовых сетей промышленных предприятий определяются расчетом. Трубы дворовой сети, пролегающие ближе 2 м от стен зданий, по¬ гребов, ледников, грунтовых колодцев, или пересекающие засыпанные ямы, творила, выгреба, или же проходящие под зданиями, а также трубы, расположенные ниже уровня грунтовых вод, должны быть чугунные. Дворовая сеть должна прокладываться по местам, не подлежащим в ближайшее время застройке и вполне доступным в любые часы, и не должны по возможности пересекать соседних участков. Каждый домовый участок должен по возможности получать только один выпуск в городскую сеть. Диаметр соединительной ветви между городской трубой и контроль ным колодцем должен быть не менее диаметра дворовой сети и не более диаметра городской сети. Внутренний диаметр смотровых колодцев дворовых сетей должен быть: при глубине заложения до глубины 2,5 м—не менее 0,7 м; при глубине 2,5 ж-— не менее 1 м. Люки колодцев должны быть чугунные типа, принятого для городских канализационных колодцев, внутренний диаметр лаза —не менее 0,62 м. Концевой колодец дворовой сети называется контрольным и распо¬ лагается на границе владения не далее 1 я от красной линии.
ЧАС ВТОРАЯ Т Ь ГЛАВА IX ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ 1. ПРИРОДНЫЕ ИСТОЧНИКИ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА К открытым (поверхностным) источникам относятся реки, озера и моря. Воды этих источников весьма разнообразны по своему качеству, не только в различных географических пунктах, но даже и для одного и того же места в различные периоды времени. Так например, прозрач¬ ность воды в реках, высокая зимой, резко падает в период летних и осенних дождей и особенно весной в период паводков. Меняются и со¬ левой состав воды, температура и бактериальное загрязнение. При загрязнении реки спуском каких-либо сточных вод качество воды изменяется на некотором определенном протяжении. Ниже по тече¬ нию речная вода вновь восстанавливает свои прежние свойства; иначе говоря, происходит самоочищение реки в результате физико-химических и биологических процессов (осаждение механических примесей, окисле¬ ние органических веществ и гибель бактерий). При выборе места водо- приема нужно учитывать способность реки к самоочищению. Необходимо также иметь в виду, что приток, впадающий в какую-нибудь большую реку, долго не смешивает с ней свои струи, иногда на очень большом расстоянии от места впадения. Герой Советского союза т. М. Слепнев в своей статье „По великой трассе* пишет .На всем пути от Красноярска до Аяна самолет только пересекал реки. Он прошел над Тунгуской, Алданом. Несколько раз под ним в замысловатых извилинах мелькнула белой молочной водой река Майя. Это любопытная река, исключительная во всем Совет¬ ском сокне. Потоки Майи, разрезая Становой хребет, размывают. известняки, и вода при¬ нимает белесоватый оттенок, напоминающий молоко. Воды Майи и Алдана не смешиваются даже в месте слияния. Много километров текут они, образуя две разноцветные полосы®. Таким образом в ряде случаев это явление, т. е. параллельное тече¬ ние двух рек в одном русле, отчетливо заметно. Иногда несмешивающиеся потоки можно различить только путем химического или бактериологического анализа. Так например, в районе Перми воды Камы у левого берега содержат в 1,5 раза больше хлори¬ дов, чем у правого берега, а Нева в Ленинграде имеет значительно меньше бактерий в середине, чем у берегов. Крупные озера отличаются постоянным качественным составом воды, особенно в удаленной от берега зоне. К закрытым (подземным) источникам относятся грунтовые, артезиан¬ ские и ключевые воды. Подземные воды образуются вследствие проса¬ чивания атмосферных вод через почву, а также вследствие конденсации водяных паров, проникающих с атмосферным воздухом в поры грунта. Артезианскими, или напорными, называются подземные воды, лежащие между двумя водонепроницаемыми пластами и находящиеся под напором. 1 .За индустриализацию*, 18/ІХ, 1936. Водоснабжение и канализация. 5016 113 1
Ключи (родники) представляют собой естественный выход подземных вод на земную поверхность. Качество подземных вод существенно отличается от качества речной воды. Подземные воды по большей части бывают жесткими, так как, приходя в соприкосновение с часто встречающимися в земной коре из¬ вестняками, мелом, доломитом, они минерализуются. Иногда в подземных водах встречается содержание закиси железа. Температура подземных вод отличается постоянством. 2. МЕТОДЫ ЗАБОРА ВОДЫ ИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ. ТИПЫ ВОДОПРИЕМНИКОВ При выборе реки в качестве источника водоснабжения в первую очередь надо выяснить достаточность расхода воды в реке в сухое время наиболее маловодного года. С этой целью используются данные много¬ летних наблюдений речных водомерных постов. При отсутствии этих дан¬ ных расход реки определяется по формуле Q = aw, где ш—площадь жи¬ вого сечения реки и ѵ— средняя скорость, вычисляемая по нескольким замерам в различных местах сечения реки. Место забора воды для производственных целей следует выбирать по возможности недалеко от предприятия или от цехов, потребляющих много воды, а для питьевых нужд — выше населенных пунктов. Для за¬ щиты водоприемника от загрязнений необходима организация зоны сани¬ тарной охраны согласно постановлению ЦИК и СНК СССР от 17 мая 1937 г. Зона санитарной охраны состоит из трех поясов с различными ре¬ жимами. В первом поясе, так называемой зоне строгого режима, запре¬ щены проживание и временное пребывание лиц, не связанных с работой водопровода. Во втором поясе — зоне ограничений — только с особого разрешения органов государственной санитарной инспекции могут допу¬ скаться строительство, порубка зеленых насаждений, устройство железно¬ дорожных путей и автомобильных дорог, купанье и т. д. В третьем поясе — зоне наблюдений — проводится особый учет инфекционных забо¬ леваний с обязательным эпидемиологическим обследованием каждого та¬ кого случая. Зоны санитарной охраны обязательны также и для подземных вод. При выборе места водозабора в первую очередь должны быть учтены технико-экономические условия. При приблизительно одинаковой воз¬ можности устройства водоприемника как на выпуклом, так и на вогну¬ том берегу предпочтительно располагать его у вогнутого берега, возле которого глубины реки более значительны. В выбранном месте делается съемка поперечного профиля реки, на которой по данным многолетних наблюдений наносятся горизонт высоких вод (г. в. в.), горизонт низких вод (г. н. в.), средний меженний горизонт и горизонты ледостава и ледохода. Сообразно с профилем составляется проект водозабора. Водоприемник выносится в реку до глубины не ме¬ нее 2,5 м с тем, чтобы разместить водозаборные трубы не ниже, чем на 1,25—1,50 м над дном реки и не менее, чем на 1,25—1,50 м от поверх¬ ности г. н. в. Далее отводится площадка под насосную станцию на от¬ метке, превышающей на 1 м г. в. в. После этого устанавливается, какой тип водозаборных сооружений является наиболее рациональным по со¬ вокупности местных условий (крутизна берега, глубина воды в реке при г. н. в., амплитуда колебаний горизонтов воды, характер грунта, задан¬ ное количество воды и т. д. Различают пять основных типов водозаборных сооружений: а) водоприемники с самотечными линиями; б) береговые водозаборы раздельного типа; в) береговые водозаборы совмещенного типа; г) крибы; д) ковшевые водоприемники. 114
ЛродалМій разрез по оси Водозабора. 0£*8М оіЪп ОО'ОП og'opi 00*05! OGfa/ 00'15! 0575! ОШ 05*25/ 05*95! 00І5! е 5215/ 0515! 00'851 00Ъ51 ОШ 00*55!- 05'55/ 00'951 1 Я 5Г ;\\\\\\\ѵ? * • І :■ ого/ 1 oobi 115
а) Водоприемники с самотечными линиями Водоприемник с самотечными линиями, схема которого представлена на рис. 86, состоит: из оголовка /, самотечных трубопроводов 2 или гал¬ лереи, берегового колодца 3 и всасывающих трубопроводов 4. Последние связывают водоприемник с насосной станцией первого подъема 5. Этот тип водозабора наиболее приемлем при пологом береге и срав¬ нительно небольшой амплитуде колебаний речных горизонтов. Рис. 87. Схема промывки самотечных труб. Оголовок может представлять собой в про¬ стейшем случае раструб самотечной трубы, подня¬ тый вверх под углом 90° или, что лучше, под углом 45°. Во избежание смещений оголовка он дол¬ жен быть надежно закреплен. Самотечные трубы применяются обычно сталь¬ ные или чугунные и рассчитываются на скорость движения воды в них не менее 0,65—0,75 місек, чтобы выпадение ссадков было наименьшим. Тем не менее нужно периодически очищать самотечные трубы путем обратной промывки их водой от на¬ соса. Для этой цели самотечные трубы соединя¬ ются со всасывающими трубами по схеме, изобра¬ женной на рис. 87. При нормальной работе водо¬ забора задвижки а и б открыты, а задвижка в— закрыта. При обратной промывке задвижки а к б закрыты, а в — открывается. Береговые колодцы делаются чаще всего бетонными с армировкой или же кирпичными. Размеры колодцев определяются габаритами разме¬ щаемых в них трубопроводов и задвижек. Как правило, колодец разде¬ ляется вертикальной перегородкой на две равные половины для обеспе¬ чения возможности осмотра, чистки или ремонта одной половины колодца без прекращения работы водо¬ забора. Чаще всего при устройстве береговых колодцев применяется опускной способ: поэтому при¬ менение легких железобетонных конструкций здесь не всегда це¬ лесообразно. б) Береговые водозаборы раз¬ дельного типа Береговой водозабор раз¬ дельного типа (рис. 88) состоит из незатопляемого берегового водоприемника а и отдельной насосной станции первого подъ¬ ема б, располагаемой на более высокой отметке. Оба соору¬ жения соединены между собой рис gg Береговой водозабор раздельного типа, всасывающими трубами, кото¬ рые нередко укладываются в проходной галлерее в. Конструкция такого водозабора предполагает наличие высокого крутого берега и достаточных глубин в месте его устройства. Вода из реки поступает через окна в пе¬ редней стенке водозабора и затем по всасывающим трубам направляется в насосную станцию. В водоприемной камере ставятся сетки для проце¬ живания воды от мелкой взвеси. Применяются либо плоские сетки, очи¬ щаемые вручную, либо вращающиеся с механической очисткой. Второй 118
тип сеток в виде непрерывной ленты с отдельных сетчатых секций на¬ ходит применение при больших расходах воды. Входная скорость воды, т. е. скорость прохода ее через окна водо¬ приемника, принимается 0,3 м/сек. Однако в крупных водозаборах это может привести к излишествам в размерах сооружения ввиду необходимо¬ сти увеличения размера входных окон. Поэтому для водозаборов с боль¬ шой пропускной способностью входная скорость может быть принята 0,7—1,0 Mjcex. в) Береговые водозаборы совмещенного типа Водозабор совмещенного типа находит применение в тех же усло¬ виях, как и предыдущий, с той однако разницей, что грунт в месте устройства такого водозабора представляет собой скалу. Это позволяет совместить водоприемник а (рис. 89,а) с насосной станцией первого подъема б, не опасаясь различной осадки обеих частей сооружения. Бла¬ годаря совмещению уменьшается объем земляных и строительных работ и снижаются эксплоатационные расходы за счет сокращения обслуживаю¬ щего персонала. Рис. 89. Водозабор совмещенного типа. При совмещенном типе водозабора в нем также устраивают входные окна для приема воды и плоские или вращающиеся сетки. Габариты на¬ сосной станции первого подъема можно значительно сократить, если взамен горизонтальных насосов применить вертикальные (рис. 89,£). Боль¬ шинство водоприемников совмещенного типа, построенных за две пяти¬ летки, оборудованы именно вертикальными насосными агрегатами. Элек¬ тромоторы в этих случаях устанавливаются выше горизонта высоких вод; чтобы обеспечить незатопляемость моторов. Водоприемники по большей части разделяются на секции соответственно числу насосов или по одной секции на каждые два насоса. 'г) Кривы Водоприемники-крибы размещаются на некотором расстоянии от бе¬ рега, где река глубже и вода менее загрязнена. С берегом они соеди¬ няются по возможности посредством легкого мостика. Ввиду размещения крибов в глубоких местах необходимо придавать их элементам большие размеры и вес, что нужно также и для противодействия всплыванию. Вода поступает в криб через входные окна, располагаемые в двух горизонтальных плоскостях по периметру сооружения. Из криба вода направляется к береговому колодцу по самотечным трубам или по туннелю под дном реки. В этом случае криб играет роль оголовка самотечных трубопроводов. 117
Криб должен быть обтекаемой формы и иметь ледорезы. Примене- ние|крибов в качестве речных водозаборов может иметь место как исклю¬ чение при очень/больших расходах воды и при тяжелом зимнем режиме реки. д) Ковшевые водоприемники Ковшевые водоприемники устраивают в тех случаях, когда необхо¬ димо получать большие количества воды из рек со значительным движе¬ нием наносов, а также с образованием так называемого донного льда и шуги. Донный лед образуется вследствие одновременного Бездействия гидро¬ динамических (движение или волнение воды) и термодинамических явле¬ ний (большая теплопотеря воды, приводящая к ее переохлаждению от —0,005° до —0,18°). р. Днепр Разрез по В~Б Рис. 90. Водозабор-ковш. Донный лед вызывает закупорку водоприемников (отверстий труб, решеток входных окон и т. д.), устранить которую невозможно до тех пор, пока на поверхности реки не образуется обычного ледяного покрова, прекращающего теплопотери. Водозабор-ковш представляет собой искусственный затон, вырытый в пологом берегу (рис. 90). При наступлении морозов поверхность воды в ковше быстро покрывается льдом, чем исключается образование донного льда. Однако кроме донного льда во многих реках образуется шуга, предста¬ вляющая собой частицы льда, находящиеся во взвешенном состоянии, в некоторых случаях в значительной мере заполняющие живое сечение реки. Поэтому важно правильно разместить вход в ковш, чтобы предотвратить возможность вовлечения в него шуги. В целях предотвращения вовлече¬ ния донных наносов вход в ковш следует располагать по течению реки. Но так как передвижение шуги происходит по поверхностным слоям 118
в реке, то для устранения вовлечения шуги в ковш, казалось бы, должно делать вход против течения реки. Однако вопрос о действительном рас¬ пределении шуги по сечению реки не достаточно изучен. Шуговые массы на реках Восточной Сибири загромождают иногда все живое сечение (Ангара, Енисей, Селенга, Лена, Колыма и др.). Наблюдения показали, что при малых скоростях входа шуга вовлекается в ковш лишь в неболь¬ ших количествах, независимо от расположения входа в ковш. Вместе с тем при расположении входа в ковш по течению реки в него не будут попадать наносы, влекомые преимущественно у дна реки. Поэтому более правильно располагать вход в водозабор-ковш по течению реки. Скорость движения воды в ковше принимается 0,05— 0,10 місек, а продолжительность пребывания в нем — от 1 до 4 час. Ши¬ рина входа в ковш должна допускать проход в него землечерпалки, не¬ обходимой для периодической чистки ковша. е) Водозаборные сооружения в озерах и в морях Устройство водозаборов из небольших озер с пологими берегами осуществляется в виде самотечных линий из стальных или чугунных труб с шарнирными стыками. Оголовок самотечной линии часто делается в форме стояка, приподнятого над дном озера на 3—4 м в целях предотвра¬ щения попадания мути при бина воды в месте устрой¬ ства водозабора должна допускать подобное разме¬ щение оголовка. В больших озерах во¬ дозаборы устраиваются в виде крибов. Озерные кри¬ вы размещаются обычно на довольно далеком расстоя¬ нии от берега, где вода менее загрязнена. Примером такого со¬ оружения может служить криб, представленный на рис. 91. Морские водозаборы должны проектироваться с учетом: а) солености мор¬ ской воды, б) температуры, в) цветения и г) обраста¬ ния ракушником. Соленость воды в разных морях раз¬ лична. Например в воде Черного моря количество соли составляет 1,7—1,85%, ветреной погоде. Конечно в этом случае глу- Рис. 91. Водозабор-кри б, устраиваемый в крупных озерах. Азовского—0,93—1,2%, Фин¬ ского залива—0,43% и даже до 0,2%, в воде Белого моря—3,3%, Каспий¬ ского—1,0—1,5%. Соленость воды требует мероприятий по обеспечению стойкости бетонных сооружений. Цветение морской воды вызывает необходимость в установке в водо¬ заборных устройствах вращающихся сеток. Серьезное осложнение в работе морского водозабора может вызвать нарастание ракушек. Слоем ракушки покрывается дно каналов водоприем¬ ных камер, особенно под всасывающими клапанами. Чрезвычайно сильно обрастают ракушкой сетки всасывающих клапанов. Слой ракушки со сте¬ нок водозабора приходится сбивать ломами через каждые 5—10 дней. Ракушка отлагается и в стенках труб и иногда настолько толстым слоем, что нижняя половина трубы забивается полностью. 119
У водозабора Керченского металлургического завода имеются осо¬ бые предварительные камеры, играющие роль отстойников со скоростью движения воды 0,5 м)сек, где и осаждаются основные массы ракушки1. 3. МЕТОДЫ ПРИЕМА ВОДЫ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ ИСТОЧНИКОВ Подземные воды происходят из атмосферных осадков, падающих на поверхность земли и просачивающихся в водопроницаемые пласты. Атмо¬ сферные воды, проникшие в толщу земной коры до водонепроницаемого пласта и имеющие свободную поверхность, испытывающую нормальное атмосферное давление, образуют свободные подземные воды, называемые грунтовыми. При устройстве в пласте П1 колодца А (рис. 92) уровень воды в нем х—х установится на отметке, соответствующей уровню грунто¬ вых вод в водоносном пласте. Это так называемый статический уровень. При наличии чашеобразного (мульдообразного) залегания пород (рис. 92) атмосферные воды могут просочиться по выклинившемуся водо¬ проницаемому пласту /73 на весьма большую глубину. Будучи зажаты Рис. 92. Вертикальный разрез по верхним пластам земной коры. между двумя водонепроницаемыми пластами П2 и /74, они находятся здесь под большим естественным напором. Такие воды называются напорными подземными водами, или артезианскими. Если в водопроницаемый пласт П3, заключающий такие воды, опустить трубчатый колодец в точке Б, то статический уровень в нем будет соответствовать статическому уровню воды в данном пласте и может оказаться выше поверхности земли. В этом случае, если трубу колодца срезать до уровня х2—х2, вода будет фонтанировать. Вследствие вытекания воды уровень ее в трубчатом ко¬ лодце понизится. Этот уровень х1— xt, имеющий место при работе колодца, называется динамическим. Если трубчатый колодец устроить в точке В, то он уже не будет фонтанирующим, а только самоизливающимся ввиду повышения отметки местности по отношению в отметке напорного горизонта в пласте. Устрой¬ ство же колодца в точке Г дает уже отрицательный статический уровень; в этой точке воду придется поднимать насосом. Это обстоятельство надо учитывать при выборе места расположения трубчатых колодцев для за¬ бора подземных вод. Такие условия будут и в отношении второго, третьего и других водопроницаемых пластов. Такие пласты обычно называют напорными, или артезианскими, горизонтами. Воды верхних горизонтов зачастую ока¬ зываются загрязненными; так, в районе Москвы насчитывается например 1 Инж. А. М. Коню ш ков, Водоснабжение заводов черной металлургии, стр. 229» М. К 39. 120
9 водоносных горизонтов, из которых 6 верхних уже непригодны к исполь¬ зованию для питьевых целей. Если водоносный пласт имеет некоторый продольный уклон, то под¬ земные воды находятся в состоянии медленного движения [направление движения перпендикулярно к плоскости чертежа (рис. 92)]. а) Трубчатые колодцы (скважины) Наиболее распространенным способом получения подземных вод в настоящее время является устройство буровых трубчатых колодцев, диа- метр которых может быть от 150 до 1000 мм, а глубина — от 25 до 300 зг. Встречаются и более глубокие сква¬ жины— до 700—800 м. Трубчатый колодец (рис. 93) состоит из следующих элементов: 1) устья (верхняя часть), 2) забоя (нижняя часть) и 3) стенок (проме¬ жуточная часть). Стенки крепятся так называемыми обсадными труба¬ ми; трубы эти стальные и делаются сварными или цельнотянутыми. Эти трубы имеют по концам нарезку и соединяются между собой при по¬ мощи муфт. Верхний участок буровой сква- До поднятия труб Дз 'Д, дг Рис. 93. Трубчатый колодец. Законченная конструкция f Д, Дг Дз жины обсаживается трубами боль¬ шого диаметра. После проходки скважин на некоторую глубину приходится уменьшить диаметр ввиду увеличения трения между стенками и проходимой породой. Производить подобное изменение диаметра, или, как говорят на практике, „итти новой колонной труб", приходится несколько раз. В последнюю колонну опускают фильтр, т. е. дырчатую трубу, от¬ верстия которой располагаются в толще водоносного пласта. Фильтр не позволяет породе обваливаться и предохраняет колодец от засоре¬ ния песком. С этой целью к дыр¬ чатым трубам фильтра снаружи приваривается сетка из металли¬ ческих сплавов, не подвергающихся коррозии (рис. 94), каковы: медь нержавеющая сталь, латунь и др. В меловых породах сетки не применяются, так как они быстро затягиваются меловыми частицами и снижают пропускную способ¬ ность фильтра. После установки в скважине фильтра ненужные верхние части колонн (рис. 93) вырезаются при помощи специального трубореза. Рис. 94. Сетка-фильтр трубчатого колодца. Кольцевые пространства между смежными трубами тампонируются цементным раствором. В результате крепление обсадными трубами получает телескопический вид. 121
По окончании крепления производится откачка воды насосами в количестве, в 2—3 раза большем, чем будущий эксплоатационный расход. При откачке мелкие частицы грунта всасываются, а крупные частицы песка за это время окружают трубчатый фильтр, создавая как бы второй фильтр, естественный, окружающий всасывающий конец трубчатого ко¬ лодца. Это замедляет засорение скважин при эксплоатации. Однако с течением времени выносимые в скважину песчинки заби¬ вают металлическую сетку фильтра и препятствуют притоку воды. Для очистки сеток применяют механические способы. С поверхности земли под большим давлением нагнетается вода, проходящая через сетку изнутри колодца в окружающий грунт, и выносит застрявшие песчинки. В мелких колодцах возможно применение стальных щеток. Недавно в США при¬ менена прочистка фильтра скважины посредством сухого льда (т. е. твер¬ дой углекислоты). Скважина имела глубину 75 м и диаметр 150 мм\ ста¬ тический уровень находился на 45 м ниже поверхности земли. Сухой лед опускался в скважину отдельными порциями, чтобы находящаяся в ней вода не замерзала. При попадании сухого льда в воду происходило бур¬ ное образование газообразной углекислоты СО2; давление в забое повы¬ шалось, и сетка фильтра быстро очищалась. Для прочистки этой скважины оказалось достаточным 23 кг сухого льда. Трубчатые колодцы размещаются перпендикулярно к направлению потока подземных вод на взаимных расстояниях 100—200 л*. Выбор рас¬ стояния между скважинами зависит от так называемого радиуса влияния каждой из них, который определяется по результатам откачек. б) Шахтные колодцы Шахтные колодцы целесообразно устроить в условиях неглубокого залегания водоносного пласта и при небольшой его толще, но при доста¬ точной водообильности. Шахтные колодцы относятся по своей конструкции Рис. 95. Устройство группы шахтных колодцев. к разряду опускных колодцев; диаметр их — от 2 до 6 м. Приток воды в колодец происходит преимущественно через открытое днище и частично сквозь отверстия в нижней части стенок. Под днищем устраивается фильтр из ряда слоев песка и гравия различной крупности. Самый же колодец не доводится до подстилающего водонепроницаемого пласта. 122
На рис. 95 представлена схема устройства группы шахтных колод¬ цев. Они размещаются, так же как и скважины, перпендикулярно к на¬ правлению потока подземных вод на расстоянии 150—300 м один от другого; отдельные шахтные колодцы оборудуются насосами или соеди¬ няются сифонным трубопроводом Т с общим сборным колодцем С. Для работы сифона нужно либо создать вакуум в трубопроводе посредством вакуум-насоса, устанавливаемого в насосной станции М, либо наполнить сифонные трубы водой посредством водоподающих трубок, создав тем самым неразрывность струи. По такому же типу устраивается иногда сбор воды и из группы трубчатых колодцев (скважин). В обоих случаях уровень воды в сборном колодце должен быть ниже, чем в шахтных колодцах, на величину к, большую, чем величины сопро¬ тивлений при движении воды по сифонным трубам. Шахтные колодцы устраиваются из кирпича или армированного бетона. Производительность каждого колодца может достигать 500— 2000 м^Ісутки. Из сборного колодца вода забирается насосами и перека¬ чивается в сеть или в водонапорную башню. в) Горизонтальные водосборные галлереи и трубы Небольшие по мощности потоки подземных вод не могут быть в достаточной степени перехвачены вертикальными колодцами, находящи¬ мися на больших взаимных расстояниях; увеличение же числа колодцев потребовало бы значительных капиталовложений. В данном случае целе¬ сообразнее устроить горизонтальную водосборную галлерею, которая пе¬ ререзала бы путь потока. Галлерее придается уклон, обеспечивающий отвод воды из дренируемого грунта к сборному колодцу. Рис. 96. Горизонтальный водосбор-дренаж. Рис. 97. Трубчатый водосбор. Рис. 98. Водосборная галлерея. Устройсто горизонтальной водосборной галлереи особенно уместно возле горных склонов. Дело в том, что применение вертикальных колод¬ цев в этом случае нецелесообразно, так как с увеличением уклона под¬ земного потока количество воды, захватываемое вертикальными колод¬ цами, резко падает. Различают следующие типы горизонтальных водосборов: 1) дренажи, 2) трубы, 3) галлереи. Дренажи представляют собой траншеи, засыпанные крупной галь¬ кой или щебнем, устраиваемые на глубине 2—3 м ниже уровня земли (рис. 96). Трубчатые водосборы устраиваются из керамиковых, бетонных или асбоцементных труб диаметром от 100 до 600 мм, снабженных отвер¬ стиями с боков и снизу; размеры отверстий — не менее 5 мм (рис. 97). Водосборные галлереи должны быть доступны для периодического осмотра; поэтому им придается высота не менее 1,5—1,8 м и ширина не 123
менее 0,7—1,0 м (рис. 98). С той же целью на водосборной линии должны устраиваться смотровые колодцы через 30—50 м. Материалом для галле¬ рей и колодцев служат местный камень, бетон и иногда кирпич. Кладка стен производится насухо, но подошва и нижняя часть стен на высоту 0,20 м штукатурится цементным раство¬ Рис. 99. Каптаж восходящего родника. ром. Снаружи галлерея обсыпается гра¬ вием и галькой. г) Каптаж родников (ключей) Родники или ключи бывают двух ви¬ дов: а) восходящие и б) нисходящие. Восходящие родники встречаются в пони¬ женных местах долин и имеют некоторый напор; нисходящие же родники выходят на поверхность земли в местах выклини¬ вания водонепроницаемых пород, подсти- лающих водоносный пласт. Поэтому спо¬ собы каптажа родников обоих типов весьма различны. При каптаже восходящих родников необходимо удалить верхние слои грунта, загрязняющие родниковую воду, и устроить сооружение, ограждающее родник от загрязнения поверхностными стоками. Очень важно предотвратить возможное образование подпора вследствие скопле¬ ния воды в каптажном сооружении; подпор мо¬ жет препятствовать вы¬ ходу родника, и родник может найти себе выход в других местах, минуя каптажное сооружение. Если выход восхо¬ дящего родника проис¬ ходит на небольшой пло¬ щади, то каптаж его устраивается в виде ка¬ менного опускного ко¬ лодца с открытым дном и водонепроницаемыми стенками (рис. 99). При этом, когда водоносный пласт сложен из мелких зерен песка, дно колодца заполняется слоем гравия или щебня, т. е. устраи¬ вается фильтр. Каптаж¬ ное сооружение обору¬ дуется трубами: отводя¬ щей, сливной и спускной (для опорожнения). При выходе восхо¬ дящих родников в не- Рис. 100. Каптаж нисходящего родника. скольких местах устраивается несколько каптажных сооружений. Каптаж нисходящего родника должен устраиваться на глубине 5—6 м, гарантирующей от проникания в каптажное сооружение поверхностной воды, не профильтровавшейся через грунт. Каптаж осуществляется в виде каменной или бетонной камеры (рис. 100), состоящей из двух частей: смотровой А и приемной Б. В смотровой части размещен конец сливной трубы. Чистая родниковая вода уходит из каптажной камеры по трубе Т. Вентиляция осуществляется через люк лаза. 124
ГЛАВА X ПОДЪЕМ ВОДЫ 1. ВОДОПОДЪЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА Водоподъемные устройства, весьма разнообразные по принципам действия и конструкции, можно разделить на следующие основные группы: 1) поршневые насосы, 2) центробежные насосы, 3) пропеллерные насосы, 4) водоструйные приборы (эжекторы), 5) эрлифты. Для водопроводов применяются поршневые и центробежные насосы и эрлифты; пропеллерные же насосы обслуживают ирригационные соору¬ жения, а эжекторы употре¬ бляются для откачки воды из затопляемых камер водозабо¬ ров и из котлованов при про¬ изводстве земляных работ. Поршневой насос имеет рабочий цилиндр, в котором движется поршень (или плун¬ жер), шток которого соеди¬ нен со штоком паровой ма¬ шины (рис. 101). Ход поршня вправо создает разрежение в цилиндре, куда под действием атмосферного давления посту¬ пает вода из водоема. На своем пути вода проходит приемный клапан, всасываю¬ щую трубу и всасывающий клапан цилиндра. Ход поршня влево выталкивает воду через нагнетательный клапан ци¬ линдра в напорную трубу. Для смягчения толчков, получающихся в нагнетатель¬ ных и всасывающих трубах' вследствие возвратного дви¬ жения поршня, как на нагне- Рис. 101. Схема поршневого насоса, тательной трубе, так и на вса¬ сывающем трубопроводе устанавливаются воздушные колпаки; воздух, находящийся в колпаках, играет роль буфера, смягчающего толчки воды. Высота всасывания теоретически равна 10,3 м, практически же для холодной воды бывает не более 6—7 м. Производительность поршневого насоса одинарного действия со¬ ставляет: л Fskn «, Q==-6y- м3/сек, где F—площадь поршня в м*; s — ход поршня в м; k — коэфициент наполнения; п — число ходов поршня в 1 мин. Для поршневых насосов двойного действия: Q = (2F— f)skn 60 : (14) (15) где /—площадь поперечного сечения штока. 125
В настоящее время поршневые часосы можно встретить главным образом на старых установках, а все новые станции оборудуются центро¬ бежными насосами. а) Центробежные насосы Действие центробежного насоса состоит в следующем: рабочее ко¬ лесо, снабженное лопатками, вращается с большой скоростью в корпусе насоса, имеющем форму улитки (рис. 102). Вследствие появляющейся при этом центробежной силы вода выбрасывается из колеса в корпус, а затем в напорную трубу. Всасывание воды насосом может происходить лишь тогда, когда корпус насоса наполнен водой и вода в него непрерывно поступает. Поэтому перед пуском насоса всасывающие трубы и корпус заливают водой. Высота всасывания может быть не более 5—6 м. Насосы низкого давления имеют обычно одно рабочее колесо (одно¬ ступенчатые насосы), насосы высокого давления имеют несколько после¬ довательно работающих колес, размещенных на одном валу (многосту¬ пенчатые насосы). Все колеса насоса и их камеры делаются одинаковыми. .126
В камеру насоса обычно вставляется направляющий аппарат, придающий струям воды, выходящим из колеса, определенное направление. Это со¬ здает более плавный переход воды в кожух и в напорную трубу. При наличии направляющих аппаратов центробежные насосы принято назы¬ вать турбинными. Регулировка центробежных насосов может осуществляться измене¬ нием числа оборотов, которое влияет как на производительность насоса, так и на напор. Производительность центробежного насоса пропорцио¬ нальна числу оборотов колеса, напор — квадрату числа оборотов. Изме¬ нение числа оборотов электромоторов, работающих на переменном токе (с которыми однако бывает непосредственно соединен центробежный насос), без специальных устройств невозможно. Поэтому центробежные насосы не вполне удобны при переменном рабочем режиме. Производи¬ тельность их можно менять только на 15—2О°/о» причем даже это сопро¬ вождается значительным понижением их к. п. д. Рис. 103. Кривая зависимости между напором и производительностыонасоса. Кривая, выражающая зависимость между напором И и производи¬ тельностью насоса Q, носит название характеристики насоса. Построение кривой Q — Н (рис. 103) ведется следующим образом: по оси абсцисс откладываются величины Q, а по оси ординат — напоров Н, соответствую¬ щих данной производительности. Вместе с тем строятся кривые к. п. д. насоса и необходимой мощности для разной производительности. Кривая Q—Н позволяет получить отчетливое представление о работе и к. п. д. насоса при различных условиях; к. п. д. обычно составляет 0,65—0,75. В настоящее время одноколесные центробежные насосы изготовляются с подводом воды с обеих сторон рабочего колеса. Это — так называемые насосы с двойным всасыванием. У этих насосов благодаря отсутствию трения в опорных пятах к. п. д. достигает 0,80—0,85. Другим новшеством является конструкция корпуса, позволяющая ироизводить разъем его по горизонтальной плоскости вдоль оси насоса. Такая конструкция корпуса облегчает уход за насосом, монтаж его и ремонт отдельных частей. На рис. 104 показана схема насосного агрегата с двойным всасыва¬ нием и разъемным корпусом насоса, смонтированного на одной оси с электромотором. Многоколесные насосы изготовляются в виде так называемых волют- иых (т. е. спиральных) насосов, отличающихся от прежних типов отсут¬ 12?
ствием направляющих аппаратов. Вода с одного колеса к другому напра¬ вляется по находящимся в корпусе насоса переточным каналам. Такая конструкция ведет к уменьшению числа деталей, упрощает механическую обработку насоса и уменьшает осевые усилия. Все это создает удобство, простоту и надежность в эксплоатации. Требуемая мощность центробежного насоса (в лошадиных силах) определяется по формуле: N-=T^ '■ с- 04 где Q — производительность лісек-, Н — полный подъем насоса в м (высота всасывания высота нагне¬ тания, включая потери напора); т) — коэфициент полезного действия (обычно т; = 0,7-н0,85). Рис. 104. Насосный агрегат, смонтированный на одной оси с электромотором. Мощность мотора, приводящего насос в действие: (17) где k — коэфициент запаса, равный 1,15—1,20 для больших мощностей ; и 1,20—1,50 для малых мощностей. Подъем воды из скважин центробежными насосами На современных установках подъем воды из скважин при глубине динамического уровня порядка 15—60 м осуществляется вертикальными турбинными центробежными насосами, опускаемыми в скважину (рис. 105). Электромотор устанавливается наверху над устьем скважины и соеди¬ няется с мотором посредством вертикального вала. Обычно такие насосы современного типа могут подавать воду на высоту до 90 м, из которых 60 м— в скважине и 30 м— от устья ее до напорного бака. Мощность моторов — от 5 до 150 л. с. Диаметр скважины — не менее 150 мм. Произ¬ водительность насосов — до 450 л/сек соответственно различным разме¬ рам скважин — от 150 до 450 мм. Коэфициент полезного действия насосных агрегатов для скважин достигает 80—81°/0. Применение трансмиссионных валов большой длины (до 60 м) и подшипников к ним связано с рядом неудобств—дрожание вала, износ подшипников и т. д. Поэтому другим способом подъема воды из глубо¬ ких скважин может служить так называемый насос с погруженным мото¬ ром (рис. 106). Впервые такие насосы появились в Германии с 1931 г. Конструкция этого водоподъемного агрегата позволяет опускать в скважину не только насос, но и электромотор, смонтированный под ним на общей вертикальной оси. В целях гидроизоляции мотор заключен в стальной кожух, в который посредством небольшого компрессора, устанавливаемого над устьем скважины, нагнетается сжатый воздух е давлением, на J/2 ат превышающим наружное давление воды, что со¬ здает противодавление. 128
Рис. 105. Вертикальный турбинный центробежный насос.* / — лопатки колеса; 2—болты для крепления секций насоса; 3— втулки; 4 — соединительная муфта валов; 5 — контргайка; 6—на¬ порный штуцер; 7—грундбукса; 8 — роликовые подшипники; 9— гайка; /0 —станина мотора. 9 Водоснабжение и хаиалиэациж. 5016 11
Подача тока к мотору производится по изолированному электрока¬ белю, прокладываемому в скважине параллельно напорному трубопроводу (рис. 106). При производительности насоса 45 лімин внешний диаметр его составляет только 135 мм, что допускает его установку в скважине диаметром 150 мм. Насосы с погруженным мотором имеют производи¬ тельность от 5 до 200 м$[час~с максимальной высотой подачи 120 м при нормальном числе оборотов 2 850 в 1 мин. Благодаря погружению мотора в сква¬ жину всю установку для забора воды легко замаскировать. Монтаж и демонтаж насос¬ ной установки такого типа могут быть вы¬ полнены в течение нескольких часов, тогда как при других типах насосов для этого требуется несколько дней. Насос для подъема воды Рис. 106. из скважины с погруженным мотором: а — реле для измерителя уровня воды в скважине; Ь — защитный автомат; с — реле для наблюдения за нагруженным электродвигате¬ лем; d — компрессорный агрегат; е — кабель от измерителя уровня; / — кабельная муфта; g — задвижка; z — обратный клапан; k — кабель к электродвигателю; I — воздушная труба; т — напорная труба; п — измеритель уровня; о — погружен¬ ный насосный агрегат. б) Эрлифты (воздушные подъемники) Эрлифт (рис. 107) включает в себя сле¬ дующее оборудование: 1) водоподъемную трубу, 2) параллельную ей воздушную трубу; обе трубы опущены в скважину и соеди¬ нены между собой внизу так называемым башмаком; 3) компрессор, устанавливаемый в специальном здании и подающий сжатый воздух в скважину, 4) ресивер, т. е. воздуш¬ ный котел-аккумулятор. При подаче сжатого воздуха в сква¬ жину ниже уровня воды в скважине обра¬ зуется воздушно-водяная смесь (эмульсия). Эмульсия эта имеет гораздо меньший удель¬ ный весь, чем вода, и вследствие этого по физическому закону об уровнях жидкости в сообщающихся сосудах поднимается по подъемной трубе кверху и изливается в ре¬ зервуар. Над водоподъемной трубой уста¬ навливается специальный зонтичный отра¬ жатель или сепаратор с целью скорейшего выделения воздуха из смеси. Иногда воздушная труба проходит внутри водоподъемной, т. е. концентрично с нею, и тогда эмульсия образуется в коль¬ цевом пространстве между стенками обеих труб. Чтобы увеличить высоту подъема воды, необходимо уменьшать удельный вес смеси. Иначе говоря, необходимо увеличивать объем сжатого воздуха W, подаваемого на 1 м? получаемой воды; вместе с тем приходится увеличивать глубину погружения воздушных труб. Чрезмерное увеличение этих двух ве¬ личин приводит к снижению к. п. д., кото¬ рый для эрлифтов вообще невысок и составляет 15—22%. Именно по¬ этому посредством эрлифта воду поднимают только до уровня земли, после чего перекачивают ее центробежными насосами второго подъема. Несмотря на низкий к. п. д., эрлифты продолжают применяться, осо¬ бенно в тех случаях, где требуются высокая надежность и непрерывность работы. Кроме того эрлифты наиболее рациональны для подъема из сква¬ жин воды с большим содержанием песка, примесь которого, как показы¬ вает практика, довольно быстро изнашивает насосы других типов. 130
(18) Расчет эрлифтов производится по формуле Рикс-Абрамса. Эта фор¬ мула имеет следующий вид: П7 — cig"i + !<M3> ё 10,33 где W—необходимое количество воздуха в м31мин на 1 м3 поднимаемой воды при нормальном давлении и температуре +15,5°; Нрышка /У,—глубина погружения воздушных труб в м от динамического уровня до места впуска воздуха в башмак; Н2—высота подъема воды в м от динамического уровня воды в сква¬ жине до верхнего конца выкидной трубы (рис. 108); С—эмпирический коэфициент, изменяется в зависимости от степени погружения р, выражаемой обычно в процентах: 100 Ні Р М И. • 3 131
Процент погружения на практике колеблется от 35 до 75%- В табл. 23 приведено значение коэфициентов С для случая централь¬ ного (концентричного) размещения воздушной трубы и для случая ее параллельного размещения. В последнем случае потребное количество воздуха для подъема воды несколько меньше, чем при центральном раз¬ мещении трубки. Пример. Определить потребное количество воздуха пли центральном и параллельном положении воздушной трубы при следующих условиях: Н2 = 24,3 ж, //х = 41,7 м и про¬ цент погружения — 63°/о. При параллельном размещении С = 13,8 и при центральном размещении С=11,9. Отсюда: при центральном положении воздушной трубы: 24,3 11 9 1g 41,7 + 10,33 ’ g 10,33 24,3 = _А4А_ = 291 Mt. 11О1 52,03 11,9-0,702 ’ м ’ 1119 lg да при параллельном размещении воздуш¬ ной трубы: ГТ - 24>3 _ 24>3 _ 2 “ 13,8-0,702 “ 9,68 “ = 2,52 мв, т. е. на 15°/в меньше. Таблица 23 Процент погруже¬ ния Значение коэфициента С параллельное размещение концентриче¬ ское размещение 75 И.7 13,2 70 14,4 12,9 65 14 12,3 60 13,5 11,4 55 12,8 10,5 50 11,9 9,5 45 10,9 8,6 40 9,9 7,4 35 8,7 6,5 Сравнение коэфициентов С (табл. 23) показывает, что разница в по¬ требном количестве воздуха при параллельном и центральном размеще¬ нии воздушной трубы может колебаться от 10 до 30%, увеличиваясь обратно пропорционально величине погружения. В среднем можно счи¬ тать, что параллельное размещение воздушной трубы дает 15—25% эко¬ номии на объеме потребного воздуха. Применяемая зачастую для расчета эрлифтов формула Андерсона взята из нефтяной практики и потому в большей мере отвечает усло¬ виям глубоких скважин. Для обычных артезианских скважин глубиной до 200—250 м она дает преувеличенные результаты. Так например, в данном случае потребное количество воздуха получилось бы 3,6 м3, т. е. на 25% больше, чем для концентричного размещения труб, и на 40% больше, чем для параллельного размещения. Оптимальное погружение определяется по табл. 24. 132
Диаметр выкидной трубы определяется по следующей формуле: 1 128,38 тЛ, где d — диаметр трубы в мм\ Q — расход смеси воздуха и воды в м?]мин-, <ѵ— скорость движения смеси в трубе в місек. При прямой выкидной трубе оптимальная скорость эмульсии для подъема от 12 до 60 м варьирует от 10 місек при 35%-ном погружении и до 3,56 м/сек при 70%-ном погружении. При суживающейся выкидной трубе оптимальная скорость варьи¬ рует от 7 місек при 35%-ном погру¬ жении до 2,3 місек при 70%-ном по¬ гружении. Оптимальная скорость эмульсии у входа внизу выкидной трубы 6 м/сек при 35%-ном погру¬ жении и 2,3 м)сек при 70%-ном по¬ гружении. (19) Таблица 24 Подъем в м Обычно допу¬ скаемый про¬ цент погруже¬ ния Оптимальный процент погружения 6-38 50-70 65-70 38-53 40—65 60—65 53—76 40-60 55-60 76—106 37-55 50-55 106-200 37—50 45—50 200-250 1 35—45 1 40—45 подача воды непосред- называется 2. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ По условиям работы различают насосные станции первого подъема и второго подъема. Первым подъемом ственно из источника на очистные сооружения; вторым подъемом — вто¬ ричная перекачка воды, уже прошедшей очистные сооружения и заби¬ раемой из так называемых резервуаров чистой воды. На конструкцию насосных станций влияют условия их работы. Насосные станции первого подъема надо размещать в местах, не зато¬ пляемых паволками, и одновременно заглублять так, чтобы отметка оси насосов не превышала отметки наинизшего горизонта в реке более, чем на высоту всасывания. Это требование зачастую вызывает необходимость в большом заглублении насосного здания, приобретающего форму насос¬ ной шахты глубиной порядка 8—14 м (рис. 109). Глубоким шахтам при¬ дают круглое сечение, а при выполнении их в натуре применяется опуск¬ ной способ производства работ. В глубоких шахтах целесообразно уста¬ навливать вертикальные центробежные насосы для сокращения габари¬ тов сооружения, которые могут быть уменьшены таким путем почти вдвое. Насосные станции второго подъема (рис. НО) характеризуются обычно правильной прямоугольной формой в виде коробки и расстановкой насо¬ сов в один или два ряда. При небольших колебаниях горизонтов воды в реке насосы первого и второго подъемов можно разместить в общем здании, причем насосы первого подъема устанавливаются в заглубленном помещении, а второго подъема — в незаглубленной части здания. Напор насосов первого подъема при наличии очистных сооружений обычно не превышает 15—20 м. Насосы второго подъема, подающие воду от очистных сооружений в сеть, должны создавать в последней давление, достаточное для поддер¬ жания необходимого напора в обслуживаемых зданиях. Поэтому напор насосов второго подъема составляет обычно 40—65 м. Кроме насосов, обслуживающих хозяйственно-питьевые нужды, на станции второго подъема устанавливаются стационарные пожарные насосы, новышающие напор в сети во время пожара. Если вода забирается из скважин, оборудованных эрлифтами, кото¬ рые в этом случае являются механизмами первого подъема, то компрес¬ соры, подающие сжатый воздух в скважины, устанавливаются в насосной станции, являющейся в этом случае станцией второго подъема. 188
Разрез па А-б План на уроЬнр В-г Рис. 109. Насосная станция первого подъема. 184
Разрез по я-В Рис. 110. Насосная станция второго подъема. ш
Водомер Вентури. В насосных станциях для учета количества поданной воды устанавливаются водомеры системы Вентури. Для усло¬ вий работы насосной станции они имеют ряд преимуществ по сравнению с другими системами водомеров, а именно: 1) большую пропускную способность; 2) прямой проток воды и следовательно незначительную потерю напора; 3) отсутствие легко изнашивающихся частей. Схема работы водомера Вентури такова (рис. 111). В соответствии с уравнением Бернулли, каждый килограмм воды при установившейся скорости обладает постоянным общим запасом потен¬ циальной и кинетической энергии. Если сечение трубы уменьшить, то скорость движения воды возра- 1 ѵ2 стет и ее динамическое давление повысится, поскольку пдич = -^\ в свою очередь статическое давление hcm понизится. Для замера величины Рис. 111. Схема работы водомера Вентури. понижения статического да¬ вления в узком сечении во¬ домера можно применять ди- ференциальный ртутный мано¬ метр. Когда вода неподвижна, ртуть в обоих коленах мано¬ метра находится на одина¬ ковом уровне. Чем больше расход, тем больше и разность давлений. Величина расхода соста¬ вляет: 4 1 3 * * * 7 ХЛ • ѴЩІ (20) Здесь Н—разность давлений между входным сечением и узкой горловиной в м вод. ст.; Fj и Г2 — площади их сечений; I* — коэфициент, зависящий от размеров конической части трубы, диаметра трубы и вязкости жидкости. При проходе воды через водомер Вентури на преодоление сопроти¬ влений теряется часть напора, составляющая для труб диаметром от 100 до 400 мм от 14—12% разности давления, а для труб диаметром более 400 мм — от 12 до 10% разности давлений. Недостатками водомеров Вентури являются: 1) небольшая область учета (т. е. только для больших расходов) и 2) значительная длина, в 5—10 раз превышающая диаметр трубы. На современных насосных станциях отсчеты водомера Вентури гид¬ равлическим или электрическим путем передаются регистрирующему при¬ бору, монтируемому на щите управления, и автоматически записывающему количество поданной воды. 3. АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНЫМИ СТАНЦИЯМИ По степени автоматизации все электрифицированные насосные станции могут быть разбиты на четыре категории: 1) станции с центральным управлением агрегатами и задвижками (полуавтоматические станции); 2) станции автоматические, работающие под постоянным или перио¬ дическим наблюдением специального персонала;
3) станции автоматические с дистанционным (диспетчерским) упра¬ влением от главной станции; 4) станции автоматические с дистанционным телефонным контролем. Насосные станции с ручным управлением насосными агрегатами хотя и являются довольно обычными в практике, но представляют собой уже пройденный этап техники. Наибольшим распространением в современных условиях пользуются полуавтоматические насосные станции, оборудованные центробежными насосами и синхронными электромоторами. Применение последних дает экономию в расходовании электроэнергии. Управление агрегатами осуществляется либо от распределительного щита, либо посредством нажима пусковых кнопок у насосов (при малом числе агрегатов). На пульте управления задвижками монтируются миниатюрные ком¬ муникации трубопроводов, так называемые мнемонические схемы, и уста¬ навливаются цветные сигнальные лампы. В оборудование станции входят предохранительные устройства про¬ тив перегрузки моторов и падения напряжения, а также комплект изме¬ рительных и самозаписывающих приборов дистанционного действия. Хотя управление подобными станциями автоматизировано не пол¬ ностью, но все же потребность в персонале на них значительно меньше. Полностью автоматизированные станции представляют большей частью маленькие насосные установки для местного повышения напора. Они забирают воду из магистралей нижней зоны. Работа насосов поставлена в зависимость от уровня воды в резервуаре или от давления в сети или же от контрольного часового механизма. Насосы начинают работать при падении давления в сети ниже 3 ат или при понижении уровня воды в баке башни более 3 м, или же в определенные часы суток. Обслуживающий персонал на больших автоматических станциях сводится к одному дежурному, который выполняет только наблюдатель¬ ные функции. Маленькие автоматические станции не имеют постоянного штата и навещаются 1 раз в сутки уборщиком и 1—2 раза в неделю специалистом по автоматическому оборудованию. Каждую неделю произ¬ водится также смена диаграмм самозаписывающих приборов. На станциях с дистанционными (диспетчерским) управлением послед¬ нее осуществляется из какого-либо центрального пункта (например со станции второго подъема) и состоит в постоянном контроле за работой отдаленных насосных установок. Таким образом здесь отпадает необхо¬ димость в частых инспекционных посещениях станций. В диспетчерском пункте на распределительном щите смонтировано все пусковое и сигнальное оборудование, позволяющее включать или выключать на расстоянии любой агрегат и получать информацию о его работе. На специальном поле щита сосредоточена телеметрическая аппа¬ ратура, т. е. измерительные и регистрирующие приборы дистанционного действия. Они показывают и записывают расход воды, давление в трубах, уровень воды в резервуарах и т. д. Применение дистанционного управления особенно целесообразно при наличии группы артезианских скважин, оборудованных самостоятельными насосными агрегатами. Насосные станции с телефонным контролем работают совершенно автоматически, причем исключена даже необходимость периодических жосещений или постоянного контроля из центрального диспетчерского пункта. Проверяющий станцию может получить все интересующие его сведения по обыкновенному телефону посредством системы звуковых сигналов по типу азбуки Морзе. 137
ГЛАВА XI УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ ДЛЯ ПИТЬЕВЫХ И ТЕХНИЧЕСКИХ НАДОБНОСТЕЙ 1. СВОЙСТВА ВОДЫ И ТРЕБОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ К КАЧЕСТВУ ВОДЫ Качественная оценка воды производится на основе определения ее физических, химических и бактериологических свойств. Физическими свойствами являются прозрачность, мутность, цветность, температура, вкус и запах. Прозрачность воды косвенно может отражать содержание в ней взвешенных веществ. Для исследования вода наливается в высокий стеклянный цилиндр, и прозрачность ее выражается высотой слоя воды в сантиметрах, через который еще виден так называемый шрифт Снел- лена. Зачастую определяется „прозрачность по кресту*, т. е. по двум пересекающимся чертам толщиной по 1 мм. Мутность воды устанавливается по содержанию в ней взвешенных веществ в мг/л. Цветность воды измеряют в градусах путем сопоставления с несколь¬ кими эталонами по платиново-кобальтовой шкале, имитирующими различ¬ ную степень окраски воды. Один градус цветности соответствует содер¬ жанию платины в растворе в количестве 1 мг]л. Вкус и запах определяются непосредственно. Вода может иметь привкусы горький, соленый, кислый и сладковатый, а также и запах: ароматический (вызываемый простейшими организмами), травянистый (от водорослей), рыбный, землистый и т. д. При определении химических свойств воды прежде всего вычисляется общая сумма твердых минеральных примесей — так называемый плотный остаток после выпаривания (в мг/л). С этой целью выпаривается до 1 л воды и затем остаток подвергается сушке при температуре 110°. Определяется также окисляемость воды, которая служит показателем содержания в воде органических веществ. Эта проба производится путем добавки к воде марганцевокислого калия КМпО4, расход которого, потреб¬ ный для окисления воды, пропорционален содержанию органических веществ. Когда окисляемость воды является следствием присутствия в ней органических веществ животного происхождения, то при анализе в ней обычно обнаруживаются также аммиак, азотистая и азотная кислоты. Будучи продуктами гнилостного разложения органических веществ, они важны как индикаторы опасного загрязнения воды. Хлор может служить показателем загрязненности сточными водами, если только он не минерального происхождения. Очень важным фактором является реакция воды, которая может быть кислотной, щелочной или нейтральной. В настоящее время лучшим измерителем активной реакции воды при¬ знается концентрация водородных ионов или число граммов ионизирован¬ ного водорода в 1 л воды, выражаемая, как обычно в химии, величи¬ ной pH. В чистом виде вода имеет нейтральную реакцию и концентрация водородных ионон в ней составляет 1/10“14,14 = 1О“"7,07, иначе говоря, в 1 л чистой воды содержится 0,0000001 г водородных ионов. Для выражения концентрации обычно ограничиваются величиной показателя степени без знака минус, т. е. значением логарифма обратной величины, которая называется потен¬ циалом водорода и обозначается pH. При нейтральной реакции: pH = lg—7707=7,07, 138
следовательно при pH <4,5 реакция сильно кислая, . pH = 4,5—6 реакция слабо кислая, „ pH = 6—8 почти нейтральная, » pH = 8—10 слабо щелочная, 9 pH >10 сильно щелочная. Величина pH влияет на все почти физико-химические процессы (коррозия, коагуля¬ ция, осаждение) и даже на биологические процессы (развитие микрофлоры и микрофауны). Важным химическим свойством воды является ее жесткость. Жест¬ кость воды обусловливается наличием солей кальция и магния и изме¬ ряется в градусах. У нас принят немецкий градус жесткости, соответ¬ ствующий содержанию 10 мг извести СаО или 7,14 мг окиси магния MgO в 1 л воды. Некоторые соли жесткости выпадают из воды при ее кипячении, а другие остаются в воде. Жесткость, устраняемая при кипячении воды, называется временной. Причиной выпадения солей жесткости является выделение при кипячении растворенной в воде углекислоты СО2, улетучивающейся в атмосферу. Свя¬ занные с нею растворимые в воде углекислые соли кальция и магния становятся нерастворимыми и выпадают в виде осадков. Устранимая (вре¬ менная) жесткость есть часть так называемой карбонатной жесткости и зависит от углекислых солей. Жесткость, остающаяся Таблица 25 в течение 1 часа после кипя¬ чения, называется постоян¬ ной и зависит от сернокис¬ лых солей. Сумма временной и по¬ стоянной жесткости назы¬ вается суммарной жестко¬ стью воды. Бактериологиче¬ ские свойства воды имеют Число см3 воды, в котором содер¬ жится одна кишеч¬ ная цалочка Качество воды 100 Вполнехорошее (здоровая вода) 10 Удовлетворительное 1 Сомнительное 0,1 Плохое (нездоровая вода) 0,01 Совершенно негодная вода решающее значение при вы¬ боре питьевого источника. Число видов болезнетворных (патогенных) бактерий, встречающихся в воде, сравнительно невелико. Однако к числу их принадлежат опасные бактерии, а именно — возбудители холеры, брюшного тифа, дизентерии, гастроэнтерита и других желудочно-кишеч- ных'заболеваний. Присутствие болезнетворных бактерий в водопроводе является недопустимым. Так как они попадают в воду через кишечник, индикатором бактериального загрязнения могут служить кишечные па¬ лочки (бактерии коли), которые легко обнаружить при анализе. Тот наименьший объем воды в кубических сантиметрах, в котором еще встре¬ чается кишечная палочка, называется титром коли. По Уайпллу качество воды на основании титра коли определяется следующим образом (табл. 25). Для определения содержания бактерий в воде им дают возможность развиться в питательной среде. Подсчет числа колоний бактерий может быть произведен через 48 час. Питьевая вода должна содержать не свыше 75 колоний безвредных бактерий в 1 см? и иметь титр коли не менее 333 см?. В настоящее время серьезное внимание уделяется скоростному анализу питьевой воды на содержание бактерий. Исследуются разные питательные среды, способствующие бактериальному росту. Наилучшей по американским опытам оказалась питательная среда с 2°/о-ной концентрацией бактотриптозы, обеспечившая наибольшую скорость развития бактерии при pH = 6,8. Вместо обычных 48 час., требовавшихся прежде для выявления качества воды, уже через 3 часа число колоний увеличивается до 3 800, через 6 часов —до 1 168 тыс. и через 12 час. — до 1,6 млрд. 13<*
а) Требования к воде для питьевых целей В следующей таблице приведен желательный солевой состав воды. Реакция (pH) нейтральная Плотный остаток после выпаривания 500—1 000 мг/л Окисляемость до 2—10 „ (в зависимости от источника) Хлориды 30—50 „ Сульфаты „60 » Жесткость 20—25* Аммиак Следы Азотистая кислота . . отсутствие или слабые следы Азотная „ до 15—40 мг/л Железо 0,5—1 „ Марганец 0,1—0.6 „ По физическим свойствам питьевая вода должна отвечать следующим требованиям: Прозрачность не менее 30 см по Снеллену или 100 см ,по кресту* Мутность не более 1,0 мг/л, Температура 7—10* Цветность не более 20° Привкусы и запахи . . • • нет Приведенные нормы содержат конечно оптимальные качественные требования к воде. Если же говорить не о нормах, а об лимитах содер¬ жания в воде различных минеральных солей, допустимых с физиологи¬ ческой точки зрения, то рекомендуется не превышать следующие допу¬ стимые величины: Медь 0,2 мг/л Мышьяк 0,2 Свинец 0,1 w Кальций 0,7—1 г в сутки на одного человека Едкая щелочь 50—100 мг/л Цинк 5 , Фтор . . 1 „ Иод 10—8 » (минимум для предотвра- щения зобной болезни) Хлор 1 „ Хлориды 250 9 Сульфаты 250 „ б) Требования к воде для технических нужд Требования к воде для промышленных целей в различных производ¬ ствах сгруппированы в табл. 26, из которой видно, что почти для всех № и/п Показатели Вода для питания котлов Охлажде¬ ние до 10 ат 10—17 ат 17 ат 1 Мутность в мг/л 20 10 5 50 2 Цветность в градусах — — — —— 3 Сероводород в мг/л 10 5 0 5 4 Общая жесткость в нем. гр 4,2* 2,2* 0,45’ — 5 Кальций в мг/л — — — — 6 Железо в „ — — 0,5 7 Марганец в , — — — —- 8 Кремнезем в . 40 20 5 — 9 Плотный остаток в мг/л 3 000—1000 2 500-500 1 500-100 — 10 pH 8 и более 8,5 и более 9 и более — 140
производств требуется снижение жесткости воды. При пользовании жесткой водой в паровых котлах образуется очень твердая накипь на стенках, называемая на практике котельным камнем. Это ведет к сниже¬ нию теплопроводности стенок и перерасходу топлива. Образование накипи на стенках с выделением из воды нерастворимых соединений создает вспенивание воды в котле и неравномерное парообразование, что быстро изнашивает котлы и даже может привести к их взрыву. В кожевенном производстве жесткая вода вызывает перерасход ду¬ бильных веществ, в текстильном — понижает качество тканей, делая их грубыми, а также затрудняет их окраску. При пользовании жесткой водой для хозяйственных нужд (стирка, мытье и т. д.) происходит лишний рас¬ ход мыла. В водопроводных трубах жесткая вода быстро приводит к об¬ разованию отложений СаСО3 на стенках и резкому понижению пропускной способности труб. Железо недопустимо в производстве бумаги и особенно вискозы, так как вызывает появление желтых или ржавых пятен на выпускаемой продукции. В тех же производствах, а равно и в питательной воде котлов высокого давления нежелательны взвешенные вещества. Цветность воды должна быть низкой для производства бумаги, вис¬ козы и текстиля. Температура воды имеет большое значение при охлаждении конден¬ саторов. Высокая температура охлаждающей воды влечет за собой пере¬ расход пара. Некоторые производства химической промышленности тре¬ буют для нормального хода технологических процессов воды со строго определенной температурой. Наконец реакция питательной воды для котлов должна быть не ниже pH = 8 или pH = 9 во избежание коррозии металлических стенок и труб. 2. ОЧИСТКА ВОДЫ ДЛЯ ПИТЬЕВЫХ ЦЕЛЕЙ Питьевая вода подвергается очистке в целях ее осветления (т. е. удаления взвешенных веществ) и обеззараживания (т. е. устранения бак¬ терий). Удаление взвешенных веществ снижает мутность воды и восста¬ навливает ее прозрачность, способствуя одновременно и некоторому уменьшению цветности благодаря исчезновению взвешенных коллоидных веществ, вызывающих окраску. і \ Более стойкими оказываются привкус и запах воды, для устранения которых нужны дополнительные операции, а именно: очистка порошко¬ образным активированным углем или добавка аммиака. Основным способом осветления воды является отстаивание, при котором происходит медленное выпадение взвесей. Для ускорения этого Таблица X Наименование производства бумажное вискозное дубление кожи текстильное кожевенное пивоваренное 25 5 20 5 10 10 15 5 10—100 5—20 — — — — — 1 0,2 5,6° 0,45е 2,8°—7,6° 0,56’ 1,4° — — — — 200 * 0,2 0,05 0,2 0,2 — од 0,1 0,03 0,2 0,2 __ од 25 — — — — 300 100 — — — 500—1 000 ■— — 1 — — — 141
ироцесса выпадения применяется коагуляция воды, т. е. добавка хими¬ ческих реагентов, так называемых коагулянтов, образующих хлопья (вфлок“), которые, оседая, увлекают за собой взвесь. Так как, несмотря на коагуляцию, мелкая взвесь выпадает медленно, целесообразно ее устранение производить на песочных фильтрах, после того как в отстойниках осядут крупные взвешенные вещества. Одновре¬ менно со взвешенными веществами в отстойниках выпадает и часть бактерий, но основная их масса (98—99°/0) задерживается на фильтрах. Однако и фильтр пропускает от 1 до 2°/0 бактерий, среди которых могут попадаться и патогенные. Ввиду этого необходима дезинфекция профиль¬ трованной воды посредством хлорирования. Рис. 112. Устройство для заготовки и дозирования реагентов. а) Осаждение взвеси с коагулированием В качестве коагу¬ лянта обычно приме¬ няется сернокислый алю¬ миний A12(SO4)3, добавка которого к воде делается в дозах от 50 до 120 мг\л сообразно с качеством воды. Наибольшая доза делается во время весен¬ них паводков. Сернокислый аллю- миний вступает в обмен¬ ную реакцию с солями двууглекислой извести, обычно имеющейся в во¬ де, по уравнению: Al2(SO4)3 + 3(CaCO8 + -j- СО2 -]- Н2О) = = 2А1 (ОН)3 + 3CaSO4 + —|— 6СО2. Образующаяся Г при этом гидроокись алюми¬ ния А1(ОН)3 представляет собой коллоидальное ве¬ щество, которое перехо¬ дит в нерастворимую водную окись алюминия А12О3. ЗН2О, выпадающую на дно в виде хлопьев, увлекающих за собой взвесь и бактерии. При излишней щелочности воды переход гидроокиси в волную окись может задер¬ живаться. При недостаточной же щелочности не может происходить самая реакция образо¬ вания гидроокиси из сернокислого алюминия. В этом случае нужно подщелачивать воду гашеной известью Ca(OHJ2 или кальцинированной содой Na2COs. Заготовка и дозирование коагулянта осуществляются при помощи: а) бачка для затворения (верхнего), где приготовляется крепкий раствор, б) двух рабочих баков для попеременного приготовления в них 5—10°/0-ного раствора коагулянта и в) дозировочного бачка с дозирующим краном и с шаровым поплавковым краном для регулировки уровня в бачке (рис. 112). 143
Все баки группируются ближе один к другому в целях уменьшения длины труб, которые должны быть свинцовыми для предотвращения разъедания и засорения. Поплавковый и дозирующий краны в тех же целях делаются из эбонита. Размеры баков для рабочего раствора — обычно 2—3 м3, верхнего затворного бачка — от г/7 до т/10 емкости рабочего бака и дозирующего бачка — 0,50X0,40 м при высоте 0,40 м. На современных крупных станциях очистки питьевой воды процесс подачи, раздробления и дозировки коагулянта полностью механизирован. Подача осуществляется ленточными конвейерами или электрическими подъемниками (грузовыми лифтами), раздробление — на механических мельницах или дробилках, работающих от электромоторов. В Америке большим распространением пользуется сухая дозировка реагентов, при которой коагулянт непосредственно добавляется к воде в порошкообразном виде. В этих случаях применяется так называемые сухие дозаторы или фидер-машины, которые позво¬ ляют автоматизировать весь процесс дозировки и габариты которых значительно меньше, чем у оборудования для мокрого дозирования. Кроме того устраняется пыль и сокращается потребность в персонале. Наряду с сернокислым алю¬ минием в качестве коагулянта при¬ меняется иногда железный купо¬ рос FeSO4. Коагулирующая способ¬ ность его не ниже, однако он не способствует устранению цветности воды подобно сернокислому алю¬ минию. Процесс коагуляции включает три этапа: 1) смешение воды с рас¬ твором реагента, 2) реакция ре¬ агента с солями воды, сопрово¬ ждающаяся хлопьеобразованием, 3) осаждение хлопьев с частич- Рис. 113. Перегородчатый смеситель. ным выпадением взвеси. Смешение должно быть быстрым и выполняется в течение 1—2 мин. Наиболее удобно с этой целью пользоваться насосом первого подъема, вводя раствор коагулянта во всасывающую трубу насоса; можно вводить реагент и в напорный трубопровод насоса первого подъема. Иногда при¬ меняются перегородчатые смесители, представляющие собой горизон¬ тальный желоб с четырьмя-пятью поперечными перегородками для изменения направления течения (рис. 113). Другой тип перегородчатого смесителя — с дырчатыми перегородками при диаметре отверстий 30— 120 мм. б) Камеры реакции Назначением камеры реакции является перемешивание воды для обеспечения реакции коагулянта и образования хлопьев. Емкость камеры реакции рассчитывается на время пребывания воды от 15 до 30 мин. Различаются следующие типы камер реакции: перегородчатые, водово.- ротные и лопастные. В перегородчатых камерах, как видно из самого названия, устраивается несколько перегородок, заставляющих воду изменять направление своего движения либо в горизонтальной либо в вертикальной плоскости. Это и обеспечивает необходимое перемешивание.. Водоворотные камеры имеют форму вертикального цилиндра, куда впускается вода из смесителя по горизонтальной трубке. Последняя снаб¬ жена по концам насадками, поставленными перпендикулярно к радиальной плоскости в виде неподвижно закрепленного сегнерова колеса. Таким образом при выходе воды создается вращательное (водоворотное) дви¬ 143
жение, обеспечивающее перемешивание. Чаще всего такие водоворотные камеры устраиваются в виде центральной трубы вертикального отстойника. Наиболее современными из камер реакций являются лопаст¬ ные механического действия. Перемешивание воды достигается здесь при помощи лопастей, вра¬ щающихся вокруг вертикальных или горизонтальных осей. Камера с лопастями на вер¬ тикальной оси известна также под названием „ажитатор®, а с лопастями на горизонтальной оси — „флокулятор® (рис. 114). На крупных станциях устраи¬ вается обычно несколько ло¬ пастных камер реакций (3—4), через которые последовательно проходит вода с постепенным Рис. 114. Лопастная камера реакции уменьшением скорости враще- (флокулятор). ния от JQ—до 5—6 об/мин. Время пребывания воды в ка¬ ждой такой камере постепенно увеличивается, составляя например 10, 14 и 21 мин. Эти условия перемешивания наиболее способствуют хлопье- образованию. в) Отстойники Отстойники могут устраиваться либо вертикальными, либо горизон¬ тальными. В первом случае — это цилиндрические резервуары с кони¬ ческим днищем и с не доходящей до него центральной трубой. Пройдя вниз через центральную трубу отстойника, вода направляется снова вверх и сливается через кромку желоба, опоясывающего верхний край отстой¬ ника. Выпадение взвеси про¬ исходит в момент резкого из¬ менения направления движе¬ ния воды при выходе из цен¬ тральной трубы (рис. 115). Скорость восходящего движения воды принимается в ^ = 0,75 мм/сек, что соответ¬ ствует предельной скорости выпадения осадков. Время пребывания воды в отстой¬ нике устанавливается обычно / = 2 часа. Поэтому полезная глубина отстойника: A = to = 2-0,75-3600 = = 5400 мм = 5,4 м. Рис. 115. Вертикальный отстойник. Скорость движения воды в центральной трубе принимается обычно 0,25—0,30 смісек. В центральной трубе (вверху) размещается зачастую водоворотная камера реакции. Вертикальные отстойники позволяют выпускать осадок без их опо¬ рожнения, поскольку открывание задвижки на грязевой трубе достаточно для вытекания осадка под напором воды в отстойнике. Объем горизонтального отстойника ѵ рассчитывается тоже на двух¬ часовое пребывание в нем воды, а глубина h принимается порядка 3—5 м. 144
Длина горизонтальных отстойников I обычно в 10—30 раз больше их глубины, а ширина Ь = ~. Отстойник разделяется продольными перегородками на отсеки ши¬ риной по 4—4,5 м в целях равномерного протекания воды. По концам устраиваются поперечные перегородки — водосливы для напуска и выпуска воды по всей ширине отстойника (рис. 116). На практике горизонтальные отстойники применяются для осаждения взвеси на очистных станциях большой производительности — порядка 30 тыс. м3 в сутки и более. Вертикальные отстойники более целесо¬ образны на станциях малой и средней производительности (от 2500 до 25000 м^сутчи). Отстойник-диффузор. Качество работы вертикального отстой¬ ника может быть улучшено, если воду, подаваемую в отстойник, про- Рис. 116. Горизонтальный отстойник. пускать через выпавший уже осадок, используя его как своего рода фильтр. С этой целью в нижней точке конического днища отстойника размещается диффузор. Он представляет собой воронкообразную трубу (рис. 117) с расширением кверху. Вода, направляющаяся для отстаивания, проходит снизу вверх через диффузор, который заполнен полученным ранее осадком. Попадая в диффузор, вода теряет скорость, что ведет к выпадению взвеси и созданию осадка. Накопление в диффузоре осадка, находящегося в состоянии непрерывного беспорядочного движения, обес¬ печивает дальнейшее укрупнение частиц осаждающейся взвеси. Таким образом диффузор принимает на себя функции камеры реакции и в то же время оказывается отличным гасителем инерционных сил выходящей струи воды. Когда объем накопившего в диффузоре осадка становится больше емкости последнего, автоматически происходит медленное вываливание осадка через края диффузора на коническое днище отстойника. В отстойнике с диффузором центральная труба не устраивается. Прозрачность воды после обычного вертикального отстойника с централь¬ ной трубой равна в среднем 35 см, а после отстойника-диффузора — 10 Водоснабжение и канализация. 5016 1'1 145
225 см, т. е. результат близок к прозрачности воды, прошедшей фильтры- Важными факторами в работе диффузора являются скорость выхода воды из его верхнего сечения и величина угла конусности диффузора. г) Фильтрация воды Фильтрация воды производится на песочных фильтрах. Песочные фильтры современной конструкции представляют собой железобетонные резервуары, загруженные несколькими слоями песка и гравия, крупность зерен которых возрастает сверху вниз. Самый верхний слой толщиной 0,70 м называется фильтрующим 6,645 Рис. 117. Отстойник-диффузор системы слоем и состоит из чистого квар¬ цевого песка крупностью от 0,3 до 1 мм. Далее следуют так на¬ зываемые поддерживающие слои песка крупностью в 1—2, 2—4, 4—8 и 8—16 мм общей толщиной в 0,30 м и затем поддерживаю¬ щие слои гравия крупностью в 16—32 и 32—64 мм общей толщи¬ ной в 0,35 м. Назначение поддер¬ живающих слоев — препятствовать вымыванию мелкого фильтрующего песка и уносу его вместе с водой. Поддерживающие слои соприкаса¬ ются с дренажем фильтра, кото¬ рый собирает просочившуюся воду. Существуют два основных типа песочных фильтров: 1) мед¬ ленные и 2) скорые. В фильтрах первого типа вода медленно проходит через филь¬ трующий слой (скорость фильтра¬ ции составляет около 100 мм[час). В соответствии с этим площадь фильтра должна иметь большие размеры. Основная масса загряз¬ нений выпадает на поверхность фильтра и задерживается в верх¬ нем Ю-лгжслое песка, образуя сли¬ зистый осадок. Этот осадок имеет важное значение, он представляет собой фильтрующую пленку и спо¬ собствует улавливанию мелких ча- инж. Тетеркина. стиц взвеси и бактерий. Пленка образуется на фильтре не сразу; для ее созревания необходимо несколько суток, в течение которых филь¬ труемую воду нельзя использовать, а приходится сбрасывать в сток. С течением времени утолстившаяся пленка вызывает увеличение потерь напора на фильтре. Поэтому примерно через 1—Р/2 месяца необ¬ ходима чистка фильтра. Его выключают из работы, спускают воду и удаляют верхний слой песка толщиной в 1—2 см, вместе с которым уда¬ ляется и пленка. Дренажем медленных фильтров служат железобетонные плитки с отверстиями, уложенные на бетонных столбиках. По окончании чистки необходимо вновь дождаться созревания пленки. Медленные фильтры впервые были применены в Англии в 182Э г. (отсюда их название „английские") и только там имеют еще довольно¬ большое распространение. В Америке, СССР и других странах они вы¬ теснены скорыми („американскими") фильтрами, появившимися в 1885 г. и с тех пор непрерывно совершенствующимися. 146
Скорые фильтры требуют предварительной коагуляции взвесит.. Образовавшиеся после коагуляции хлопья, частично попадая из отстой¬ ника на фильтр, ускоряют образование пленки (пленка бывает готова через 15—20 мин. вместо нескольких суток при медленной фильтрации). Пленка, образовавшаяся из хлопьев, позволяет довести скорость филь¬ трации до 5 м/час, т. е. в 50 раз больше по сравнению с медленными фильтрами. Применение скорых фильтров позволило сократить площадь фильтро¬ вальных станций в 40—50 раз и облегчить условия эксплоатации. На рис. 118 представлена типовая фильтровальная станция Центроспецстройпроекта производительностью 10000 м3/сутки со скорыми фильтрами. В настоящее время имеется тенденция к дальнейшему повышению скорости фильтрации, которая на некоторых современных станциях дове¬ дена до 6,5 м/час. Повышение скорости осуществляется двумя путями:. Примечечание і На схеме указана станция типа СЬ-ІѴ-8 ? Строительные размеры и см ЗОмртки ом Рис. 118. Типовая фильтровальная станция (Центроспецстройпроект). 1) за счет улучшения процесса предварительной подготовки воды перед фильтрацией (улучшение реакции, применение флокуляторов и т. д.), 2) за счет усиления процесса хлопьеобразования путем добавки к коагу¬ лянту до 4О°/о силикатов, обработанных в серной кислоте. Скорые фильтры требуют и более частой чистки, а именно 1—2 раза в сутки. Однако чистка не вызывает затруднений и больших перерывов в работе, так как осуществляется механизированным способом — посред¬ ством промывки фильтра сильным обратным током чистой воды, т. е. в направлении снизу вверх (10—12,5 л/сек воды на 1 м1 2 фильтрующей поверхности). Продолжительность промывки не превышает 4—6 мин. Для отвода загрязненной воды, получающейся при промывке скорых фильтров, служат бетонные желоба, размещаемые друг от друга на 1,8—2,5 м. Кромка желоба располагается на 0,6—0,7 м выше поверхности песка. Такая высота обеспечивает вынос мути с водой, но предотвращает * 147
вовлечение в желоба фильтрующего песка. Размеры сливных желобов: глубина — 0,35—0,5 м, ширина — 0,30—0,40 м, длина — не более 5—5,3 м. Площадь фильтрующей поверхности принимается обычно в зависи¬ мости от общей производительности станции. На небольших установках она составляет 15—30 м2. Средние и крупные очистные станции имеют фильтры площадью 40, 50, 65, 100 и 130 м2. Однако при большой величине фильтрующей поверхности слишком возрастает потребная мощность промывных насосов: при площади филь¬ тра 50 м2 нужен промывной насос производительностью 50" 12,5 = = 625 л)сек. С другой стороны, устройство фильтров с малыми площадями на ■больших станциях привело бы к очень большому числу фильтров, что внесло бы затруднение в их обслуживание. й Очень важной деталью скорого фильтра является дренаж, от кото¬ рого зависит равномерность распределения промывной воды. Различают два основных типа дренажей: большого сопротивления и малого сопро¬ тивления. Более широко расположен дренаж большого сопротивления, в частности одна из его конструкций — так называемый трубчатый дренаж. Он представляет собой систему труб с боковыми ответвлениями. Трубы имеют отверстия в нижней своей части, через которые проходит про¬ фильтрованная вода. Нередко применяется также сосунковый дренаж, состоящий из металлических трубок с ввинченными в них сосунками типа „Джуэлль“. К дренажам малого сопротивления относится дренаж из досок тол¬ щиной 25 мм и шириной 200 мм, поставленных на ребро через 25-лси промежутки в свету. Применение дощатого дренажа в ряде случаев может дать значительную экономию при первоначальных затратах, однако он менее надежен в эксплоатации (могут коробиться доски и т. п.). Для поддержания постоянной скорости прохода воды через фильтр при нем устанавливается регулятор скорости фильтрации. Действие этого прибора основано на изменениях давления над специальной мембраной и под ней при увеличении или уменьшении скорости в трубопроводе, отво¬ дящем очищенную воду с фильтра. д) Обеззараживание (дезинфекция) воды Дезинфекция воды имеет целью уничтожить имеющиеся в ней бактерии. Для дезинфекции воды обычно применяется хлорирование. Обеззараживание воды может быть также достигнуто озонированием или действием ультрафиолетовых лучей. Хлор добавляется или в профильтрованную воду в дозах от 0,3 до 1 мг/л или в нефильтрованную воду в дозах от 1,5 до 2 мг/л. Обезвре¬ живающее действие хлора сказывается уже через 20 мин. после его добавки в воду, но подачу хлорированной воды потребителям лучше про¬ изводить после двухчасового периода, так как это уменьшает хлорный запах. Для дозировки хлора служат хлораторы, имеющиеся весьма раз¬ личных конструкций. Наибольшим распространением у нас в СССР поль¬ зуется хлоратор системы Ремесницкого. Хлор поступает в прибор из баллона, где он находится в сжиженном состоянии при давлении в 40 ат. Из баллона хлор пропускается через редукционный клапан 1 (рис. 119), снижающий давление до 1,5—2 ат. Для измерения давления хлора в баллоне служит манометр Мг, а давления после редукционного клапана — манометр Л42. Затем хлор проходит вентиль 2, регулирующий его поступление, причем для изме¬ рения количества поступающего хлора служит манометрический измери¬ тель 3. Далее следует вентиль 4, вспомогательный для вентиля В, после которого хлор входит в цилиндр-смеситель 5. К последнему при¬ мыкает трубка для подачи воды через редукционный клапан 6 с мано¬ метром (Из. Хлорная вода, образующаяся в цилиндре-смесителе, напра- 143
вляется по резиновой трубке вниз к дезинфецируемой воде. Местом ввода хлора служит либо трубопровод, либо сборный резервуар. Хлоратор системы Ремесницкого смонтирован на мраморной доске и размещен в кабине 2,5 X 1,5 м или шкафу 0,6 X 1,8 м. Дверь шкафа герметически закрывается, а на случай утечки хлора имеется вентилятор. В Америке весьма распространен хлоратор вакуумного типа. Благо¬ даря вакууму исключена возможность утечки хлора из-за неплотностей Рис. 119. Хлоратор системы инж. Ремесницкого. в соединениях арматуры. В настоящее врема существуют вакуумные хло¬ раторы советской конструкции. На временных и мелких установках иногда допускается дезинфекция воды хлорной известью; доза должна быть не ниже 3 мг]л, так как содер¬ жание активного хлора в хлорной извести составляет всего лишь 20—25°/0. Хлорная известь добавляется к воде в виде г/2—1°/0-ного раствора, который приготовляется в деревянных или бетонных баках (два рабочих и один запасной). 149
В целях снижения дозы хлора и устранения запаха существует спо¬ соб, известный под наименованием „верденизация" (от французской кре¬ пости Верден, где он впервые применен в 1915—1916 гг.). Заключается он в добавке очень малых доз хлора (0,2 мгіл), но с сильным перемеши¬ ванием, которое ускоряет дезинфицирующее действие хлора и вместе с тем снижает запах. Это позволяет употреблять воду для питья почти сразу после „верденизации". Стерилизация воды ультрафиолетовыми лучами предложена еще в 1911 г., но не нашла применения ввиду малой производительности аппаратуры и высокой эксплоатационной стоимости. Электропотребность составляет около 52 кет на 1 000 ж3 воды. Таким образом эта аппара¬ тура применима только в малых установках, при очень дешевой электро¬ энергии. Озонирование воды в целях дезинфекции основано на смеше¬ нии воды с воздухом, содержащим озон О3, который легко переходит снова в кислород О2. Лишний атом кислорода расходуется на окисление органических веществ, в частности микроорганизмов. Озон образуется при так называемом тихом разряде, при пропуске воздуха между элек¬ тродами, находящимися под высоким напряжением. Пропускаемый между электродами поток воздуха озонируется и направляется на смешение с дезинфицируемой водой. е) Устранение привкусов и запаха воды Хлорирование ведет к уничтожению бактерий, но не только не со¬ общает воде хорошего вкуса и запаха, но, как указано выше, даже пони¬ жает вкусовые качества воды. Особенно неприятный привкус хлориро¬ ванная вода приобретает при наличии в ней фенолов — даже в ничтожной пропорции 1:100000. Для улучшения вкуса служит обработка воды: а) активированным углем, б) аммиаком. Активированный уголь уничтожает привкусы и за¬ пахи, вызываемые гидробиологическими причинами (водоросли, микро¬ фауна и т. д.), аммиак же успешно устраняет хлорфенольный запах и за¬ Рис. 120. Аммонизатор. пах остаточного хлора. Действие активированного угля основано только на физическом явле¬ нии адсорбции и потому не мешает другим химическим способам обработки воды. Доза активированного угля колеб¬ лется от 0,6 до 2,4 мг]л. Порошкообразный активированный уголь смешивается с водой и в даль¬ нейшем процессе обработки воды увле¬ кается вместе с хлопьями коагулянта на дно отстойника и частично оседает в верхних слоях песчаного фильтра. Другой способ обработки активирован¬ ным углем— фильтрование воды через Первый способ считается более напорные фильтры с загрузкой из гра¬ нулированного активированного угля, дешевым. В Америке активированный уголь в виде мелкого порошка доба¬ вляется в воду вместе с коагулянтом — сернокислым алюминием; смесь эта носит специальное название „блэкалюм" (черный алюминий). Аммиак добавляется к воде перед хлорированием (такая обработка носит название „преаммонизация"); последующее затем хлорирование ведет к образованию хлораминов. Хлорамины ослабляют активность хлора и уменьшают возможность соединения его с фенолами. Соотношение между дозой аммиака и дозой хлора колеблется от 1:2 до 1:4. 150
Для дозировки газообразного аммиака применяется аммонизатор (рис. 120), напоминающий хлоратор. Аммиак, выходя из баллона по рези¬ новой трубке и пройдя фильтр, поступает в редуктор А. Здесь давление газа снижается до 0,3—0,5 ат. Далее через регулирующий вентиль Б аммиак проходит в газоизмеритель В. Затем, встречая на своем пути обратный клапан Г (для предупреждения прохода воды в баллон), газ по трубке Д идет к инжектору Е. Вода пропускается через сопло инжек¬ тора, захватывает газ и направляется с ним к месту ввода по резино¬ вому шлангу. Аммонизаторы устанавливают в отдельном помещении от хлорато¬ ров, так как соединение аммиака и хлора вызывает сильное дымление. Появление дыма исключено при использовании хлораторов и аммониза- торов вакуумного типа. ж) Умягчение воды На практике чаще всего применяются способы умягчения воды: 1) известково-содовый, 2) цеолитовый, 3) комбинированный. I. Известково-содовый способ умягчения. При этом спо¬ собе известь служит для устранения солей карбонатной жесткости, часть которой составляет временная жесткость. Сода обеспечивает выделение солей постоянной жесткости. Растворимость в воде карбонатных солей кальция СаСО3 очень незначительна (16—20 мг/л) и повышается лишь при наличии свободной равновесной углекислоты, находящейся в полусвязанном состоянии в виде Са(НСО3)2 и способной вступать в реакцию с известью. Известь, доба¬ вляемая к умягчаемой воде в виде раствора гашеной извести Са(ОН)2, действует на двууглекислые соли кальция, отнимая от них полусвязанную углекислоту и образуя мел, который выпадает в виде осадка. Другая часть извести нейтрализует свободную агрессивную углекислоту (если она имеется в воде). Ход реакции может быть представлен по формуле: Са(НСО3)а + Са(ОН)2 = 2СаСО3 + 2Н2О. В случае, если вода содержит двууглекислый магний, реакция носит тот же характер. Однако для осаждения углекислого магния, оставшегося по отнятии углекислоты, нужно добавочное количество извести, так как углекислый магний более растворим в воде, чем мел. Ход реакций: Mg(HCO3)2 + Са(ОН)2 = MgCO3 + СаСО3 + 2Н2О; MgCO3 + Са(ОН)2 = Mg(OH)2 + СаСО3. Гидрат окиси магния Mg(OH)2, получившийся в результате реакции в виде коллоида, переходит постепенно в водную окись магния MgO • Н2О и выпадает в осадок. Потребное количество чистой негашеной извести для выделения солей карбонатной жесткости вычисляется по следующей формуле: СаО = 10 Ж+1,4 MgO+7,27 СО2 г\м\ где Жк — карбонатная жесткость умягчаемой воды в немецких градусах. Для выделения солей постоянной жесткости служит кальцинированная сода. В результате происходящей обменной реакции с солями постоянной жесткости кальций и магний переходят в углекислые соединения и выпа¬ дают в виде осадка. В воде же остаются соли натрия (Na2SO4 — глаубе¬ рова соль; NaCl — поваренная соль или NaNO3 — азотнокислый натрий). Следовательно происходит замена постоянной жесткости солями натрия, что не уменьшает содержания солей в воде. Мало того, такая вода может оказаться негодной для питья (например при наличии глауберовой соли). 151
Ход реакций: CaSO4 +Na2CO8 = CaCO3 + Na„SO4; CaCl2 +Na2CO3 = CaCO3+2NaCl; MgSO4 + Na2CO3 = MgCO3 + Na2SO4. Количество потребной кальцинированной соды определяется по фор¬ муле: Na2CO3 = 18,9^ г/л3, где Ж„ — постоянная жесткость в немецких градусах. Станции для умягчения воды по известково-содовому способу по своему устройству близки к станциям осветления и обеззараживания воды. Здесь однако необходим специальный резервуар, так называемый сатуратор, для приготовления 2—5°/0-ного раствора извести. Рис. 121. Станция умягчения воды известково-соловым способом с рекарбонизацией. Добавка извести и соды производится в смеситель, откуда вода про¬ ходит в отстойник и далее на фильтры, которые, при умягчении воды для технических нужд могут быть упрощенного типа (скорость 7—8 м/час, более крупный загрузочный материал и т. д.). За последнее время известково-содовый способ умягчения питьевой воды дополнился новым процессом — рекарбонизации, т. е. продувки воды углекислым газом. Этот метод начал применяться в Америке с 1932 г. При обычном известково-содовом способе умягчения не удается выделить полностью из воды СаСО3; последний, выпадая в трубах разводящей сети, понижает пропускную способность водопровода. Кроме того добавляемая известь остается в воде в виде раствора; между тем избыточное количе¬ 15?
ство извести в воде, предназначенной для питья, нежелательно и с сани¬ тарной точки зрения. Рекарбонизация воды обеспечивает перевод невыпавшей части СаСО3 и остаточной извести в бикарбонаты и таким образом устраняет указан¬ ные недочеты. Вместе с тем рекарбонизация позволяет регулировать величину pH (за счет понижения карбонатной жесткости воды) и предот¬ вращать явления коррозии труб устранением избытка свободной угле¬ кислоты. Примеры небольшой установки для умягчения воды по известково¬ содовому способу с рекарбонизацией может служить американский тип станции производительностью 1000 м3, сутки (рис. 121). В состав станции входят: камера реакции, отстойник, камера рекарбонизации, два фильтра и вторичная камера рекарбонизации. Вода проходит все эти отделения станции в последовательном порядке, подвергаясь на своем пути различ¬ ным способам обработки. Камера реакции служит для перемешивания добавленных в воду реагентов. Переме¬ шивание производится лопастными мешалками, вращающимися вокруг горизонтальной оси, расположенной под прямым углом к направлению течения воды. Камера реакции имеет в плане размеры 1,22X7,62 м, глубину 3,66 м и рассчитана на 40-минутный период пре¬ бывания воды. Отстойник имеет вид квадрата со стороной в 7,62 м; глубина его — 3,66 м. Он обо¬ рудован вращающимися скребковыми механизмами для непрерывного удаления осадка. Период отстаивания предусмотрен четырехчасовой, в течение которого происходит выпадение взвешенных веществ. Главная камера рекарбонизации размерами 0,61X7,62 м (т. е. с соотношением сто¬ рон 1 : 12,5) и глубиной 2,44 м рассчитана на 15-минутное пребывание воды. Сюда посту¬ пает осветленная вода, прошедшая отстойник. В камеру добавляется углекислый газ, кото¬ рый, как пояснено выше, переводит остаточную известь в нерастворимые углекислые соединения (карбонаты), выпадающие в виде осадка. Для распределения углекислого газа в воде камера оборудована системой дырчатых трубок — диффузоров. Отверстия имеют диаметр 2,4 мм и расположены по нижней стороне тзуб. Общая площадь отверстий должна составлять 8О°/о от площади сечения главной трубы, подводящей газ в камеру. Углекислый газ получается при сжигании кокса в особой печи, проходит через газоочиститель (скруббер), затем подвергается сушке и подается в распределительную сеть трубок при помощи компрессора. Печь рассчитана на сжигание кокса в количестве 2,26 кг/час, что обеспечивает выход углекислого газа 4,25 м^нас. Для очистки этого объема газа необходимы скруббер диаметром 0,45 м и высотой 1,53 м и газосушитель диаметром 0,30 м и высотой 1,53 м. Компрессор должен иметь производительность порядка 0,40— 0,55 м^мин. Подача газа контролируется при помощи индикаторных (показывающих) или регистрирующих (самозаписывающих) приборов — газомеров. Рекарбонизуемая вода, пройдя камеру рекарбонизации, поступает на фильтры, кото¬ рых имеется два площадью по 4,65 jw2 каждый. Фильтры оборудованы указателями потерь напора и регуляторами скорости фильтрации. Задвижки размещены в ряд по фронту (т. е. по передней стороне) фильтров. Профильтрованная вода направляется во вторичную камеру рекарбонизации диаме¬ тром 2,44 м и полезной глубиной 1,52 м. Здесь под действием углекислого газа карбонаты переходят в бикарбонаты. Период пребывания в камере воды варьируется в зависимости от величины потерь напора на фильтрах. Одновременно эта камера служит всасывающим колодцем для насосов второго подъема. Таким образом применение рекарбонизации вызываёт необходимость в установке сложного оборудования для получения углекислого газа, его очистки, сушки и подачи. Кроме того рекарбонизация углекислым газом не исключает коррозии труб и появления ржавой воды. Поэтому с 1938 г. в США производятся опыты по применению гексамета¬ фосфата натрия (промышленное название — калгон). Добавка 2 мг/л калгона приводит к ста¬ билизации воды, т. е. предотвращает осаждение извести СаСО3 в трубах даже из воды, имеющей временную жесткость 22° при нагреве до 60°. II. Цеолитовый способ умягчения. Цеолиты или алюмо¬ натросиликаты обладают свойством обмена своего основания (натрий) на другие металлы (кальций, магний). Если умягчаемую воду пропускать через фильтр с цеолитовым песком- со скоростью порядка 10 мічас, то соли жесткости переходят в соли натрия. Обменную способность цеолита принято выражать по объему в кубо- градусах. Иначе говоря, величина обменной способности -соответствует числу кубометров воды, которое 1 м? цеолита может умягчить на 1 немец¬ кий градус жесткости. 153
Величина обменной способности для искусственного (синтетического) цеолита достигает 1 150 кубоградусов, для искусственных цеолитов сред¬ него качества — 640 кубоградусов, а для естественных зеленых глаукони¬ товых песков — 385 кубоградусов. Если обозначить через Ц составные части цеолита, то ход реакций представится в следующем виде: ZZNa2+ Са(НСО3)2 — ЦСа + 2NaHCO3; ЦNa2 + Mg(HCO3)2 = Ц Mg + 2NaHCO3. Когда обменная способность цеолита исчерпана, может быть про¬ изведена регенерация цеолита посредством наполнения загрузки раство¬ ром поваренной соли. Ход реакции при этом: ДСа +2NaCl = ZZNa2 + CaCl2; Ц Mg + 2NaCl = Z/Na2 + MgCl2. Ca Cl2 или MgCI2, получаемые после регенерации, удаляются при промывке цеолитового умягчителя. Весь процесс обработки воды в цеолитовых умягчителях включает четыре последовательные операции, а именно: 1) собственно умягчение, которое продолжается до тех пор, пока цеолит еще не исчерпал своей обменной способности (от 6 до 8 час.), 2) обратная промывка для полного ■смыва всех загрязнений (порядка 10 мин.), 3) регенерация, осуществляе¬ мая путем подачи в умягчитель заранее установленного количества соля¬ ного раствора, и 4) отмывка, продолжающаяся до тех пор, пока не отмыт соляной раствор (около х/2 час.). На рис. 122 показан цеолитовый водоумягчитель по стандарту Глав¬ энерго. В состав его входят следующие основные элементы: цилиндриче¬ ский стальной корпус со сферическими днищами, имеющий лаз А и люк Б\ дренажный коллектор В с системой дренажных трубок Г, оборудованных колпачками из пластмассы; 6 задвижек для управления операциями про¬ цесса умягчения; ограничитель интенсивности взрыхления автоматиче¬ ского действия Д для предупреждения выноса зерен глауконита при про¬ мывке; трубка Е для контроля уровня воды в умягчителе; воздушная трубка Ж; водомер с суммирующим счетчиком расхода воды; диферен- циальный манометр М, указывающий производительность умягчителя в данный момент. Цеолитовый способ умягчения позволяет снизить общую жесткость воды до 0,05—0,1 нем. градусов, тогда как известково-содовый способ снижает общую жесткость только до 5—7 нем. градусов. Однако цеолит сильно повышает щелочность и притом не только в соответствии со сте¬ пенью постоянной жесткости, как при умягчении по известково-содо¬ вому способу, но и со степенью карбонатной жесткости. Это может сде- тать воду непригодной для питьевых целей. III. Комбинированный способ умягчения. Этот способ пред¬ ставляет собой объединение двух предыдущих способов умягчения воды, т. е. известью и цеолитом. Сначала производится снижение карбонатной жесткости воды (до 2—3°, т. е. насколько возможно) посредством изве¬ сти. Затем пропуском воды через цеолитовый умягчитель окончательно снимается как карбонатная, так и постоянная жесткость. Комбинированный способ применяется в тех случаях, когда умягчае¬ мая вода имеет высокую карбонатную жесткость. При пропуске через цеолит такая вода обогащается двууглекислой содой. Если умягченная по этому способу вода поступает затем для пита¬ ния паровых котлов, то, распадаясь в них, двууглекислая сода выде¬ ляет углекислоту и простую соду, что повышает щелочность воды и спо¬ собствует разъеданию железа. 154
Обезжелезивание (деферризация) воды Обезжелезивание имеет целью устранение из воды растворенных солей железа. Наиболее часто встречается в воде двууглекислое железо Fe (НСО3)2. Соединение это является нестойким и легко теряет углекислоту, кото¬ рая особенно интенсивно выделяется при так называемой аэрации воды, т. е. при разбрызгивании ее в воздухе на градирнях. Градирни предста¬ вляют собой башни высотой до 3 it, конструкция которых состоит из пере¬ крестных рядов брусков. Вода падает на них сверху в виде дождевых капель, получающихся при пропуске воды через отверстия на дне желобов. J55
Другая конструкция градирен предусматривает загрузку из несколь¬ ких слоев кокса или шлака в виде фракций до 100 мм в среднем. Между пластами загрузки, поддерживаемой на колосниках, должны быть воздуш¬ ные прослойки. Можно аэрировать воду также в брызгальных бассейнах, оборудо¬ ванных спринклерными насадками. После аэрации деферризуемая вода содержит только закись железа Fe(HCO3)2 и должна пройти отстойник и фильтр толщиной слоя 70 см из песка с зернами 0,5—1 мм при скорости фильтрации от 3—6 мічас. Обогащаясь кислородом, закись железа переходит в коллоидальную гидроокись железа. Коагулируясь, она дает хлопьевидную окись железа Fe2O3-3H2O, которая и выпадает в виде бурых хлопьев. Если в воде содержится сернокислое железо FeSO4, удаление его производится посредством известкования по формуле: Fe SO4 + Са (ОН)2 = Fe (ОН), + Са SO4. Вслед за известкованием вода отстаивается и фильтруется. ГЛАВА XII НАРУЖНАЯ ВОДОПРОВОДНАЯ СЕТЬ 1. СВЯЗЬ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕГИ С ДРУГИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ВДОСНАБЖЕНИЯ Разводящая сеть трубопроводов тесно связана со всеми остальными сооружениями, входящими в систему водопроводных устройств. Следо¬ вательно расчет сети должен производиться с учетом ее совместной ра¬ боты с другими водопроводными сооружениями, в особенности с насос¬ ной станцией второго подъема и с водонапорной башней. Потребление воды из сети в течение суток довольно значительно колеблется, между тем насосы второго подъема обычно подают воду в сеть равномерно. Избыток воды, получающийся в часы слабого водораз¬ бора, принимает водонапорная башня. В часы же усиленного водоразбора, когда подача насосов второго подъема не может удовлетворить возрос¬ шего потребления, башня пополняет недостачу воды в сети. Таким образом башня выравнивает неравномерность потребления в сети. 2. ТРАССИРОВКА СЕТИ И УСЛОВИЯ ЕЕ УСТРОЙСТВА При нднесении разводящей сети труб на план одновременно выби¬ рается местоположение водонапорного резервуара (или башни). Резервуар должен быть размещен так, чтобы путь движения воды от насосной стан¬ ции к нему и от него к наиболее возвышенным точкам был по возмож¬ ности короток. Такие точки выбираются в районах с высокими нивелир¬ ными отметками и с многоэтажной застройкой. В разводящей сети различаются: магистральные (главные) трубопро¬ воды и линии второго порядка. Магистрали имеют назначение подавать воду не только в непосредственно примыкающие к ним районы, но слу¬ жат также для транзита воды в остальные части города или заводской площадки. Рассчитывается только магистральная сеть, линии же второго порядка проверяются лишь на пропуск получаемой из магистралей воды до ближайших кварталов. Водопроводные сети, как указано выше, можно классифицировать следующим образом: а) сети кольцевые и разветвленные; б) сети однозон¬ ные и многозонные; в) сети с односторонним и двухсторонним питанием; г) сети с контррезервуаром или без него. По расположению труб сеть может быть либо разветвленной, либо кольцевой. Разветвленная сеть состоит из магистральных трубопроводов, имеющих попутные ответвления, которые все являются тупиковыми .156
(рис. 123). Кольцевая сеть состоит из нескольких магистралей, образую¬ щих одно кольцо (рис. 124, а) или несколько замкнутых колец (рис. 124,6). Для городских водопроводов в настоящее время необходимым счи¬ тается применение кольцевой схемы в целях предотвращения гидравли¬ ческих ударов и обеспечения бесперебойности водоснабжения в случае аварии какого-либо трубопровода. Это же требование распространяется и на водопроводы промышлен¬ ных предприятий. Однако в некоторых системах промышленных водопро¬ водов допускается устройство и разветвленной (тупиковой) сети. Тупи¬ ковые магистрали целесообразны, когда нужно подвести большие коли¬ чества воды к небольшому числу потребителей, например к отдельно стоящим корпусам и цехам. Равным образом тупиковые линии могут под¬ водиться к тем цехам, где применяется оборотная система водоснабже¬ ния. На случай временного прекращения водоподачи из-за аварии маги¬ стралей устраиваются две или более нитки труб. Наиболее часто встречаются, особенно на промышленных предприя¬ тиях, водопроводы, имеющие одновременно и (тупиковую) сеть. При этом основное рас¬ пределение воды производится кольце¬ выми магистралями, а подача воды к та¬ ким цехам, где временный перерыв водо¬ подачи не вызывает порчи оборудования или выпускаемой продукции, произво¬ дится по тупиковым ответвлениям. 35л 20л 25л J 7 -Л- 15 л < 5 5| «,5Л кольцевую и разветвленную <3,5 л Рис. 124. Кольцевая водопроводная сеть: 6 2 1 Рис. 123. Разветвленная водопроводная сеть. а — однокольцевая; б—многокольцевая. В зависимости от топографии территории водоснабжаемого объекта устраиваются: а) однозонные водопроводы, б) двухзонные или многозон¬ ные водопроводы. Однозонные водопроводы осуществимы в тех случаях, когда при наличии общей разводящей сети статические давления в трубах в низких точках города получаются не выше 8—9 ат. Если территория города или завода имеет резко выраженный рельеф, то нерационально подавать всю воду под напором, который ну¬ жен только для районов с высокими отметками. В таких случаях устраи¬ ваются двухзонные водопроводы, представляющие собой систему из двух отдельных сетей: нижней зоны и верхней зоны. Каждая из них охваты¬ вает части городской или заводской территории с относительно неболь¬ шой разностью топографических отметок. Это уменьшает мощность на¬ сосной станции и снижает чрезмерный напор в трубах нижней зоны. Зональная система в условиях нагнетательных водопроводов может считаться экономически целесообразной при разности нивелирных отметок в городе порядка 40—50 м. В американских городах часто встречаются две и даже несколько зон разводящей сети с небольшим различием в напорах. Так например, в Детройте имеются две зоны с давлением 42 и 56 м, в Кливлэнде и Балтиморе — по 4 зоны и т. д. Причинами зонирования в этих случаях является не только рельеф местности, но и разбросанность городской 157
территории, а также применение труб с весьма большим числом градаций по допускаемому рабочему давлению. Зональное водоснабжение может быть осуществлено и на промыш¬ ленных предприятиях. По условиям питания разводящей сети водопроводы могут быть: а) с односторонним питанием и б) с многосторонним питанием. Рис. 125. Схема водопровода с двухсторонним питанием из артезианских скважин. При одностороннем питании необходима укладка нескольких(не ме¬ нее двух) ниток водоводов от источника водоснабжения до сети. Многостороннее питание обязательно для крупных городов и про¬ мышленных предприятий (Москва, Ленинград, Минск) и является одним из необходимых мероприятий ПВО. На рис. 125 представлена схема водопровода с двухсторонним пита¬ нием из артезианских скважин. Примером многостороннего питания разводящей сети является но¬ вая схема водоснабжения Москвы. По расположению напорно-регулирующих сооружений или водона¬ порной башни могут различаться: а) водопроводы с башней в начале сети, б) водопроводы с башней в конце сети (т. е. с контррезервуаром) и в) водопроводы с башней внутри сети. Различные способы размещения башни определяются рельефом ме¬ стности, потребной высотой напора и рядом других условий. Рис. 126. Схема водопроводной сети с контррезервуаром. На рис. 1 была представлена схема водопровода, башня которого расположена в начале сети, поскольку здесь оказались наиболее высокие отметки местности. Схема на рис. 126 дает представление о водопроводе с контррезервуаром, т. е. с башней, расположенной в конце разводящей сети. В период усиленного водоразбора такая башня обслуживает при¬ легающие к ней участки сети, тогда как остальная сеть обслуживается насосной станцией. Следовательно такое размещение башни способ¬ ствует выравниванию давлений в сети и разгружает ее в часы максималь¬ ного водоразбора, позволяя уменьшить диаметры труб. Наконец возможны случаи, когда из-за отсутствия подходящих воз¬ вышенных точек в обоих концах сети приходится помещать башню в цен¬ тральной части разводящей сети (рис. 5). 3. НАПОР В СЕТИ И ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ЛИНИИ Напор в сети при хозяйственно-питьевом или производственном во- доразборе должен быть достаточным для подачи воды от насосов вто¬ рого подъема до верхнего этажа наиболее высокого или наиболее уда¬ 158
ленного здания, обслуживаемого сетью. Этот напор создается насосами и равен (рис. 8): Ннас = &з — z») где ^ — абсолютная отметка поверхности земли у здания; zH— абсолютная отметка уровня воды у всасывающей трубы насоса; Н2— сумма сопротивлений движению воды по трубам сети; Нс — свободный напор. Свободный напор, как указано выше, в свою очередь складывается из напора, нужного для подъема воды от уровня земли до уровня наибо¬ лее высоко расположенного санитарного прибора в здании, напора у сани¬ тарного прибора (1—2 м) и напора, теряемого в трубах водопровода вну¬ три здания. Напор для пожаротушения из наружных гидрантов определяется в зависимости от того, предусмотрено ли при тушении пожара применение передвижных пожарных автонасосов или нет. В первом случае, т. е. при тушении пожара передвижными автснасосами, напор у гидранта должен быть не менее 15 м для промышленных предприятий и 10 м для городов и поселков. Во втором случае, т. е. при тушении пожара из противопожарного водопровода высокого давления, напор у гидранта должен быть: Нп = (Zf<— Нр-\-Нсп, zK— z2— разность отметок конька крыши и пожарного гидранта; Нр— потеря напора в рукаве; Нсп — напор у спрыска, потребный для создания струи. Величины Нр и Нсп отыскиваются по таблицам проф. Лобачева г. Напор при внутреннем пожаротушении зачастую должен быть более высоким, чем при наружном, особенно для многоэтажных зданий, и со¬ ставляет: НСП= (%Кр ^з) Нтр~\-НCfij где zKP— z3 — разность отметок пожарного крана и земли; Нтр— сумма потерь напора в трубах внутренней сети; Нсп — напор у спрыска, необходимый для создания струи. 4. РЕЖИМ РАБОТЫ СЕТИ Нормальный режим работы сети должен обеспечивать подачу воды не ниже максимальной потребности. Определение максимального секунд¬ ного расхода на хозяйственно-питьевые нужды в городах и поселках, производится по следующей формуле: где дтал — расход воды в лісек-, Np — расчетное число жителей; qH — норма расхода воды в л на одного человека в сутки; k4ac — коэфициент часовой неравномерности; kcym— коэфициент суточной неравномерности. Разводящая сеть рассчитывается на подачу максимального хозяй¬ ственно-питьевого расхода и проверяется затем на пропуск пожарного рас¬ хода с допущением повышенных скоростей в трубах до 1,5 — 2,0 м)сек. При распределении хозяйственно-питьевого расхода воды по город¬ ским кварталам условно принимается, что в районах с одинаковой плот¬ ностью населения и одинаковой нормой потребления из 1 пог. км маги¬ страли разбирается в течение 1 -сек. одинаковое количество воды, кото¬ рое называется удельным расходом. 1 Проф. В. Г. Лобачев, Расчет пожарных струй, М. 1938. на
Величина удельного расхода qa составляет: ^о = %-х> (20) где <7шаі— максимальный расчетный расход в лісек; £/—общее протяжение магистралей в км. Произведение удельного расхода на длину какого-либо участка сети между двумя узловыми точками представляет собой путевой расход Q„ для рассматриваемого участка, равный: Q« —(21) где Іх — длина данного участка. Кроме того каждый участок нагружен транзитным расходом Qm. Следовательно расход воды для любого участка сети изменяется по своей величине от (QOT + Qn) до QOT. В целях упрощения расчетов услов¬ ный постоянный расчетный расход воды принимается эквивалентным (по потере напора) переменному расходу. Величина расчетного расхода составляет по формулам гидравлики (Дюпюи): Qp = Qffl + 0,55 Q„. с достаточной для практических целей точностью числовой коэфициент принимают равным 0,5. Определение максимального секундного расхода воды на хозяй¬ ственно-питьевые нужды промышленных предприятий производится по следующим формулам. а) Для горячих цехов: (Ia-Na-ka 35-Na-3 Vo max— Иа.go.60 7-60-fcO ’ где qa— расход на одного человека в смену, равный 35 л; Na — число рабочих в смену; ka — коэфициент часовой неравномерности, равный 3; па — число часов работы в смену в горячих цехах. б) Для холодных цехов: Чб-^б-кб _ 25-Мб-З Чбтех Пб-Ъ0-Ы 8-60-60 ’ где q6— расход на одного человека в смену, равный 25 л; N6— число рабочих в смену; k6—коэфициент часовой неравномерности, равный 3; N6—число часов работы в смену, равное 8. в) Для душевых устройств: _ 4e-Ne _ 40-ЛГв Четах,— 30-60 ~ 1800 ’ где qs — расход на одного человека, принимающего душ, равный 40 л (для шахтеров — 60 л.); пв — число принимающих душ в конце смены за время в 30 мин. При расчете сети на пожарный расход принимается для душей только 15% расчетного расхода. Таким образом суммарный хозяйственно-питьевой расчетный секунд¬ ный расход: Чтах Ча max -ѴЧб max I Че max 5. ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАМЕТРОВ ТРУБ Расчет диаметров труб сети производится по основным формулам, гидравлики, определяющим: 1) скорость: ѵ = С VRi, (22) 160
2) гидравлический уклон: (23) 3) потерю напора на длине трубопровода, равной і. (24) где Q — расход воды в мгІсек-, d—внутренний диаметр труб в м\ R—гидравлический радиус в лг, равный 0,25 d при полном заполне¬ нии труб водой; I — длина трубопровода в м (подробно — см. гл. XIII, ч. I, разд. „В“, п. „б.*). Коэфициенты сопротивления движению воды: г r6. 1 11 — 64л2 С— П ’ Y ” 1 З,142./?3 принимаются у нас обычно по формуле Маннинга, в которой для чугунных, стальных и же¬ лезных труб, находившихся уже в работе и утративших гладкую поверхность стенок изнутри, можно полагать коэ¬ фициент шероховатости п — = 0,012. Приняв такое значе¬ ние коэфициента шерохова¬ тости, формулу Маннинга по¬ сле преобразований можно представить в следующем виде1: і = 0,0014825-й.. (25) Таблица 27 № участка сети Длина участка в м Расход, проте¬ кающий по участку q, в лісек Диаметр трубгі в мм Скорость V в м/сек Гидравличе¬ ский уклон10CZ (иотеря на¬ пора на 100 м) Потеря на¬ пора h в м Б-1 400 120 350 1.25 0,582 2,33 Левая ветвь 1—2 200 і 80 300 1,13 0,574 1,15 2—3 350 45 250 0,92 0,487 1,70 3-4 350 1 25 200 0,79 0,494 1,73 Правая ветвь 1-5 1 300 40 250 I 1 0,81 0.385 1,16 5-б; 2Ю 25 200 0,79 0,494 0,99 6-7 \ 500 13,5 150 1 1 0,76 0,670 3,35 Метод расчета разветвленной сети легко понять из следующего при¬ мера (поясняющая схема дана на рис. 123). Заводская сеть снабжается водой из башни Б по магистрали Б — 1. Нужно определить диаметры всех трубопроводов с таким расчетом, чтобы обеспечить во всех точках сети минимальные заданные напоры при за¬ данных расходах, величины которых указаны на рис. КЗ. Для удобства расчета все исходные и определяемые цифровые дан¬ ные располагаем в форме табл. 27. Как видно из табл. 27, диаметры выбираются, сообразуясь со ско¬ ростями в трубах порядка 0,75—1,25 місек, что соответствует технико-эко¬ номическим требованиям при трубах диаметром порядка 100—350 мм. При этих условиях потери напора на пути от башни до наиболее удаленных точек 4 и 7 составляют: по линии Б—1—2—3—4\ = 2,33+1,15+1,70 + 1,73 = 6,91 м- по линии Б—1—5—6—7: й2 = 2,33+ 1,16+ 0,99-3,55 = 8,03 м. 1 На практике пользуются для оасчета сети таблицами проф. Гениева, где діі лю¬ бых расходов и диаметров легко отыскиваются течения vt і и след. Л (см. приложение Ш). 11 Водоснабжение и канализация. 5018 11 161
Зная, что необходимые свободные напоры в точках должны быть например 20 м, а топографическая отметка равна: для точки 4 -(-237,0, для точки 7 -(-237,5 и для башни 230, 5 м, можно определить потребную высоту башни Н: И = (237,5 — 230,5) + Нс + А2 = 7,0 + 20 + 8,03 = 35,03 м, т. е. высота башни определяется по наиболее неблагоприятной точке. Расчет кольцевой сети труб понятен из другого примера, схемати¬ чески изображенного на рис. 124, а. Сеть труб представлена только одним кольцом, получающим воду из водонапорной башни Б по магистрали Б—1. От точки 1 вода напра¬ вляется по двум ветвям кольца по левой 1—2—3 и по правой 1—5—4. На линии 3—4, замыкающей кольцо, потоки должны встретиться в неко¬ торой точке О, которая носит название нулевой точки. Потери напоров по обеим ветвям кольца по линии 1—2—3—0 и по 1—5—4—0 должны быть равны или не отличаться друг от друга более чем на 5% и не более 0,5—1,0 м. Расчетные данные Таблица^ сведены в табл. 28. № участка * Длина участка 1 *в м Диаметр труб d в мм Скорость V в м/сек Путевой расход Qn в м/сек Транзитный расход Qm в м/сек Расчетный расход Qm + 0>55 Qn Гидравлический уклон г-100 Для рассматри- ваемого примера: g, удельный расход О с л х п Ч max S. 1,- а -- с » 2450 “ и’и2’ Б—1 400 250 1,00 0 49 49 0,578 2 31 попутные расходы по линиям: Левая ветвь 1—2 275 200 0,71 5,5 19,5 22,25 1 0,391 1,08 2-3 750 150 0,68 15 4,5 12 0,592 3,97 3-0 225 125 0,18 4,5 0 2,25 1 0,049 0,11 Правая ветвь 1— 2: q\,2 = ^0-А,2 = = 0,02 • 275 = 5,5 л[сек^ 2— 3: (72,з = qо • А.з = =0,02-750=15,0 л\сек. В табл. 28 приве¬ дены основные вели¬ чины d, V. 100 і и й, получаемые при рас¬ чете сети. 1—5 200 200 0,70 4 20 22 0,383 0,77 5-4 750 150 0,71 15 5 12,5 0,574 4,31 4—0 250 125 0,20 5 0 2,5 0,061 0,15 5,23 Потери напоров по обеим ветвям различаются всего лишь на- 5,23—5,16 = 0,05 м, что составляет около 1% к общей величине потерь Если же потери напоров по обеим ветвям не увязываются, надо изменить величины транзитных расходов путем взаимной переброски их с одной ветви сети на другую или же изменить диаметры отдельных участков сети. Зная необходимые* свободные напоры в сети и топографические отметки, можно определить высоту башни Н (рис. 127). Н = (Zo — z;) + Нс + Н2 = (174,0 — 167,5) + 16 + 2,31 + 5,23 = 6,5+16,0 + + 2,31 + 5,23 = 30,04 30 м. Сеть, рассчитанная на максимальный секундный хозяйственно-питьевой расход воды, проверяется на пропуск пожарного расхода воды к гидранту в точке 0. Пожарный расход 40 л)сек считаем как по левой, так и по правой ветвям кольца примерно равным. Распределение расходов сведено в табл. 29. 162
Как видно из табл. 29, при пропуске суммарного хозяйственного и пожарного расхода скорость в трубопроводах с 0,7—1 місек увеличивается до 1,8—2 м, а сопротивления возрастают еще значительнее. Рис. 127. Определение высоты водонапорной башни. При очень большом повышении скоростей (свыше 2—2,5 місек), а следовательно и сопротивлений в трубах диаметры труб необходимо увеличить. В том случае, если башня размещена в конце сети, она рабо¬ тает как контррезер¬ вуар. В часы макси¬ мального расхода контррезервуар обслу¬ живает некоторую при¬ легающую к нему часть сети, тогда как осталь¬ ная часть сети будет обслуживаться насос¬ ной станцией второго подъема (рис. 126). Наполнение баш¬ ни происходит в ноч¬ ные часы, когда рас¬ ход в сети резко па¬ дает и вода проходит в контррезервуар тран¬ зитом. Применение контррезервуара в ря¬ де случаев оказывается уменьшить диаметры трубопроводов. Для определения высоты башни, работающей как контррезервуар, нужно построить пьезо¬ метрические линии при максимальном хозяйственно¬ питьевом расходе, когда пьезометрическая кривая будет иметь так называе¬ мую точку схода, разде¬ ляющую область питания сети от насосов и от башни. Высота башни-контр¬ резервуара (рис. 128) равна Таблица 29 со о № «J И ss 3 2 с 3 S Я =s 8 S Д « О Я S е со К MJ ®s о 4) X e И 5 * % о Е 3 S S «2 >> з и К (П а Б—1 к 400 250 4,9 40 89 1,81 1,91 7,65 1—2 275 200 Л 22,5 евая вс 20,25 ІТВЬ 42,75 1,37 1,82 1,43 3,94 2—3 750 150 12,0 20,25 32,25 3,76 28,2 3-0 225 125 2,25 20,25 22,50 1,83 4,93_ 11,06 1—5 200 200 Пр 22 іавая в 19,75 етвь 41,75 1,33 1,38 43.20 2,76 5—4 750 150 12,5 19,75 32,25 1,82 3,76 28,2 4-0 250 125 2,5 19,75 22,25 1,81 4,82 12,02 экономически целесообразно, так как 42,98 позволяет Определение высоты башни-і Рис. 128. •контррезервуара. H6=H+(za- + где Нб—высота башни; Н—свободный напор в точке присоединения сети к водоводу; za — нивелирная отметка этой же точки; — сумма гидравлич. потерь от этой же точки до точки встречи пьезометрич. кривых; /г2 — сумма гидравлич. потерь от башни до точки встречи пьезометрич. кривых; zs — нивелирная отметка башни. * 163
6. ТРУБЫ, ИХ СОЕДИНЕНИЯ И УКЛАДКА Для устройства водопроводов могут применяться трубы: 1) чугунные, 2) стальные, 3) асбоцементные, 4) железобетонные и 5) деревянные. Чугунные трубы рассчитаны на рабочее давление 10 ат. При давлении свыше 10 ат необходимы стальные трубы или толстостенные чугунные трубы по специальному заказу. При давлениях порядка 8—10 ат допустимы асбоцементные трубы, для 5—6 ат—железобетонные, а для 3—4 ат пригодны деревянные трубы. а) Чугунные трубы Изготовление чугунных труб и фасонных частей производится по общесоюзному стандарту, утвержденному в 1940^ г. (ОСТ 12523—40). Чугунные трубы делаюіся с фланцевыми (рис. ' ' “1 и (рис. 129,6) соединениями стыков. В табл. 31 а) ,3 л л I-— f К ь -4 t—- ФС б) Резиновая прокладка d -I Рис. 129. Чугунные трубы: а — фланцевые; б — раструбные. 129,а) и с раструбными 32 приведены основные размеры раструбных и фланцевых чугунных труб по ОСТ 12523 —40. Чугунные трубы широко используются для устройства разво¬ дящей водопроводной сети. В крупнейших городах СССР, Запад¬ ной Европы и Америки процент чугунных труб в разводящей сети со¬ ставляет от 97 до 100%. Раструбные трубы, как правило, применяются при укладке в земле, фланцевые же — в зданиях, так как в земле быстро ржавеют болты фланцевых стыков. Соединение фланцевых трубопроводов осуществляет¬ ся сбалчиванием фланцев двух соседних труб, между кото¬ рыми ставится резиновая про¬ кладка. Трубы с раструбными со¬ единениями имеют на одном своем конце уширение (раструб), в который вводится гладкий конец со¬ седнего звена. Затем раструб заделывается свинцом или цементом. При Таблица 30 Размеры раструбных чугунных труб Внутренний диаметр в мм . . . 50 75 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 Толщина стенки в мм . . . 7,5 8 8,5 9 9,5 10,5 11,5 12,5 13 14 15 16 18 21 24 27 30 Длина тру¬ бы в м . . 2 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 Вес всей трубы в кг 23,9 51,2 70,7 91,8 115 218 296 385 468 574 692 1006 1358 1 848 2 417 3 064 3794 1^4
свинцовой заделке в раструб вводится мягкая набивка (рис. 130,а) из просмоленной пряди, которая плотно и равномерно законопачивается при помощи ручника (легкого молотка) и конопатки (рис. 130,6). Оставшееся незаполненным пространство в раструбе заливается (обязательно в один прием) расплавленным свинцом. Когда свинец остынет, его чеканят особым инструментом — чеканкой, ударяя по ней тяжелым молотком. Свинцовый стык обладает некоторой упругостью, благодаря которой он сохраняет водонепроницаемость в случае даже некоторой просадки грунта под трубопроводом. Таблица 31 Размеры фланцевых чугунных труб * Внутренний диа¬ метр мм .... 50 75 100 125 150 200 250 300 350 400 450 5С0 600 700 800 900 1000 Толщина стенки в м м 7,5 8 8,5 9 9,5 10,5 Число болтов . . 4 4 8 8 8 8 12 12 16 16 20 20 20 24 24 28 28 Диаметр болтов в дюймах .... % % % % 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 7/8 7/в 7/в 1 1 п/8 1‘/8 Длина трубы в мм 2 3 3 3 3 3 3 3 Вес трубы в кг . 25 53,8 72,1 94,5 118 172 В целях экономии свинца теперь широко применяется заделка рас¬ трубов цементом. Так же, как и при свинцовой заделке, в раструб вво¬ дится пеньковая набивка, но в части, примыкающей к цементной заделке, набивка не должна быть просмолена. После этого в несколько приемов набивается чистый портландцемент с добавкой 1О°/о по весу воды. При помощи конопатки и молотка цемент б) уплотняется до необходимой твердости. Заделка рас¬ трубных стыков це¬ ментом может допу¬ скаться для трубо¬ проводов диаметров и давле¬ ний, однако она не обеспечивает упру- любых а) белая прядь Сліолрная прядб Рис. 130. Заделка раструбного стыка: а — мягкая набивка из пряди; б — конопатка. Z7 гости стыка. Вслед¬ ствие этого цемент¬ ная заделка не при- емлема: а) в слабых грунтах, б) в местах с интенсивной подвижной на¬ грузкой, в) в сейсмических районах, г) в районах вечной мерзлоты. б) Фасонные части Фасонные части, применяемые при укладке водопроводной сети представляют собой: а) колена, служащие для поворота трубопровода под углом 90°, полуколена — для поворота под углом 45°; б) отводы — с углами поворотов в 15° и 30°; в) тройники для устройства ответвлений от трубы; г) крестовины для устройства пересечений двух трубопрово¬ дов; д) переходы от большего диаметра к меньшему; е) патрубки для перехода от раструбных труб к фланцевым, а именно: е,) „фланец-рас¬ труб" (штуцер) и е2) „фланец-гладкий конец"; ж) муфты для вставки кусков труб при ремонте или при постройке. На рис. 131 приведены чу¬ гунные фасонные части по ОСТ 12523—40. 1 Фланцевые трубы диаметром свыше 200 мм не производятся. Размеры, приведен- ные в табл. 31 относятся к фланцам фасонных частей. 165
в) Стальные трубы Стальные трубы изготовляются двух родов: 1) цельнотянутые и 2) сварные. Наш стандарт предусматривает изготовление стальных цельно¬ тянутых бесшовных труб внутренним диаметром от б до 400 мм для ра¬ бочего давления от 25 до 100 ат (ОСТ 5098) и сваренных водяным газом стальных труб диаметром от 350 до 1 450 мм для рабочего давления от 5 до 50 ат (ОСТ 5100). Длина стальных труб достигает 9—15 м. Соеди¬ нения стальных труб осу¬ ществляются либо электро¬ сваркой или автогенной сваркой, либо при помощи стыков Дрессера. Все эти способы соединения не тре¬ буют какой-либо специаль¬ ной заводской обработки концов стальных труб, ко¬ торые, как правило, выпус¬ каются с заводов гладкими. Возможность применять сварку для соединения стальных труб позволяет достигнуть больших скоро¬ стей монтажа. Замечательным приме¬ ром скоростных методов монтажа стальных трубо¬ проводов является строи¬ тельство Гурьевского водо¬ вода1. Трасса водовода про¬ ходит по Прикаспийской низменности, являющейся Рис. 131. Чугунные фасонные части по ОСТ 12523—40: 1— колено раструб-гладкий конец (УРГ); 2—трой¬ ник, раструб-фланец (7РФ); 3 — переход раструб-фла¬ нец (ХРФ); 4 — выпуск фланцевый (ВФ); 5 — патру¬ бок фланец-раструб (ПФР); 6 — патрубок фланец-глад- кий конец (ПФГ); 7 — муфты надвижные (МН); 8 — муфты свертные (МС); 9— двойной раструб (ДР); 10 — седелка фланцевая (СФ); 11 — седелка с резьбой (СР). изоляция, укладка и испытание 183 тыс. пог. около 20 тыс. стыков. продолжением дна Каспий¬ ского моря. Почва — засо- лоненная, район мало насе¬ лен. Назначение водовода— подача воды промыслам Эмбанефти, разбросанным на расстояниях 20—40 км друг от друга. Вода заби¬ рается из р. Урал у г. Гурь¬ ева и по стальным трубам диаметром 300 мм под на¬ пором 50 ат направляется по маршруту Гурьев — Ма¬ нат — Доссор — Косчагыл общим протяжением 183 км. На постройке за 4 месяца вы¬ полнены: 1) около 1 млн. м3 земляных работ, 2) развозка, м стальных труб, 3) сварка Для развозки труб и материалов строительство располагало авто¬ транспортом до 100 машин. Развозка труб осуществлялась ночью как в более прохладное время (днем температура воздуха достигала 50—60°). Рытье траншей велось многочерпаковыми экскаваторами (рис. 132). Соеди¬ нение труб производилось сначала в звеньях длиной до 200 пог. м путем 1 Выполнено в 1939 г. трестом Центроспецстрой. 166
поворотной электросварки, а затем посредством потолочной сварки в сек¬ циях длиной до 2 км. На трубы наносилась специальная изоляция против коррозии, для чего внешняя поверхность труб предварительно тщательно очищалась. Очистка делалась механическим способом при помощи спе¬ циальных трубоочисток. Укладка труб в траншею после нанесения изо¬ ляции происходила посредством автокранов „Январей". Как указано, сек¬ ции („плети") имели длину до 2 км (рис. 133,а и б). Благо- г , . . даря такой длине секций резко х сократилось количество трудо¬ емких потолочных стыков1. Перед засыпкой траншей, которая производилась буль¬ дозерами (рис. 134), трубо¬ провод подвергался гидравли¬ ческому испытанию („опрес¬ совке") под давлением 75 ат. При отсутствии в течение 2 час. падения давления и хотя бы малейшего потения трубо¬ провод признавался годным к эксплоатации. г) Асбоцементные трубы Изготовление асбоце¬ ментных труб началось с 1915 г. в Италии. У нас в СССР построены сенске (1934 г.) и в Сухом Логе Рис. 133. Укладка стального водовода в траншею длинными секциями („плетями"). Рис. 132. Рытье траншей многочерпаковым экскаватором. заводы асбоцементных труб в Воскре- на Урале (1936 г.). Асбоцементные трубы состоят из 80—85% портландцемента и 20—15% асбеста. Хорошая сопротивляемость во¬ локон асбеста растягивающим усилиям способствует улучшению условий ра¬ Рис. 134. Засыпка траншей бульдозером. боты труб на растяжение. В настоящее время освоено изготовление асбо¬ цементных труб диаметром от 50 до 1 000 мм при длине 3—4 м, при¬ 1 Потолочной сваркой в отличие от поворотной называется сварка, выполняемая над головой сварщика (т. е. как бы на потолке). Для этого вырывается под стыком приямок, лежа в котором, сварщик производит сварку нижней части стыка. Потолочная сварка от¬ нимает много времени и требует сварщиков высокой квалификации. 167
годных для рабочего давления до 10 ат. Основные размеры изготовляе¬ мых нашими заводами асбоцементных труб по стандарту Главстройпрома СТ-14-3241 приведены в табл. 32. Таблица Размеры асбоцементных труб Внутренний дна- метр в мм . . . 50 75 100 125 150 200 250 300 350 400 500 600 Толщина стенки в мм 9 9 11 12 14 16 19 23 27 30 38 45 Длина трубы в м . 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 Вес 1 пог. м тру¬ бы в «г .... 3,33 4,93 7,93 10,75 15,0 22,25 33,25 48,0 66,25 85,0 132,5 190,0 Вес всей трубы в кг 10,0 14,8 23,8 43,0 60,0 89,0 133,0 192,0 265 340 530 760 Соединение стыков асбоцементных труб осуществляется при помощи надвижных асбоцементных муфт „Симплекс11 с уплотнительными резино¬ выми кольцами (рис. 135). По краям муфты, с внутренней ее стороны, имеются выступы, которые служат для предупреждения выпирания рези¬ новых колец при давлении на них воды, находящейся в трубопроводе. Дсбоцементн м^фто. Рис. 135. Соединение асбоцементных труб при помощи муфты „Симплекс*: 1 — резиновые кольца; а — рабочий буртик муфты; б) нерабочий. Монтаж муфты „Симплекс* (рис. 136) выполняется при посредстве особого станка-домкрата. Вместо муфты „Симплекс* можно применять муфту „Жибо“ (рис. 137). Соединение асбоцементных труб с чугунными фасонными частями осуществляется посредством переходных патрубков с уширенным раструбом, куда вводится конец асбоцементной трубы. По сравнению с чугунными и стальными трубами асбоцементные трубы обладают рядом достоинств, а именно: 1) большой пропускной способностью (на 10% больше, чем у метал¬ лических труб) вследствие гладкой внутренней поверхности стенок, что снижает потери на трение; 2) диэлектричностью, предохраняющей их от разрушений, вызывае¬ мых блуждающими электрическими токами, возникающими вблизи трам¬ вайных линий; 3) морозостойкостью; Н8
4) малым удельным весом (около'j 2,1, тогда как удельный вес железа 7,8); 5) малой теплопроводностью; 6) сопротивляемостью действию минеральных и органических кислот при концентрациях их менее 0,1%. Недостатки асбоцементных труб таковы: 1) слабая сопротивляемость ударам и толчкам; в материале труб при ударах образуются невидимые на-глаз трещины, сильно снижающие прочность стенок на разрыв; 2) необходимость «•приме¬ нять муфтовые соединения. Рис. 136. Монтаж муфты „Симплекс* при по¬ мощи сіанка-домкрата: 1 — лапка; 2—червячные винты; 3 — ручка; 4 — соединительная муфта „Симплекс*. • Рис. 137. Муфта Жибо: 1— центральное кольцо (патрубок); 2 — чугунные кольца; 3 — болты для скрепления колеи; 4 — резино¬ вые кольца. д) Железобетонные трубы Железобетонные трубы могут быть изготовлены: 1) на месте по¬ стройки путем набивки бетона в цилиндрические формы (форма назы¬ вается опалубкой и может быть деревянная или металлическая); 2) на специальных заводах по так называемому центробежному способу. Набивные трубы бывают звеновые и непрерывные. Первые годны лишь для безнапорных водоводов, заглубленных до 4—8 м. Они изгото¬ вляются диаметром от 500 до 1 500 мм при толщине стенок 55—130 мм. Непрерывные набивные трубы изготовляются тоже на месте по¬ стройки для диаметров от 600 до 3 500 мм, причем бетонирование ведется в передвижной опалубке. Эти трубы могут выдержать давление до 3 ат при наличии достаточного вооружения их арматурой. Арматура делается в виде железной спирали и рассчитывается на внутреннее давление, стре¬ мящееся разорвать трубу. Бетонные стенки труб должны быть водонепроницаемыми. Однако надежная гарантия водонепроницаемости железобетонных труб может быть достигнута лишь при центробежном способе изготовления труб. Сущность этого способа заключается в следующем. В специальные же¬ лезные формы, соответствующие наружному диаметру и длине изгото¬ вляемой трубы, устанавливается готовый каркас из арматуры. Формы приводятся во вращение на станке и в них забрасывается бетон. После этого скорость вращения доводится до 500—550 об/мин, что вызывает прижимание частиц бетона под действием центробежной силы к стенкам формы. Вода, находящаяся в бетоне, вытекает. Через 15—20 мин. форма с трубой снимается со станка и направляется в паровую камеру, где оста¬ вляется на 8 час. при температуре-f-50°, благодаря чему твердение уско¬ ряется. Далее трубы освобождаются из форм и выдерживаются под на¬ весом в течение 28 дней. К настоящему времени в СССР построено не¬ сколько заводов железобетонных труб. Рабочее давление в центробеж¬ ных трубах составляет 6 ат. 169
Взамен спиральной арматуры, вводимой в изготовляемую трубу, можно осуществлять обмотку готовых центробежных труб нагретой арма¬ турой. Охлаждаясь и укорачиваясь, арматура сжимает бетонную трубу. Это сжатие уравновешивает растягивающие усилия, появляющиеся в стен¬ ках после заполнения труб водой, подаваемой под напором. Описанный способ изготовления труб с предварительно напряженной арматурой позво¬ ляет уменьшить толщину стенок, а также и вес самой арматуры. Послед¬ няя покрывается сверху защитным слоем цемента против ржавления. Прополочный канатик Рис. 138. Стыковые соединения железобетонных труб: а — при помощи надвижной муфты; б — при помощи раструба. Наиболее слабым местом железобетонных трубопроводов являются стыковые соединения. Обычным типом стыка служит железобетонная муфта, надвигаемая на концы обеих соседних труб (рис. 138,а). Зазор между муфтой и поверхностью трубы заделывается пенькой и цементом. Можно также заделывать стык по краям цементом, а в средней части битумом, что несколько увеличивает упругость соединения. Те же способы заделки стыков употребляются и при раструбных железобетонных трубах (рис. 138,^). Надежность стыков зачастую лимитирует применимость железобетонных труб рабочим давлением порядка 5—6 ат. е) Деревянные трубы Существуют 3 вида деревянных труб: 1) сверленые диаметром от 50 до 125 мм, 2) звеновые диаметром от 100 до 600 мм из клепок (изгото¬ вляемые на заводах) и 3) непре¬ рывные, т. е. собираемые на месте из готовой клепки трубы, диаметром от 400 до 3 500 мм. Применение сверленых труб воз¬ можно лишь при наличии на месте подходящего по диаметру леса и це¬ лесообразно только для небольших колхозных и временных водопро¬ водов. Клепочные звеновые трубы соби¬ раются на заводах из клепок, обтя¬ гиваемых по спирали оцинкованной проволокой толщиной 4—6 мм. Сна- покрываются древесными опилками. Рис. 139. Сборка непрерывного деревян¬ ного трубопровода. ружи трубы асфальтируются и Звеновые трубы соединяются между собой при помощи деревянных муфт. Стык является наиболее слабым местом всего трубопровода, огра- Г0
140 ничивая рабочее давление 3 ат. Кроме того звеновые трубы нетранспор¬ табельны и не гарантируют от большой утечки воды. Все это исключает возможность их широкого применения на практике. Непрерывные деревянные трубы собираются из заранее заготовлен¬ ных клепок на месте строительства (рис. 139). Толщина клепок колеблется от 40 до 120 мм сообразно с диаметрами и напорами в трубах; ширина клепок — от 40 до 180 мм, длина от 3 до 6 м. Клепки собираются с по¬ мощью временных кружал и стягиваются бандажами из круглого железа </=10—25 мм. Бандажи расставляются через 150—300 мм в зависимости от диаметра труб и внутреннего давления в них. По концам бандажи закрепляются при помощи чугунных башмаков (рис. 140). Стыки клепок при монтаже деревянных трубопроводов располагаются вразбежку, чтобы уменьшить утечку воды. В прорези на торцовых частях клепок вдви¬ гаются пластинки (так называемые „язычки") из оцинкованного 3-мм железа или твердых пород дерева. Недостатками деревянных труб являются: 1) ржавление бандажей у непрерывных труб и проволоч¬ ной обмотки — у звеновых труб; 2) ослабление с течением времени бандажей и связанное с этим рас¬ стройство клепки, между тем как подтягивание болтов при зарытых ' в землю трубах практически не выполнимо; 3) значительная утечка, достигающая в сутки 20 — 60 Л на Рис. 140. Деталь непрерывной деревянной 1 мм диаметра трубы, 1 км протя- трубы, жения и 1 ат внутреннего давле¬ ния; 4) необходимость 10—15-дневного промачивания деревянных тру¬ бопроводов до передачи их в эксплоатацию; 5) плохая сопротивляе¬ мость деревянных труб внешним нагрузкам; 6) возможность попадания загрязнений из почвы внутрь деревянного водовода в случае образования в нем вакуума; 7) невыгодность деревянных труб для рабочих давлений выше 3—4 ат, так как в этом случае требуется значительно увеличить число и вес бандажей. К достоинствам деревянных труб относятся; 1) возможность прокладки их в любое время года, в частности в зим¬ них условиях; 2) снижение глубины укладки; 3) отсутствие опасности зарастания труб осадками; 4) деревянные трубы большого диаметра иногда значительно де¬ шевле металлических. ж) Устройство и расчет дюкеров Конструкция дюкера При прокладке трубопроводов иногда встречается необходимость в пересечении рек и других водных протоков. Эти пересечения устраи¬ ваются по одному из следующих способов: а) трубопровод подвешивается к существующим мостам; б) строятся специальные легкие мосты для трубо¬ проводов или же самые трубы используются в качестве арочных ферм; в) устраиваются так называемые дюкеры, т. е. трубопроводы, проходя, щие по дну пересекаемых рек. Наиболее простым и экономичным способом является подвеска трубо¬ провода к существующим мостам. При отсутствии же мостов приме¬ няются главным образом дюкеры, так как устройство специального моста для трубопроводов, а тем более подводных туннелей обходится дороже- особенно на больших реках. 171
Дюкер представляет собой трубопровод, изогнутый в вертикальной плоскости соответственно поперечному профилю реки (рис. 141). Укладка дюкера по речному дну производится в траншее глубиной не менее 1,20 м до верха трубы. Если дно реки не имеет резких изломов, подводная часть дюкера делается прямолинейной. На дюкерах по большей части прихо¬ дится устраивать подвижные (шарнирные) стыки. Участки дюкера, про¬ ходящие в береговых откосах, имеют форму буквы Т, что дало повод называть их „гусями". В гидравлическом отношении дюкеры подразделяются на напорные и сифонные. Напорные дюкеры работают под давлением, создаваемым насосами, сифонные — под естественным напором (на самотечных линиях). Гидравлический расчет дюкера заключается в определении: 1) эко¬ номического диаметра трубы дюкера и числа ниток труб и 2) потерь на¬ пора, возникающих при прохождении воды через дюкер. Трубы дюкера укладываются обычно в две нитки. При небольших недорасходах можно ограничиться одним трубопроводом. Дю.кср Рис. 141. Дюкер под дном реки. Основными элементами дюкера являются: а) трубы, б) стыковые соединения, в) изоляция труб и г) береговые камеры или смотровые колодцы. Материал труб дюкера выбирается в зависимости от рабочего давле¬ ния в трубопроводе, размеров дюкера и других технико-экономических соображений. Крупные напорные дюкеры выполняются из стальных труб, сифонные — из железобетонных, если давление в последних не превы¬ шает 4—5 ат. Наиболее крупные сооружения этого рода построены в США и в СССР, а именно: стальной дюкер </ = 3 м — на водопроводе Сан-Франциско (1934 г.), железобетонные дюкеры </ = 3,66 м— на водо¬ проводе Лос-Анжелос (1935 г.) и </ = 3,50 м — на канале Москва — Волга (1935 г.). Чугунные трубы применяются только для небольших дюкеров. Организация и методы производства работ I. Устройство дюкеров через малые и несудоходные реки. При пересечении с малой и несудоходной рекой дюкер устраи¬ вается из чугунных труб, прокладываемых в траншее, огражденной шпун¬ товыми рядами или перемычкой; таким образом применяется способ, практикуемый при обычной укладке труб в мокрых грунтах. Если грунт на дне реки песчаный, то целесообразно для вымывания грунта исполь¬ зовать живую силу речного потока, создавая так называемую „искусствен¬ ную эррозию". С этой целью со стороны течения реки вдоль ряда свай ставятся сбитые из теса щиты, не доходящие до дна реки на 35—40 см. Вслед¬ ствие стеснения живого сечения реки внизу под щитом получается боль¬ шая скорость течения воды и происходит вымывание грунта (эррозия). Этот метод применялся при постройке дюкеров через р. Клязьму и Москва-реку и дал экономию на земляных работах. Живая сила рабочего потока может быть использована и для засыпки траншеи после укладки труб и заделки стыков, нужно только переставить щиты на 2—3 м выше по течению от траншеи. Тогда вследствие изменения скоростного режима траншеи будут занесены песком. П. Устройство дюкера через большие и судоходные реки. При устройстве дюкера на большой судоходной реке необходимы 172
тщательная подготовка и организация производства работ ввиду возмож¬ ных осложнений при внезапном подъеме воды в реке. Копка траншеи для дюкера при небольшой ширине реки (50-75 м) производится драглайном, т. е. канатно-скребковым экскаватором с под¬ весными саморазгружающимися ковшами. В реках шириной до 150—200 м применяются скреперные лебедки, устанавливаемые по оси дюкера и при¬ водимые в действие электромотором или бензиновым двигателем. Однако они целесообразны только при малых скоростях в реках, так как в про¬ тивном случае происходит занос траншеи. На больших судоходных реках копка траншей производится плову- чим грейфером или землечерпалкой. На береговых участках дюкера при¬ меняются одноковшевые экскаваторы или грейферы на гусеничном ходу. Грунт из траншеи в русле реки доставляется на шаландах к берегу, где они разгружаются при помощи транспортеров. Сборка и монтаж труб дюкера производится на специальной мон¬ тажной площадке, выше намеченной трассы пересечения. Стальные или железные трубы свариваются участками по 35—40 м длиной. После сварки трубопроводы снабжаются заглушками и испытываются воздушным давле¬ нием от компрессора. Затем наносится изоляция и готовые секции дюкера доставляются на плаву к месту устройства перевода. Здесь прибуксиро¬ ванные трубы при помощи талей поднимаются на подмости, размещен¬ ные вдоль трассы дюкера. Выбор расстояний между подмостями огра¬ ничен, с одной стороны, необходимостью сохранить минимальный проход для речных судов (35—40 м), а с другой стороны, величиной допускаемого напряжения в трубах дюкера при свободной подвеске их между двумя соседними подмостями. Вместе с тем места установки подмостей должны совпадать с точками перегиба труб дюкера. Все это вызывает необходи¬ мость строгой увязки статического расчета дюкера с принятой схемой производства работ. Опускание дюкера может производиться различными способами, а именно: с подмостей, со льда, с понтонов или посредством пловучих кранов. Дюкер опускается либо целиком, либо отдельными секциями длиной 60—200 м, которые затем соединяются под водой при помощи водолазов. Опускание производится одновременно со всех подмостей ступенями по 20 см. Команда подается звуковым или световым сигналом с командной вышки. Последнюю желательно связать с подмостями временным теле¬ фоном. Когда дюкер опущен до уровня воды в реке, для дальнейшего его погружения необходимо наполнить трубы балластной водой, так как иначе дюкер будет плавать. Количество балластной воды для каждой ступени погружения отмеряется по водомеру и должно соответствовать подъем¬ ной силе плавающей части дюкера. С этой целью заранее составляется график наполнения дюкера балластной водой. Испытание дюкера на водонепроницаемость производится три раза: 1) после монтажа отдельных секций — на воздушное давление до 6 ат; 2) после сварки всего дюкера в подвешенном состоянии на подмо¬ стях— на воздушное давление до 6 ат; 3) в погруженном состоянии — на рабочее гидравлическое давление плюс 5 ат. Засыпка траншеи производится вынутым грунтом, причем освобо¬ ждение дюкера от поддерживающих его цепных полиспастов допустимо только через 2—3 дня после окончания засыпки. 7. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ЗАПАСОВ ВОДЫ А. ВОДОНАПОРНЫЕ БАШНИ Основными геометрическими характеристиками башни являются: а) полезная емкость резервуара и б) высота расположения днища резер¬ вуара над уровнем земли. 1’3
Полезная емкость резервуара назначается в зависимости от разме¬ ров водопотребления обслуживаемого объекта и от степени равномер¬ ности работы насосных станций. При крупных водорасходах и большой неравномерности работы насосов емкость резервуара колеблется от 3 до 7% суточного водопотребления, а для средних и мелких объектов и при равномерной работе насосов — от 12 до 20% суточного расхода. Высота расположения днища резервуара над уровнем земли зависит от рельефа местности, этажности обслуживаемых зданий и гидравличе¬ ских потерь напора в водопроводной сети. В нашем строительстве применяются башни: 1) железобетонные, 2) кирпичные, 3) металлические (системы Шухова) и 4) деревянные. Полезная емкость резервуаров на башнях перечисленных типов за искючением деревянных может быть от 35 до 2 000 ж3 при высоте рас¬ положения днища над уровнем земли от 15 до 45 м. Водонапорные башни с емкостью резервуаров более 1000 м? редко встречаются в нашем строительстве, так как указанный объем достаточен для первоочередных нужд большинства коммунальных водопроводов. Крупные башни для производственной воды встречаются тоже редко, так как на заводах с большим водопотреблением расходование воды является довольно равномерным. Это позволяет ограничиваться непре¬ рывной работой мощных насосных установок, обеспечивающих постоян¬ ный напор. Деревянные башни выполняются для небольших и временных водо¬ проводов, так как высота этих башен и особенно емкость резервуаров имеют довольно узкий диапазон. Применимость деревянных конструкций не выходит за 30 м высоты и 250 мл емкости резервуара, тем более, что обес¬ печение водонепроницаемости деревян¬ ного резервуара практически неразре¬ шимо при емкостях более ЗОС—400 м3. Рис. 142. Железобетонная водонапорная башня с опорным корпусом из колонн. а) Железобетонные водонапорные башни В строительной практике встреча¬ ются два основных типа железобетон¬ ных водонапорных башен: а) железобе¬ тонная башня на вертикальных опорных колоннах и б) железобетонная башня с основанием в виде сплошного железобе¬ тонного цилиндрического ствола. В башне первого типа железобе¬ тонный резервуар опирается на не¬ сколько вертикальных колонн. В зави¬ симости от емкости башни опорный кор¬ пус может быть шести- или восьмико¬ лонным; колонны соединены между со¬ бой для жесткости обвязками или ри¬ гелями через 6—10 м по высоте. Климатические условия и характер использования внутреннего помещения башни определяют степень необходи¬ мости в междуколонном заполнении, которое может быть осуществлено из малотеплопроводных материалов. Кладка заполнения сообщает башне внешнее оформление, в частности может придать всему сооружению вид цилиндра или полигональной призмы в зависимости от того, будут ли пролеты между колоннами заполняться по хордам или по дуге круга. Во многих случаях заполнение не нужно, и таким образом опорный корпус остается сквозным. На рис. 142 представлена железобетонная во- 174
донапорная башня высотой 19 м и баком емкостью в 330 м? со сквоз¬ ным опорным корпусом из восьми вертикальных железобетонных колонн. Вокруг резервуара устраивается шатер, отчасти в целях предупрежде¬ ния замерзания воды в резервуаре, а главным образом для предохранения самых баков от деформаций при резких температурных колебаниях. Деформа¬ ции вызывают появление капиллярных трещин в стенках резервуара; в трещи¬ нах затем замерзает вода, лед расши¬ ряет их, и таким образом создается опасность разрушения резервуара. Шатер излишен в районах с благо¬ приятным климатом, при грунтовом во¬ доснабжении с минимальной температу¬ рой воды в зимнее время+ 5° и при на¬ личии непосредственного утепления сте¬ нок, днища и перекрытия бака. 650 to Чистый пол ѵсфольт Рис. 143. Железобетонная водонапорная башня с цилиндрическим опорным кор¬ пусом. резервуарами. □_ГТ ГТ~Г1 п -б5& IV* 100 * ІЛ? z 7 №50m3 (кЗОО Рис. 144. Водонапорная башня с тремя Конструкция основания зависит от веса башни, условий грунта и ве¬ личины ветровой нагрузки. Колонны башни иногда делаются наклонными, однако в производ¬ ив
ственном отношении это вызывает усложнение работ и ведет к удорожа¬ нию башни. Недостатком железобетонных башен на колоннах является большая затрата лесоматериалов при их возведении ввиду необходимости сплош¬ ной опалубки для всех элементов башни, а также лесов и подмостей по всей ее высоте. Более широкое распространение получил тип железобетонной водо¬ напорной башни с опорным корпусом в виде сплошной цилиндрической стенки постоянного сечения. На рис. 143 показана стандартная башня та¬ кого типа; стандарт разработан Центроспецстройпроектом. Стенки резервуара такой башни конструируются так, чтобы они со¬ ставляли прямое продолжение цилиндрических стенок собственно кор¬ пуса башни. Это дает возможность непрерывного бетонирования цилин¬ дрических стенок башни в подвижной опалубке, включая и резервуар. Поэтому для рассматриваемых башен удобно применять цилиндрические резервуары с вогнутым сферическим днищем. Шатры делаются весьма простыми, повторяющими конструкцию опорного корпуса. Основания вы¬ полняются обычно в виде кольцевой железобетонной плиты, заглублен¬ ной в землю на необходимую глубину. Башня описанного типа может быть возведена по скоростному ме¬ тоду; другим достоинством ее является снижение расходов на опалубку и подмости при производстве работ за счет применения подвижной опа¬ лубки, стоимость которой составляет около 10% строительной стоимости башни, тогда как стоимость сплошной опалубки, лесов и подмостей до¬ стигает до 40% к строительной стоимости башни. По окончании бетонирования подвижная опалубка снимается и мо¬ жет быть использована для бетонирования других башен. Описанным способом построена башня Горьковского автозавода им. Молотова с тремя баками (рис. 144). б) Резервуары железобетонных водонапорных башен При устройстве железобетонных водонапорных башен чаще всего применяется железобетонный резервуар со сферическим вогнутым днищем. При проектировании резервуара важно установить правильное со¬ отношение между полезной высотой h и внутренним диаметром d = 2 г, так как это оказывает значительное влияние на стоимость башни. В результате технико-экономического исследования автором уста¬ новлено, что для резервуаров на башнях со сплошным железобетонным цилиндрическим опорным корпусом у следует принимать от 0,60 до 0,75. Примером другой конструкции может служить железобетонный ре¬ зервуар системы Интце. Стенки такого резервуара цилиндрические, а днище состоит из ко¬ нической части и вогнутого сферического купола. В месте соединения конической части днища со сферической его частью находится опорное кольцо резервуара. При некотором соотношении геометрических размеров резервуаров Интце можно достигнуть устранения или значительного уменьшения го¬ ризонтального распора, передающегося от сферической части днища. В обычных железобетонных резервуарах со сферическим днищем гори¬ зонтальный распор воспринимается опорным железобетонным кольцом, сечение которого при большой емкости бака получается тяжелым. Для того чтобы горизонтальная сила была равна нулю, углам наклона кони¬ ческой части днища придают известные определенные величины. В железобетонном резервуаре важно обеспечить водонепроницае¬ мость стенок и днища. Это достигается применением плотного бетона высоких марок ^не ниже М-140) с инертными добавками, одновременно повышающими сопротивляемость бетона растягивающим усилиям. На вну¬ треннюю поверхность резервуара наносится слой цементной штукатурки 175
(10—20 мм) с затиркои се стальными терками, т. е. так называемым ,же- лезнением". Рекомендуется также торкретирование или же покрытие бетона раз¬ личными средствами (церезит, гидрозит и т. п.). Стоимость железобетонных башен с основанием в виде сплошной цилиндрической стенки может быть определена по формуле инж. В. Ф. Кожинова, составленной в ценах 1938 г.: S=175-(W+10/7) + 2lT-//, (26) где S— стоимость башни в рублях; W—полезная емкость бака в л<3; Н—высота от земли до дна бака. в) Кирпичные водонапорные башни Кирпичные водонапорные баш¬ ни устраиваются в виде высокого здания, имеющего цилиндрическую или призматическую форму. Шатер .вокруг бака иногда вы¬ полняется из пустотелых бетонных камней, в виде деревянных стенок с утеплением соломитом и т. п. Резервуары кирпичных башен могут устраиваться; а) железными клепаными с выпуклым сфериче¬ ским днищем (рис. 146); б) системы Интце из железа или железобетона; в) железобетонными с вогнутыми сферическими днищами; г) дере¬ вянными (из отдельных клепок, свя¬ занных железными хомутами). Применение на башне резер¬ вуара той или иной конструкции зависит от местных условий и тех¬ нико-экономических предпосылок. Чаще всего встречаются железные резервуары. Железобетонные ре¬ зервуары на кирпичных башнях целесообразно устраивать только при большой их емкости, так как при незначительной кубатуре же¬ лезобетонной кладки относитель¬ ная стоимость железобетонных работ значительно повышается. Деревянные баки допустимы только на небольших кирпичных башнях для емкостей не более Рис. 145. Кирпичная водонапорная башня с железным резервуаром. 100—150 м*. Фундамент кирпичной башни делается преимущественно буто¬ вым. Кирпичные башни выгоднее в экономическом отношении по срав¬ нению с прочими типами башен в случае близости кирпичных заводов, при недостатке на месте арматурного железа, цемента и лесного материала для опалубки, а также на строительствах малого масштаба, например 12 Водоснабжение и канализация. 3016 177
для небольших городов, мелких промышленных предприятий, обычных железнодорожных станций, совхозов и т. д. Кирпичные водонапорные башни особенно распространены в железнодорожном водоснабжении.^^. г) Стальные водонапорные башни Стальные башни в нашем строительстве сравнительно мало распро¬ странены. Однако в ряде случаев у нас применяется одна из рациональ¬ ных металлических конструкций — башни системы В. Г. Шухова. На рис. 146 показана такая башня высотой 22 л«, с баком емкостью 300 л/3. Остов этой башни состоит из боль¬ Рис. 146. Стальная башня системы В. Г. Шухова. шого числа прямых стоек уголкового сечения, устанавливаемых по обра¬ зующим гиперболоида вращения и скрепляемых несколькими горизон¬ тальными кольцами по высоте башни, и работает как жесткая простран¬ ственная система. На верхнем конце устанавливается стальной резервуар, либо цилиндрический со сферическим выпуклым днищем, либо системы Интце. Рис. 147. Стальная башня американского типа. Вокруг бака на башнях Шухова устраивается утепляющий деревян¬ ный шатер. Если бак изготовляется открытым (без шатра), крыша над ним делается из железа толщиной 2—3 мм, конической формы, на метал¬ лических или деревянных стропилах, опертых на стенки резервуара. Нижнее опорное кольцо башни состоит из двух уголков, приклепан¬ ных посредством косынок (фасонных листов) к стойкам остова башни. Для связи кольца с фундаментом служат болты диаметром 20 25 мм и длиной в 1 500 мм. По сравнению с другими типами башни Шухова наиболее пригодны для районов, подверженных землетрясениям. При этом необходимо уси¬ ление их конструкции, оправданное расчетом на сейсмостойкость. К недостаткам башен Шухова надо отнести больший по сравнению с железобетонными башнями общий расход металла (на 30 40%), по- 178
требность в дополнительном утеплении трубопроводов (так как остов башни сквозной решетчатый) и необходимость в периодической окраске остова башни для предупреждения его ржавления. Для башен системы Шухова, имеющих большую высоту (35—45 м) статический расчет и конструирование должны быть произведены осо¬ бенно тщательно во избежание аварий, так как известен случай падения башни Шухова на заводе им. К. Либкнехта (близ Днепропетровска) в ав¬ густе 1930 г. Башня эта имела высоту 45 м при емкости бака 250 м\ В США распространены металлические башни, состоящие из сталь¬ ного цилиндрического бака, поддерживаемого вертикальными или наклон¬ ными металлическими опорами. Последние соединены между собой лег¬ кими горизонтальными связями и диагональными раскосами (рис. 147). Такие башни, как правило, не имеют утепляющих шатров. Большие объемы резервуаров и частая смена воды гарантируют их от замерзания. В последнее время башни устраиваются с центральной трубой большого диаметра, не имеющей утепления. Даже при значительном слое льда в подобной трубе остается достаточный проход для пропуска воды. Все элементы башни выполняются заводами по стандартным чертежам и могут быть легко доставлены на место постройки и быстро собраны. д) Деревянные водонапорные башни Деревянные водонапорные башни применяются только на небольших и на временных водопроводах. Причина этому — сравнительно неширокий диапазон емкостей и высот, в пределах которого возможно и целесообразно устройство деревянных резервуаров Рис. 148. Низконапорная деревян¬ ная башня с резервуаром из клепок. должной водонепрони¬ цаемости. В Америке большим распространением для временного водоснабже¬ ния пользуются низкона¬ порные деревянные баш¬ ни (рис. 148). Деревянные баки из отдельных кле¬ пок, схваченных кольце¬ выми хомутами, можно встретить в любом насе¬ ленном пункте США на крышах жилых и обще¬ ственных зданий. Менее удобны для- производства работ баш¬ ни на деревянных наклон- Рис. 149. Деревянная башня-оболочка. ных стойках с горизон¬ тальными схватками и на- клонными раскосами. Центроспецстройпроектом разработан проект деревянной башни оболочки по идее сектора деревянных конструкций ЦНИПС. Резервуар башни имеет емкость 50 м2 при высоте его днища над уровнем земли 35 м. Ствол этой башни представляет собой цилиндр, образуемый десятью вертикальными стойками и двойной косой перекрестной обшивкой под углом 43° к стойкам (рис. 149). Снаружи башни устроено опорное кольцо из нескольких гнутых до¬ сок, воспринимающее распор от подкосов, поддерживающих балки, на которых лежит ростверк с опирающимся на него деревянным резервуа¬ ром. По проекту бак должен быть антисептирован маслянистыми антисеп¬ 179
тиками. Такие башни уже построены на ряде промышленных предприятий. При возведении их не требуется капитальных лесов и временных лестниц. Затрата лесоматериалов на постройку всей башни составляет 50 лс3, или около 1 м? древесины на 1 м? емкости бака; фундамент башни должен быть из бутовой кладки. е) Оборудование водонапорных башен Водонапорные башни оборудуются следующими трубопроводами: а) подающий, и он же по большей части и разводящий, трубопровод, по которому вода или поступает в резервуар (при избыточной подаче насо¬ сов) или, наоборот, уходит в сеть (при недостаточной подаче насосов); б) переливной (или так называемый холостой) трубопровод для предупре¬ ждения переполнения резервуара; в) спускной (грязевой) трубопровод для полного опорожнения резервуара, который в виде короткого ответвления присоединяется к переливному трубопроводу. На этом ответвлении ставится задвижка, открываемая только при необходимости такого опорожнения для периодического удаления осадков из резервуаров. В верхних частях обеих вертикальных труб ставятся сальники для компенсирования температурных изменений длины трубо¬ проводов. В башне должен быть установлен указатель уровня воды в резер¬ вуаре. По большей части он представляет собой поплавок, от которого идет цепочка с указателем к рейке, имеющей деления и устанавливаемой в первом этаже башни. Возможно также устройство электрической сигнализации в насосную станцию. Приборы для электрической сигнализации высоты уровня воды могут быть подразделены на две группы: а) дающие показатели только крайних уровней — наибольшего и наименьшего и б) приборы, указываю¬ щие не только крайние, но и промежуточные уровни воды в резервуаре. В тех случаях, когда водонапорная башня связана с автоматической системой водоснабжения, в резервуаре устанавливается поплавковый вы¬ ключатель, управляющий работой насосов в зависимости от уровня воды в резервуаре. Для обеспечения бесперебойной эксплоатации башни в суровых кли¬ матических условиях в помещении башни иногда устанавливается печь для подогрева воды в резервуаре. Дымовая труба посредством предохра¬ нительного кожуха пропускается через резервуар. Другой способ заклю¬ чается в установке парового котла (в подвале башни), причем бак обо¬ гревается огибающей его паровой трубкой d = 38 мм, возвращающейся затем к нижней части котла с конденсатором. Б. ВОДОНАПОРНЫЕ КОЛОННЫ Водонапорная колонна представляет собой цилиндрический резер¬ вуар высотой от 15 до 45 м с днищем, опертым на грунт. Это отличает ее от водонапорной башни, резервуар которой поднят над уровнем земли на высоту, обеспечивающую требуемый напор в водопроводной сети. Следовательно емкость водонапорной колонны больше, чем у башенного резервуара, но объем воды нижней части нельзя подать в сеть под над¬ лежащим напором. Последний все же достаточен для подачи воды в ниж¬ ние этажи зданий и цехов или к водоразборным уличным кранам. Поэтому применение водонапорных колонн оказывается целесооб¬ разным в случаях, когда напор подвержен значительным колебаниям. Это может быть на металлургических заводах в аварийные моменты. Колонна особенно полезна, если ее можно расположить на каком-либо естествен¬ ном возвышении (холме). Для обеспечения водонепроницаемости стенок и днища водонапорные колонны делаются стальными (железными). Железо¬ бетонные водонапорные колонны должны быть оштукатурены и иметь надежную гидроизоляцию. 180
У нас в СССР стальная водонапорная колонна (рис. 150) построена на Азовстали; в Ростове-на-Дону в 1929 г. построена железобетонная во¬ донапорная колонна диаметром 6 м, высотой 32 м и общей емкостью 900 л3. В последнее время стали применять железобетонные водонапорные колонны с предварительно напряженной кольцевой арматурой, устраняю¬ щей растягивающие напряжения в бетонных стенках. Рис. 150. Стальная водонапорная колонна. Стальные водонапорные колонны имеют ряд преимуществ по срав¬ нению с железобетонными колоннами, так как они: 1) легче по конструк¬ ции, 2) легко монтируются в любое время года, 3) допускают постепен¬ ное наращивание, 4) обеспечивают полную водонепроницаемость стенок и 5) ремонт и демонтаж их производить легче и т. д. С другой стороны, железобетонные колонны могут быть хорошо архитектурно обработаны и не требуют периодической окраски. В. НАЗЕМНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ а) Стальные резервуары Стальные резервуары устраиваются в виде наземных сооружений без заглубления в грунт. В нашей практике они применяются как редкие исключения. В западной Европе, так же как и в СССР, применяются для хранения воды преимущественно железобетонные подземные резервуары. Сравнительно широкое распространение стальных наземных резер¬ вуаров для создания запасов воды имеет место только в США. Наземные стальные резервуары делаются сварными или клепаными и по конструкции мало отличаются от нефтяных баков. Емкость таких резервуаров может достигать 20000 м3. Стальные резервуары, как правило, только собираются на месте по¬ стройки из деталей, заготовленных и размеченных на заводах. Последние- располагают стандартными монтажными чертежами для баков разных раз¬ меров— от 200 до 15000 м3. б) Деревянные резервуары Деревянные резервуары наземного типа имеют довольно узкое при¬ менение, главным образом для временных водопроводов. 181
Применение деревянных резервуаров возможно там, где местная об¬ становка обеспечивает соблюдение необходимых санитарных требований, или в тех случаях, когда вода предназначается для технических нужд (на¬ пример некоторые отрасли промышленности, отчасти транспорт и сель¬ ское хозяйство). Г. ПОДЗЕМНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ Подземные резервуары создают запас воды для хозяйственно-питье¬ вого или производственного водопотребления либо для пожарных целей. Вода из резервуара в сеть подается насосами, а если резервуар размещен на высокой отметке, обеспечивающей необходимый напор в сети, — то самотеком. В этом случае может оказаться целесообразным не заглублять резервуар в грунт, а ограничиться обсыпкой его утепляющим слоем земли. Потребная емкость подземных резервуаров для хозяйственно-питье¬ вых и производственных целей определяется так же, как и для водона¬ порных башен, но ввиду меньшей стоимости 1 м? емкости резервуара последняя принимается несколько большей. Пожарный запас определяется по трехчасовой продолжительности расхода воды на тушение пожара. Подземные резервуары могут устраиваться: 1) железобетонные и 2) из кирпичной или бутовой кладки. а) Железобетонные подземные резервуары Железобетонные резервуары устраиваются либо круглыми в плане с купольным или безбалочным железобетонным покрытием, либо прямо¬ угольными с безбалочным железобетонным покрытием. Круглые резервуары (рис. 151) применяются обычно при емко¬ сти от 50 до 1500 л/3. Дальнейшее увеличение их емкости вызывает не¬ обходимость в чрезмерном увеличении стрелы подъема купольного по¬ крытия, принимаемой нормально в пределах г/5—г/8 внутреннего диаметра резервуара. Емкость прямоугольных резервуаров с безбалочным пере¬ крытием (рис. 152) составляет обычно от 2 000 до 5 000 л/3. Глубина железобетонных резервуаров как круглых, так и прямо¬ угольных наиболее удобна от 3,5 до 5,5 м. Применять более глубокие резервуары нежелательно как по конструктивным соображениям (увели¬ чение давления на стенки), так и по гидравлическим условиям (увеличе¬ ние высоты всасывания). Нежелательно увеличение емкости резервуаров сверх 5 000 лс3. В тех случаях, когда необходимы большие запасы воды, можно устроить два или несколько смежных резервуаров. Устройство двух одинаковых по емкости резервуаров или одного разделенного на две равные половины является по существу непремен¬ ным условием для нормальной эксплоатации (удобство ремонта, осмотра, очистки и т. д.). Заглубление резервуаров в землю устанавливается в зависимости от надежности грунта, служащего основанием, а также сообразно с отмет¬ ками местности, если рельеф местности позволяет обеспечить естествен¬ ный напор. Расход бетона на 1 л/3 полезной емкости резервуара составляет от 0,193 до 0,098 л/3 в зависимости обратно пропорциональной размерам резервуаров. Расход железа на 1 л/3 полезной емкости остается почти по¬ стоянным— от 11 до 13 кг на 1 м* емкости, и только для резервуаров 100 и 200 лг3 повышается до 23—25 кг на 1 м3 емкости. Бетонировка стенок резервуара ведется в инвентарной, а иногда еще в двойной стационарной опалубке, устройство которой должно быть весьма тщательным во избежание аварий, ведущих к понижению каче- 182
Спиральной apmjpo фС Рис. 151. круглый железобетонный резервуар. 183
ства бетонной кладки. Постройка подземных резервуаров усложняется при высоком уровне грунтовых вод, требующих водоотлива. Это услож¬ няет и конструкцию днища, которое должно рассчитываться на давление воды извне. Водонепроницаемость резервуара достигается штукатуркой по наружной поверхности цементным раствором 1:2 (слоем 5—8 мм), а по внутренней поверхности — торкретированием с последующим желез- нением. На практике, как правило, резервуары с наружной стороны не штукатурятся. Рис. 152. Прямоугольный железобетонный резервуар с безбалочным перекрытием. б) Оборудование подземных резервуаров Подача воды в подземный резервуар производится по напорному трубопроводу, в верхней части которого помещается поплавок и клапан, препятствующие повышению уровня воды сверх установленного макси¬ мума. В разводящую сеть вода поступает из резервуара через горизон¬ тальный отросток, имеющий на конце сетку и обратный клапан (рис. 153). Разводящий трубопровод размещают обычно в приямке, чтобы устранить возможность проникания в сеть воздуха при опорожненном резервуаре. Резервуар должен быть снабжен вентиляционными тумбами и лазом для возможности периодического осмотра. Возле резервуара или, что чаще, между двумя смежными резервуарами устраивается камера для управления задвижками на трубах, служащими для подачи воды и отвода ее из резервуара. По конструктивным соображениям стенки камеры не должны быть связаны со стенками резервуаров. 8. ДЕТАЛИ УСТРОЙСТВА ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ При укладке водопроводной сети необходимы установка задвижек, пожарных гидрантов, предохранительных и обратных клапанов, воздуш¬ ных вантузов, устройство колодцев и пр. 184
18&
а) Задвижки Задвижки служат для выделения участков сети при аварии или ре¬ монте. Устройство задвижки по типу, применяемому на московском водо¬ проводе, показано на рис. 154. В чугунном корпусе этой задвижки на¬ ходятся два диска Б, между которыми размещены два клина: верхний В я нижний Вѵ Шпиндель Г входит в верхний клин на нарезке, пройдя через сальник в крышке задвижки Д. На верхнем конце шпинделя сделан маховичок, при вращении которого справа налево поднимается верхний клин, освобождая диски Б от распора клиньев. Маховичок захватывает при этом диски своими заплечиками. Ребра последних захватывают ниж¬ ний клин. Благодаря этому диски и клинья поднимаются вверх под крышку задвижки Д и сечение трубы становится свободным. При закрывании задвижки маховичок вращают слева направо, и все взаимодействия частей задвижки происходят в обратном порядке. 18Н
Для определения степени открытия задвижки имеется указатель, ко¬ торый передает вращение шпинделя Г на диск с нанесенными на него делениями. Указания дает стрелка. Задвижки диаметром от 600 мм и более снабжаются конической пе¬ редачей для открывания и закрывания. На задвижках диаметром от 500 мм и более устраивается обходная труба (так называемый байпас) неболь¬ шого диаметра, на которой ставится маленькая задвижка. Назначение обходной трубы — выравнивать давление с обеих сторон основной за¬ движки, так как при большом одностороннем давлении открыть задвижку очень трудно. Задвижка типа „Лудло“ отличается от московского типа задвижки менее рациональной конструкцией шпинделя, который при вращении по¬ лучает поступательное движение. Находясь вне корпуса открытой за¬ движки, шпиндель при закрывании ее входит внутрь и может внести загрязнение в трубопровод. Закрывание и открыва¬ ние вручную задвижек боль¬ шого диаметра требуют за¬ траты труда нескольких че¬ ловек и продолжительного времени (1—2 часа). Поэтому крупные задвижки электри¬ фицируются, т. е. снабжаются электромоторами от 0,5 до 5 кет с противосыростной изоляцией. Одновременно предусматривается и махови- чок для ручного управления Г задвижкой в случае аварии мо- ! тора или прекращения подачи ’t- тока (рис. 155). Задвижки уста¬ навливаются в колодцах или специальных камерах пере¬ ключений. б) Пожарные гидранты Пожарные гидранты уста¬ навливаются по всей сети на расстоянии 80—100 пог.м друг от друга. Пожарный гидрант московского типа (рис. 156) состоит из тройника, на кото¬ ром укреплен чугунный стояк, или так называемая пожарная колонка диа¬ метром 125 мм. Высота стояка зависит от глубины заложения трубы и может быть от 1,2 до 2,4 м. Запорный клапан сконструирован в виде полого чугунного шара, на который надето резиновое кольцо. Последнее при запирании крана при¬ жимается книзу стояка. В шар входит стержень с винтовой нарезкой. Сверху на стержне укреплена чугунная муфта с квадратным гнездом, куда вставлен второй стержень, проходящий до верха стояка. Здесь стержень входит в направляющее кольцо с насадкой, служащей для установки стендера. Пожарная команда снимает колпачок, закрывающий гидрант, навер¬ тывает вместо него привезенный с собой стендер и присоединят к нему пожарные рукава. Затем вращением центрального стержня обратно часовой стрелке происходят опускание и отход головки от шарового запорного клапана. Вода из трубы проходит в шар и через щели проникает в стояк. 187
Это облегчает дальнейшее открывание шарового затвора. Для выпуска из гидранта воды, оставшейся после его закрытия, имеется отверстие О. Когда клапан открыт, отверстие закрыто скользящим вместе с винтом шибером 3. в) Обратные клапаны Назначение обратного клапана состоит в том, чтобы допускать;про¬ ход воды только в одном направлении и автоматически закрываться в случае возникновения обратного течения. Чаще всего их ставят в на- , сосных станциях на напорных трубопроводах у центробежных насосов. Рис. 156. Пожарный гидрант московского типа: а—пожарная колонка; Т—тройник; А — чугун¬ ная колонка; К—полый клапан; Р—резиновое кольцо; П — медная прокладка; Л1—малый кла- панчик; О — отверстие в клапане; С — винт; Г— гайка; Н—муфта с квадратным гнездом; 3 — стакан; Б — болт; в — кольцо; б — насадка; 1 — колпачок; б— стендер: 1 — муфта; 2 — отросток; 3— стержень; 4 — квадратное гнездо; 5 — золотник; [6 — боковые стержни; 7—крышка; 8—цилиндр; 9— ручка для поворачивания стендера; 10 — ручка для поворачивания стержня. При диаметрах до 600 мм обратный клапан имеет одну глухую крышку (рис. 157). При больших диаметрах применяется многостворчатый обрат¬ ный клапан, имеющий ряд круглых отверстий с крышками; глухая крышка в этом случае представляла бы большое сопротивление движению^ воды. При диаметре 1 000 мм число таких отверстий многостворчатого клапана достигает четырнадцати.j 18S
г) Воздушные вантузы Воздушный вантуз служит для выпѵска воздуха, скопляющегося в точках перелома водоводов, где профиль его обращен выпуклостью вверх. При отсутствии вантузов образуются воздушные пробки. На рис. 158 показан верти¬ кальный разрез вантуза. Когда вследствие скопления воздуха в вантузе уровень воды пони¬ жается, поплавок, опускаясь, открывает клапан и выпускает воздух. На сети вантузы не ста¬ вятся, так как воздух удаляется через домовые водоразборные краны вместе с водой. д) Водоразборные колонки Назначением водоразбор¬ ной колонки является снабжение водой населения домов, не имею¬ щих внутренних водопроводов. На рис. 159 представлена водоразборная колонка москов¬ ского водопровода, применяемая рукоятки (рис. 159,а) начинается Пробно 157. Обратный клапан. Рис. нажиме штанги, и в других наших городах. При подъем внутренней трубчатой открывающей клапан Б. Вода проходит из сети в колонку по трубке В. Проходя через эжектор, вода увлекает воду из нижней части кожуха Г и опорожняет его. Когда колонка закрывается, во¬ да из трубки В вливается через щели в нижнюю часть корпуса колонки, что исключает возмож¬ ность ее замерзания. При колонках этого типа из¬ лишне устройство колод¬ цев. Для работы колонки необходим напор в сети минимально 0,8—1,0 ат. е) Колодцы на водопро¬ водной сети На водопроводной сети и на водоводах обя¬ зательно устройство ко¬ лодцев, где размещается вся водопроводная арма¬ тура задвижки, обрат¬ ные клапаны, вантузы, гидранты и т. д.), а так¬ же все фасонные части с фланцевыми стыками. Колодцы устраиваются из кирпича, железобетона или бетонных ко¬ лец. Форма колодца и его размеры выбираются в зависимости от рода Колпак кота •резина 171 Рис. 158. Воздушный вантуз. 467 181 Шар стекло 141 124 цилиндрическая меднаяноробка с отверстиями 19мм Клапан 189
190
узла сети. Чаще всего колодцу придается в плане прямоугольное, ква¬ дратное или круговое очертание. Когда колодец устраивается для размещения в нем гидранта, нужно обеспечить правильное расположение оси гидранта относительно оси люка (рис. 160). Это необходимо для беспрепятственного прохода через люк при осмотре и ремонтах. Наименьший размер такого колодца 1,2—1,3 м. Колодцы на узлах разводящей сети устраиваются для размещения в них задвижек и фасонных частей (крестовин, тройников и т. д.). В тех случаях, когда узловое соединение можно вписать в круг, колодец вы¬ полняется кругового в плане сечения. Здесь уместно применение бетон¬ ных колец диаметром в свету 0,7—1 м и высотой 0,7 м, заранее загото¬ вляемых. Размеры колодцев должны обеспечивать размещение всех фасонных частей и оборудования с таким расчетом, чтобы крайний раструб узла отстоял от стенки колодца не менее 0,12—0,15 м. Верхняя часть таких колодцев делается шатровой в форме усеченного конуса. Рис. 161. Кирпичный колодец на магистральной линии. На водоводах и магистральных линиях колодцы приходится делать значительных размеров, порядка нескольких метров, с тем, чтобы разме¬ стить задвижки и фасонные части большого диаметра. Для кирпичных колодцев такого назначения устройство шатрового перекрытия невыполнимо и перекрытие делается из кирпичных сводов по стальным балкам. Если колодец железобетонный, то перекрытие устраивается из съем¬ ных или сплошных железобетонных плит. Сверху перекрытие колодцев должно иметь засыпку слоем грунта не менее 0,5 м Высота колодца от уровня пола до низа балки перекрытия должна быть не менее 1,8 м в целях удобства работы в нем. Так как маховики крупных задвижек при их открывании вышли бы за габариты колодца по высоте, их приходится размещать в горизонтальном (лежачем) положении (рис. 161). Заделка труб, пропускаемых сквозь стенки колодца, должна быть герметичной, но вместе с тем не жесткой. В противном случае при про¬ ходке труб возле колодца возможны аварии. Для прохода в колодцы на горловинах, устраиваемых над перекры¬ тием, ставятся чугунные люки. В целях удобства спуска в колодец в стенки его заделываются железные скобы. 191
ж) Переходы под железными дорогами Переход водопроводных труб под железной дорогой должен быть устроен так, чтобы: 1) предотвратить возможность размыва железнодо¬ рожного полотна в случае аварии водовода и 2) создать условия для ре¬ монта труб без перерыва железнодорожного движения. При пересечении с магистральными железнодорожными путями трубы укладываются в проходном туннеле высотой не менее 1,7 м. Под внутризаводскими путями водопроводные трубы могут прокладываться в чехлах, т. е. непроходимых чугунных или железобетонных трубах не¬ сколько большего диаметра. 192
По обоим концам переходов устраиваются входные колодцы, обору¬ дованные задвижками. Форма туннеля зависит главным образом от материала. Железобе¬ тонным туннелям придается круглое или прямоугольное сечение. Бетон¬ ные и кирпичные туннели перекрываются обычно полуциркульным сводом. Внутренние размеры туннеля должны допускать возможность протаски¬ вания трубы и монтирования ее взамен аварийной. Для прохода в тун¬ неле расстояние между его стенкой и краем трубы должно быть не ме¬ нее 0,6 м в свету. Таким образом при больших диаметрах труб и укладке водоводов в две нитки туннели приобретают довольно значительные размеры (рис. 162). Туннель должен иметь небольшой продольный уклон для стока воды при аварии и для опорожнения труб перед их ремонтом. 9. ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ В системе обычного башенного водоснабжения вода, подаваемая на¬ сосами, поступает в бак водонапорной башни или в возвышенный резер¬ вуар, откуда распределяется по разводящей сети. В системе пневматического водоснабжения давление водяного столба, создаваемое башней, заменяется давлением сжатого воздуха, которое под¬ держивается в герметически закрытых стальных резервуарах. Эта система считается экономически целесообразной при не¬ больших расходах воды (2 000—3 000 м?\сутки,\ при спокойном рельефе территории обслуживае¬ мого объекта и из усло¬ вий ПВО. Часто бывает целесообразно устраи¬ вать пневматическое во¬ доснабжение при подаче воды из скважин посред¬ ством эрлифта. В этом случае вся установка, включая и эрлифт, будет обслуживаться общими Рис. 163. Система пневматического водоснабжения с переменным давлением. компрессорами. Известны два основных вида пневматического водоснабжения: с пере¬ менным давлением и с постоянным давлением. Система пневматического водоснабжения с переменным давлением (рис. 163) состоит обычно из ряда воздушных резервуаров А или так называемых аккумуляторов, куда по трубам а нагнетается сжатый воздух из компрессора. Ряд водяных резервуаров Б расположен параллельно ряду воздушных; вода накачивается в них насосом по трубам. Воздушные и водяные резервуары соединены между собой трубопроводом 5, на кото¬ ром установлен вентиль В для отключения резервуаров одного от дру¬ гого. Вентиль В открывают после зарядки воздушных резервуаров и на¬ полнения водой водяных резервуаров. Тогда сжатый воздух из резервуара А переходит в водяной резервуар Б и вытесняет воду по трубам г в разво¬ дящую сеть. В водяных резервуарах на разводящей трубе г ставится по¬ плавковый или пробковый пловучий кран Г. Если бы его не было, в раз¬ водящую сеть уходила не только вся вода, но и воздух. В верху резервуара Б на воздушной трубке ставится поплавковый клапан Д, предотвращающий переход воды из резервуара Б в воздуш¬ ный резервуар Д. На рис. 164 изображена станция пневматического водоснабжения с переменным давлением, установленная в одном из городов СССР с тремя воздушными и тремя водяными резервуарами. 13 Водоснабжение и канализации. 5Э 1G 193
Рис. 164/т, Станци<пневматического водоснабжения с переменным давлением^ 194
В менее распространенной системе пневматического водо¬ снабжения с постоянным давле¬ нием давление сжатого воздуха не изменяется при изменении уровня воды в резервуаре. По¬ стоянство давления поддержи¬ вается или непрерывной рабо¬ той компрессора или примене¬ нием резервуара с воздухом, сжатым до более высокого да¬ вления, чем в рабочем резер¬ вуаре. Регулировка давления производится редукционным кла¬ паном. Ввиду необходимости ча¬ стого возобновления работы компрессора общий расход энер¬ гии оказывается довольно зна¬ чительным. Поэтому установки с постоянным давлением до¬ роже в эксплоатации, чем си¬ стемы с переменным давлением. 10. ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОД¬ СТВЕННОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ Вода, поступающая на про¬ изводственные нужды промыш¬ ленных предприятий, может либо полностью расходоваться в це¬ хах, либо сбрасываться снова в водоем по канализационной сети. Такая система производственного водоснабжения называется пря¬ моточной (рис. 165,а). Сброс в канализацию отработавшей воды из какого-либо цеха допустим в тех случаях, когда вода вслед¬ ствие загрязненности уже не может использоваться последо¬ вательно в других цехах. Если же возможно повторно исполь¬ зовать воду, то она вновь на¬ правляется в цех, иначе говоря, осуществляется прямоточная си¬ стема с повторным использова¬ нием воды (рис. 165,6). Иногда перед повторным использованием воды, подавае¬ мой прямотоком, приходится пропускать ее через отстойники для осаждения механических примесей или через охладитель¬ ные устройства. На рис. 165,в представлена схема прямоточ¬ ного водоснабжения с повтор¬ ным использованием воды, охла¬ ждаемой после выхода ее из ТЭЦ, Рис, 164,6. Станция пневматического водоснабжения с переменным давлением.
где она нагрелась при охлаждении конденсаторов паротурбин. Так как эта вода не загрязнена и нагрета сравнительно слабо, она может быть повторно использована даже снова для охлаждения, например почти во всех основных цехах металлургических заводов. Целесообразность повторного использования воды должна быть подтверждена технико-экономическими подсчетами и основана на отчет¬ ливом знании технологических условий потребления воды. В целом ряде производств (тепловые электростанции, черная и цвет- ’ ная металлургия, заводы по перегонке нефти, некоторые химические за¬ воды) оказывается возможным не сбрасывать отработавшую воду, а снова использовать ее после очистки и охлаждения для тех же цехов. а) б) Рис. 165. а — схема прямоточного водоснабжения; б—схема прямоточного водоснабжения с повторным использованием воды; в — схема пря¬ моточного водоснабжения с повторным использованием и с охла¬ ждением воды. Такая система носит название оборотной системы водоснабжения. На рис. 166,а показана схема такого водоснабжения в условиях, когда отработавшая вода нагрета и следовательно должна быть охлаждена пе¬ ред пуском в оборот. На рис. 166,<5 изображена оборотная система цеха, в которой отработавшую воду перед пуском в оборот надо подвергать отстаиванию ввиду получаемых ею загрязнений. Наконец на рис. 166,в при¬ ведена схема оборотного водоснабжения, в которой использованная вода должна быть и очищена и охлаждена. Оборотная система водоснабжения дает возможность ограничиваться подачей из источника свежей воды в количестве только 3—7°/0 к общему расходу. Эта добавка свежей воды идет на пополнение неизбежных по¬ терь на охладительных сооружениях. 19«
Оборотная система применяется в случаях: 1) когда источник не обеспечивает всей потребности в воде, а может покрыть только потреб¬ ность в свежей воде, и 2) когда источник очень удален от площадки за¬ вода или последняя находится на большой высоте под уровнем воды в источнике. Для охлаждения отработавшей воды при оборотной системе водо¬ снабжения могут служить: 1) бассейны с брызгалами, 2) градирни (охла¬ дительные башни), 3) пруды-хо¬ лодильники. Бассейны с брызгалами оборудованы сетью труб диа¬ метром не менее 50—100 мм, в которые ввернуты особые на¬ садки конически сходящегося типа. Горячая вода поступает под напором 0,7—1,0 ат и вы¬ брасывается вверх фонтанчиками на высоту 1,5—3,5 м. Охлажден¬ ная вода падает в бассейн, имею¬ щий глубину около 1—1,5 м. Градирни состоят из трех частей, размещен¬ а) 1 Отстойник Насосная Станция- ных одна на дру¬ гой, а именно: резер¬ вуара для приема охлажденной воды; распределительного устройства (ороси¬ теля) для разбрыз¬ гивания воды и вы¬ тяжной башни над оросителем, создаю¬ щей воздушную тя¬ гу. Высота башни около 20 м (по рас¬ чету), оросителя 6— 7 л; резервуар обыч¬ но подземньш и слу¬ жит одновременно фундаментом. Величина по¬ требной площади охлаждающих со¬ оружений соста¬ вляет на 1 мъ охла¬ ждаемой воды: для прудов.- холодильни¬ ков . . . . 10 м2 для бассей¬ нов с брыз¬ галами . . 0,8—1,2 м2 для гради¬ рен .... 0.25—0,30 м2 — Свежая Осветленная — Отработанная нагретая Свежая Рис. 166. а — оборотная система водоснабжения с охлаждением воды; б — оборотная система с отстаиванием воды; в — оборотная си¬ стема с отстаиванием и охлаждением воды. 11. ПОЛИВОЧНЫЕ ВОДОПРОВОДЫ . Поливочные водопроводы необходимы: 1) для мытья улиц, площа¬ дей и дворов в городах и проездов на промышленных предприятиях, 2) для поливки зеленых насаждений и скверов и 3) для поливки спор¬ тивных стадионов и аэродромов. 197
В населенных пунктах такая поливка осуществляется обычно из хо¬ зяйственно-противопожарного водопровода, а на промышленных предприя¬ тиях эти функции может выполнять производственный водопровод. Только при высокой стоимости очистки хозяйственно-питьевой воды или при ее недостатке допустим специальный поливочный водопровод. Как раз эти обстоятельства вызвали необходимость в проекте поливочного водопро¬ вода для Магнитогорска. Некоторые французские города (в том числе Париж) имеют кроме питьевой сети специальную сеть для хозяйственных нужд, которая служит для подачи речной нефильтрованной воды, используемой в частности для поливочных целей. Чаще всего специальные поливочные водопроводы могут оказаться необходимыми для обслуживания загородных стадионов и аэродромов. По прежним нормам расход воды на поливку обычно отдельно не учитывался, а включался в душевую норму водопотребления. В связи с реконструкцией существующих городов СССР и постройкой новых го¬ родов на основах социалистической планировки значительно увеличились Схема движения автомашинѣ Рис. 167. Схема действия поливочной автомашины. ширина улиц и размеры площадей, скверов, садов и т. д. по сравнению со старыми городами. Возникли обширные парки культуры и отдыха. Все это заставляет отдельно вести учет воды, расходуемой на поливку. По техническим условиям и нормам (ОСТ ВСКХ 8393/70) расход воды должен составить: на поливку дворов и газонов улиц То же в столицах 1.5 лісутки на 1 л2 1.5 „ . 1 . 2.3-3,0 , , 1 , Поливка должна быть интенсивнее при высокой температуре воздуха и на улицах с большим движением. Кроме устранения пыли поливка мо¬ стовых повышает их сохранность, предотвращая образование трещин в сухую погоду, а также не допуская размягчения асфальтовой одежды улиц в жаркую погоду. Поливка улиц и дворов осуществляется вручную из брандспойтов со шлангами, которые присоединяются к поливочным кранам. Последние устанавливаются на ответвлениях от домового водопровода в нишах стен или в особых поливочных люках, заглубленных в тротуар на 0,35—0,70 м. Эта глубина вполне достаточна, так как поливка производится только в теплое время года. 198
У лица 6Л50мм Рис. 168. Поливочный водопровод. Схема действия Рис. 169. Дальнеструйный дождеватель. 199
В Нью-Йорке практикуется смывание выпадающего зимой рыхлого снега с мостовых в водосточную сеть посредством поочередного откры¬ вания соседних надземных гидрантов. Поливка широких улиц и площадей производится из автоцистерн, запас воды в которых пополняется из уличных гидрантов. Рис. 167 изо¬ бражает схему действия поливочной автоцистерны емкостью 5 ж3. Эта машина при норме поливки 0,75 л/ж2 за одну поездку проходит 380 м и поливает поверхность 6 800 ж2. Скверы, бульвары и газоны в садах и парках поливаются тоже при помощи шлангов с брандспойтами из поливочных лючков. Вода к лючкам подводится по специальному поливочному водопроводу, трубы которого закладываются на глубине 0,35—0,7 м. Напор в поливочном водопроводе должен быть принят из расчета создания струи высотой 10 м. На рис. 168 представлен поливочный водопровод большого сквера, состоящий из труб d = 50 мм и оборудованный лючками на взаимных рас¬ стояниях 40—50 м. Трубам rf = 50 мм придают уклон не менее 0,005, а при rf = 63 мм не менее 0,002, чтобы обеспечить возможность опорожнения водопровода на зимнее время во избежание промерзания вследствие неглубокого зало¬ жения труб. Наиболее целесообразно, чтобы вся сеть поливочного водо¬ провода имела уклон к одному месту, а именно к колодцу, где устано¬ влен водомер. Последний снимается на зиму, и через образовавшийся проем можно выпустить воду. Для полива больших территорий, например стадионов и аэродро¬ мов, могут использоваться дальноструйные (до 75 м) дождеватели ста¬ ционарные (рис. 169) или передвижные на тракторах. Последние имеют производительность до 12 л*сек при потребном напоре до 50 м. 12. ФОНТАНЫ Фонтаны имеют не только декоративное и эстетическое назначение, но способствуют увлажнению и освежению воздуха. Фонтаны устраиваются в парках культуры и отдыха, в скверах, на городских площадях перед монументальными зданиями, на выставках, в санаториях и т. д. Расход воды из фонтанов обычной величины составляет от 10 до 100 м3[час, а для мощных фонтанов-каскадов может достигать 500 м^/час и более. Форма фонтанных струй зависит от типа и диа¬ метра наконечников, от их расстановки и углов наклона к вертикали. Фонтаны иногда дополняются искусствен¬ ными каскадами и, как правило, получают архитектур¬ ную и скульптурную обработку. Для получения фонтана в виде большой сплош¬ ной струи, сочетающейся с рядом мелких струй, при¬ меняются наконечники по типу, показанному на рис. 170,а. Мелкие струи образуются здесь при проходе через не¬ большие отверстия, просверленные насквозь в глухом Рис. 170. Фонтан- і верхнем фланце тройника. ные наконечники ... Для уменьшения расхода воды применяются нако- и насадки. > гнечники с мундштуками, которые позволяют подсасы¬ вать воду из бассейна и поднимать ее силой струи. Такой наконечник (рис. 170,6) с 40-мм отверстиями окружен патрубком диаметром 130 мм, в котором сделано три ряда 10-мм отверстий. Через них из бассейна проходит вода, увлекаемая затем струей фонтана вверх под давлением 6 ат. Если фонтан для увлажнения и охлаждения воздуха должен распылять воду на мелкие частицы, применяются насадки по типу сопла Кертинга (рис. 170,6), в котором находится стержень со спиралью. 200
Проходя через мундштук, струя приобретает вращательное движе¬ ние, что создает при выходе широкий сноп брызг. Такие насадки изго¬ товляются с отверстием на выходе от 0,5 до 50 мм для расходов воды от 0,015 до 62,5 м?/час. В целях экономии воды применяются цилиндрические насадки с вну¬ тренним металлическим сердечником (рис. 170г). Такой тип насадка дает пустотелую струю, создающую полную иллюзию мощной сплошной струи. Высота струи и расход воды зависят от давления перед насадком и от типа насадка. Необходимое давление достигается устройством спе¬ циальных напорных резервуаров или путем присоединения фонтана к общей водопроводной сети. Напор в сети, а следовательно и высота струи фон¬ тана могут в течение суток измениться. Для расчета фонтанов служат следующие формулы. С выбросом фонтанной струи в атмосферу напор Н переходит в ско¬ ростную энергию и преодолевает сопротивление: обозначив 1 ф = — _=z , где © — коэфициент скорости, и подставляя это значение в предыдущую формулу, получим: ■ѵ = <?V2gH. Расход воды: Q = ш = aF <?]f2gH — 2gFL Здесь — площадь сечения в месте сжатия струи; F—площадь отверстия насадка; а — коэфициент сжатия струи; Н — коэфициент расхода, равный а<р. 201
Высота подъема в фонтане создается скоростной энергией выбрасы¬ ваемой воды и определяется таким образом: h 2F = —2Г~ = ИЛИ А_ «2 _ и n~2g- 2g “1 + Г Значения коэфициентов скорости, сопротивления и расхода для на¬ садок разного типа приведены в табл. 33. Рис. 171. Разрез фонтана. Таблица 33 Тип насадка Значение коэфи¬ циентов 5 Р* ?2 Конический 0,97 0,068 0,97 0,941 Конически сходящийся .... 0,96 0,079 0,95 0,82 0,927 Цилиндрический Вентури . . 0,82 0,49 0,672 Конически расходящийся . . 0,45 I 4,0 0,45 0,20 Наконечники для сплошных фонтанных струй выполняются обычно в форме конически сходящегося насадка. С увеличением угла конусности возрастает коэфициент скорости, а коэфициент расхода оказывается наи¬ большим при угле 10°. Обыч¬ но фонтанные насадки де¬ лаются с углом 10° и менее. Удобства эксплоата- ции требуют, чтобы каждая группа фонтанных наконеч¬ ников имела свою задвижку. На рис. 171 показан разрез типичного фонтана, часто встречающегося на город¬ ских площадях и в парках. В целях увеличения струй и экономного расхо¬ дования воды в больших фонтанах практикуется оборот воды при по¬ средстве насосной установки. На рис. 172 представлен такой фонтан, спроектированный в 1938 г. Центроспецстройпроектом для Всесоюзной сельскохозяйственной выставки. 202
Размеры бассейна фонтана в плане составляют 20 X 20 м при глу¬ бине 1,5 м. Оборот воды осуществляется помощью электронасоса произ¬ водительностью 32 лісек с напором 2,2 ат, который установлен в спе¬ циальной насосной камере. В состав фонтана входят: центральный наса¬ док диаметром cf —25 мм для вертикальной струи высотой h =16 м и размещаемые по окружности 12 струй d = 4 мм и h по 6 М', 12 струй d—1 мм и h = 5,5 м; 8 струй d — 10 мм и h по 7,5 м и 36 струй d = 4 мм и А по 2,2 м. Рис. 172. Проект фонтана. 13. ПЛАВАТЕЛЬНЫЕ И КУПАЛЬНЫЕ БАССЕЙНЫ Плавательные и купальные бассейны устраиваются при водноспор¬ тивных станциях, в общественнных банях, при школах, санаториях и т. д. Современные искусственные плавательные бассейны имеют водную по¬ верхность 200—375 м'2 при глубине воды 0,5—3,0 м. Плавательный бассейн бань Пролетарского района Москвы (постройки 1930 г.) имеет размеры в плане 25,2 X 13,8 м, т. е. площадь около 350 м2. В этом бассейне дно разбито на четыре участка с различными уклонами, обеспечивающими глубину воды в 0,9—4,08 м. Плита днища поддерживается поперечными балками, которые лежат н* продольных прогонах, опирающихся на четыре ряда стоек с башма¬ ками, передающими давление на грунт. Кроме купальных и плавательных бассейнов устраиваются более крупные спортивные бассейны. Один из таких бассейнов размерами в плане 118X22 м делится перегородкой на две части: собственно спортивную (длиной 100 м) и для прыжков в воду (длиной 18 м). Глубина бассейна — 1,8—4,0 м, в прыжковой части — 4,5 м. Плавательные, спортивные и купальные бассейны устраиваются преимущественно из железобетона. 203
Объем бассейнов для плавания определяется по норме 0,65—0,7 м3 на одного человека. Средняя площадь на одного неплавающего — 1—3 .и2, а на одного пловца — 2,5—3,5 л<2. Таким образом в среднем нужно 1,75—2,50 л2 площади на одного посетителя, пользующегося бассейном. Минимальные размеры купального бассейна считаются 7 X 10 м. Время пребывания в бассейне принимается в 30 мин. В бассейне необ¬ ходим периодический водообмен и дезинфекция воды. В плавательных бассейнах большой емкости снабжение водой произ¬ водится по циркуляционной системе, стало быть, приток и удаление воды являются непрерывными. Притекающая вода должна быть либо свежей, либо отработавшей, но подвергнутой очистке и дезинфекции. Доза оста¬ точного хлора в любой точке бассейна должна быть порядка 0,2—0,5 мг]л. Добавка чистой воды (свежей или очищенной) производится из расчета 4,5 м.3 на 20 человек купающихся. Температура воды в бассейне должна быть 22°. Каждый посетитель до входа в бассейн обязан принять душ и вы¬ мыть ноги. С этой целью устраивается широкий плоский кювет с теплой проточной водой. Рис. 173. Плавательный бассейн. Спускаемая из бассейна вода (рис. 173) поступает на отстойники и скорые фильтры, а затем хлорируется. После этого она подогревается или же прямо пропускается в бассейн, минуя подогреватели. Для подо¬ грева воды устраиваются паровые котлы низкого давления, обслуживаю¬ щие бойлеры и подогреватели. Время от времени бассейны подвергаются полному опорожнению и чистке, после чего вновь наполняются свежей водой из хозяйственно¬ питьевого водопровода. ГЛАВА XIII ХОЗЯЙСТВЕННО-ФЕКАЛЬНАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ 1. НАРУЖНАЯ СЕТЬ Наружная сеть хозяйственно-фекальной канализации, как указано выше, представляет собой систему труб и каналов, уложенных под землей с известным уклоном и предназначенных для отведения самотеком хозяй¬ ственно-фекальных и производственных сточных вод. Для того чтобы сеть хозяйственно-фекальной канализации работала правильно, она должна быть построена с соблюдением ряда определенных условий. 204
А. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ УСТРОЙСТВА ХОЗЯЙСТВЕННО-ФЕКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ 1 а) Расчетные скорости Сточные воды несут большое количество загрязнений, находящихся частью в растворенном виде, частью же — в нерастворенном — тонущих, взвешенных и плавающих. Для того чтобы тонущие и взвешенные частицы не осаждались в трубах и каналах и не засоряли их, а проносились жид¬ костью, необходимо, чтобы сточная жидкость протекала по трубам с такой скоростью, чтобы из нее не выпадали в осадок тонущие веще¬ ства, а случайно выпавшие смывались бы и проносились жидкостью по трубам. Из опытов известно, что чем крупнее тонущие частицы (при оди¬ наковом удельном весе), тем большую скорость должна иметь содержа¬ щая их жидкость для того, чтобы они не выпадали в осадок; так, для пронесения песка достаточна скорость 0,15—0,20 м/сек, мелкого гравия — 0 30—0,50 м/сек, крупного гравия до размера куриного яйца — 0,60 — 0,90 м/сек. Полагая, что в канализационную сеть при раздельной системе не должны попадать крупные тяжелые частицы и предметы, в качестве мини¬ мальной расчетной скорости и при наибольшем за сутки расходе сточной жидкости принимается 0,7 м/сек. Учитывая, что в начале расчетного срока многие линии могут быть значительно недогружены, рекомендуется принимать расчетные скорости больше 0,7 м/сек. При проектировании московской канализации напри¬ мер расчетные скорости для труб среднего диаметра (до 450 мм) были приняты — 0,75 м/сек, для труб же малых диаметров — 0,9 м/сек. Слишком большие скорости в канализационных сетях нежелательны, так как при этом тяжелые тонущие частицы (песок и пр.) разрушающе действуют на стенки труб, истирая их в нижней части. Поэтому за ма¬ ксимальную расчетную скорость для канализационных сетей независимо от материала труб принимается 5 м/сек. б) Уклоны Скорости протекания жидкости по трубам и каналам зависят главным образом от уклонов, с которыми трубы проложены. По известной из гидравлики формуле Шези (стр. 214) уклоны про¬ порциональны квадратам скорости. В формулу Шези входит собственно не уклон трубы, а уклон поверх¬ ности текущей жидкости, между тем при проектировании канализацион¬ ной сети необходимо знать уклоны, с которыми нужно прокладывать трубы. Однако, так как наполнение трубы жидкостью колеблется в не¬ больших пределах, то при проектировании канализационных труб по формуле Шези принимают, что дно каналов параллельно поверхности текущей жидкости. Согласно опытным данным уклоны для труб разных диаметров не должны быть менее: для труб диаметром 125 мм 0,01 „ „ , 150 0,007 . „ „ 200 „ 0,005 Минимальный уклон для каналов принимается 0,0005. в) Наполнение труб Самотечные сети хозяйственно-фекальных канализаций рассчиты¬ ваются на неполное заполнение труб с учетом неравномерности притока 1 Технические условия даются по проекту норм, предложенному АКХ (Академией коммунального хозяйства). 205
сточной жидкости* более легкого пропуска по трубам плавающих загряз¬ нений и возможности вентиляции сети. Таким образом по техническим и эксплоатационным условиям требуется неполное заполнение труб, по экономическим же соображениям желательно, чтобы наполнение труб было по возможности наибольшим. Расчетное наполнение круглых труб в зависимости от их диаметра принимается: для труб диаметром от 150 мм до 300 мм 0,6 d . » „ „ 350 „ ,450 „ 0,7 d . 500 , „ 900 „ 0,75rf , „ „ свыше 900 , • ... 0,8 d В отдельных случаях, когда по трубам кратковременно проходят определенные дополнительные расходы, как например из душевых, допу¬ скается увеличение расчетных наполнений до полного. Наименьшее наполнение, допускаемое в канализационных трубах,— 0,02 м. При очень малых наполнениях происходит засорение труб круп¬ ными примесями независимо от скорости протекания жидкости. г) Минимальные диаметры Минимальные диаметры труб хозяйственно-фекальных сетей назна¬ чаются не по расчету, а на основании опыта эксплоатации канализацион¬ ных сетей. Минимальные диаметры, при которых наблюдалось минимальное число случаев засорения труб, приняты: а) для городских наружных сетей . . . d = 200 мм б) то же для уклонов, ббльших 0,01 d=-150 . в) для внутриквартальных сетей d = 150 „ г) „ поселков с населением менее 25 000 жителей . d == 150 , д) „ дворовых сетей d=Vlb » Вследствие этого трубы верховьев сети, где расходы сточной жид¬ кости заведомо меньше пропускной способности труб, не рассчиты¬ ваются. д) Глубина заложения труб Стоимость канализационной сети в значительной мере зависит от глу¬ бины ее заложения, поэтому из экономических соображений глубина за¬ ложения канализационных труб должна быть по возможности минималь¬ ной. При слишком малой глубине заложения каналов на прочность их могут влиять- динамические нагрузки от проезжающего над ними тяже¬ лого транспорта, поэтому глубина заложения каналов менее 1 м под проезжей частью улиц не применяется. Кроме того минимум глубины укладки наружных канализационных линий лимитируется глубиной промерзания грунта. По проекту правил НККХ РСФСР для проектирования канализации населенных мест мини¬ мальная глубина заложения для труб диаметром более 600 мм прини¬ мается на 0,5 диаметра менее глубины промерзания грунта; для труб же диаметром 600 мм и менее минимальная глубина укладки принимается на 0,3 м менее глубины промерзания грунта при соблюдении условий прочности. При определении глубины промерзания грунта учитывается проект¬ ная одежда проездов, поскольку теплопроводность разных дорожных покрытий различна. Анализируя изложенное положение, можно видеть, что оно допу¬ скает укладку каналов с заходом в зону промерзания не только верхней части конструкции, но для малых каналов — всей трубы. Это объясняется тем, что трубы хозяйственно-фекальной канализации несут всегда подо¬ гретую воду, не ниже 5—6°, вследствие чего вокруг трубы за счет тепла жидкости создается в грунте незамерзающая зона. 20$
В центральной полосе СССР глубина промерзания принимается в 1,5—1,7 лс. При необходимости заложить трубы на меньшей глубине необходимо предусматривать утепление сети. Минимальная глубина заложения уличного канала, в который само¬ теком поступают стоки от зданий, находящихся в глубине владений (рис. 174), должна определяться по формуле: 77 = h —|- i (L I) ~4~ ітіу (27) где h — глубина заложения дворовой трубы в верхней ее части; і — минимальный уклон дворовой сети; L — длина дворовой сети от верха ее до границы владения; / — длина линии от гра¬ ницы владения до уличной трубы; т — разница в отметках поверхности земли у верхнего конца дворовой сети и у I - JjL _ _ уличной трубы. Наибольшая глубина Рис. 174. Глубина заложения канализационных труб, заложения уличных труб и коллекторов в сухих грунтах при производстве работ открытыми тран¬ шеями принимается 7—8 м. При больших глубинах заложения целесооб¬ разно переходить на туннельный способ производства работ. При наличии мокрых грунтов, грунтовых вод, плывунов или скаль¬ ных грунтов предельная максимальная глубина заложения труб, при ко¬ торой выгоднее траншейный метод работ, определяется экономическими подсчетами. е) Конструирование сети Рис. 175. Расположение лотков в смотровом колодце. В целях возможности прочистки труб и устранения засоров все канализационные линии прокладываются по прямым линиям; в местах, где направление труб изменяется, в плане или профиле, ставятся смо¬ тровые колодцы. Смотровые колодцы ставятся также в точках присоединения труб, ври переходе с одного диаметра на другой и на прямых участках труб с диаметром 125 мм — не более, как через 35 м\ на участках диаметром 150—600 мм — не более, как через 50 м\ на каналах диаметром 700— 1 400 мм — не более, как черев 75 мм\ на каналах диаметром 1 500 мм и выше — не более, как через 125 м. Устройство поворотов по кривым допускается только в больших каналах (с высотой не менее 1,20 м) с обязательной установкой колодца на середине длины кривой. Сопряжение каналов в ко¬ лодцах производится посред¬ ством лотков, которые форму¬ ются для прямых участков трубопроводов прямолинейно, а для участков, меняющих направление в колодце, — по плавным кривым; также по плав¬ ным кривым формуются лотки присоединений. Разные случаи сопряжения канализационных труб в колодцах представлены в плане на рис. 175. Соединение труб разных диаметров осуществляется в смотровых колодцах таким образом, чтобы верхние образующие труб приходились в одной горизонтальной плоскости (шелыга в шелыгу). Перепады устраи¬ ваются только в колодцах. Боковые линии малого диаметра присоеди¬ 207 \
няются к основным каналам большого диаметра (от 1,0 м) так, чтобы лоток боковой трубы был не ниже расчетного уровня воды в основном канале. Расчетная скорость течения жидкости в боковом присоединении во избежание выпадения осадка, как правило, не должна быть больше расчетной скорости в основном канале. ж) Вентиляция сети Наружные сети хозяйственно-фекальных канализаций должны венти¬ лироваться, чтобы образующиеся в каналах вредные канальные газы (аммиак, сероводород, углекислота и др.) непрерывно удалялись и не препятствовали бы обслуживанию сети. Вытяжными устройствами служат стояки и вытяжные трубы вну¬ тренних канализаций зданий (рис. 176,а), приточными устройствами служат Рис- 176. Схема вентиляции канализационной сети. специальные тумбы, устанавливаемые на тротуарах (рис. 176,6), соединяе¬ мые воздушными трубами с смотровыми колодцами. Иногда вместо тумб приточные отверстия и каналы устраиваются в цоколях зданий, столбах оград или фонарных столбах. Для юга СССР в местностях, где не бывает снега, приточные отверстия могут делаться (на асфальтированных улицах) в крышках смотровых колодцев. Расстояние между приточными тумбами принимается 200—250 м. з) Формы поперечных сечений каналов Формы поперечного сечения коллекторов хозяйственно-фекальной канализационной сети бывают различны и выбираются в соответствии с гидравлическими условиями работы коллекторов; в зависимости от ве¬ личины и колебания расходов протекающей жидкости, а также в зависи¬ мости от местных условий (грунт, ширина улиц, глубина заложения и пр.). Экономически наиболее выгодным для коллекторов малых диаметров (до 1 я) является круглое сечение. Для больших коллекторов (d > 1 м) с более или менее постоянным расходом считают выгодным применять шатровое сечение, так как технико-экономические расчеты показывают, что на шатровые коллекторы при одинаковой прочности и пропускной способности требуется меньше материала, чем на коллекторы прочих сечений. 208
При сильно меняющемся расходе сточных вод, как это имеет место например в каналах общесплавных канализаций, более выгодным является яйцевидное, или овоидальное, сечение. Выгоды этого ,сечения особенно ясны в случае прокладки коллекторов по узким проездам и при глубо¬ ком стоянии грунтовых вод. На практике нередко приходится считаться не только с гидравлической целесообразностью, но и с другими факто¬ рами, из которых конструктивность, часто играет решающую роль. На¬ пример каналы внутри цехов часто строятся полуциркульными с верти¬ кальными стенками. Рис. 177. Формы поперечных сечений канализационных коллекторов. На рис. 177 показаны разные формы поперечных сечений канализа¬ ционных коллекторов: а) яйцевидное сечение, б) эллиптическое сечение, в) сечение с прямыми вставками, г) яйцевидное опрокинутое сечение, д) лотковое сечение, е) лотковое с двумя центрами, ж) банкетное сече¬ ние, з) сечение для плоского перекрытия, и) шатровое сечение. Временные деревянные каналы обычно строятся прямоугольными. и) Промывка сети Регулярная промывка сети необходима на тех участках, на которых і или периодически меньше Рис. 178. Промывная камера. скорость течения жидкости бывает постоянна необходимой для самоочищения труб и где ( поэтому наблюдается отложение осадка. ‘і Промывка производится при помощи специально устанавливаемых на сети про-, мывных камер или автоматических прибо-! ров, подающих в сеть через установленные. промежутки времени определенные порции воды. На рис. 178 изображена специальная промывная камера, устанавливаемая в на- ; чальном участке сети, наполняющаяся водой из водопровода или из специально устраи- ! ваемых запасных резервуаров дождевой воды , через трубку с краном а. Промывка произ¬ водится путем моментального открывания клапана б. Камера имеет переливную трубу в. В качестве автоматических приборов применяются непрерывно дей¬ ствующие опрокидывающиеся лотки и сифоны разных конструкций. Для промывки сети иногда пользуются той же сточной водой, для чего конец выходящей из смотрового колодца трубы закрывается проб- 14 Водоснабжение и канализация. 5016 2 09
кой или специальным затвором, причем в колодце и вышележащих участ¬ ках сети образуется подпор. Когда уровень воды в колодце достигнет требуемой высоты, затвор открывается и накопленная сточная вода, с силой устремляясь в промываемую трубу, производит ее промывку. к) Материалы для труб и каналов Трубы и каналы хозяйственно-фекальных канализаций должны обла¬ дать следующими свойствами: непроницаемостью, прочностью, достаточ¬ ной для восприятия статической нагрузки от грунта и динамической на¬ грузки от тяжелого транспорта; долговечностью пребывания в земле; стойкостью против кислот и щелочей, которые могут содержаться в сточ¬ ной жидкости и грунтовых водах; гладкостью внутренней поверхности стенок, стойкостью против истирания стенок проносимым по трубам песком. Кроме того материал труб должен быть такой, чтобы из него удобно было формовать трубы и сооружать каналы; важно также, чтобы этот материал не был дефицитным, имелся по возможности на строитель¬ ных площадках и был бы дешев. Этим требованиям в разной мере удовлетворяют: трубы каменно¬ керамические, бетонные и железобетонные, асбоцементные, пекобетонные (асфальто-песчаные); каналы — кирпичные, из тесаного камня, из бетона и железобетона. В особых случаях, когда трубы работают с напором или когда от них требуется по местным условиям (например в лёссовых грунтах) или по характеру их работы (например в дюкерах) особая прочность, приме¬ няются трубы металлические — чугунные или стальные. Лучшими и самыми распространенными трубами для хозяйственно¬ фекальных сетей являются трубы каменно-керамические. Б. ТРАССИРОВКА ХОЗЯЙСТВЕННО-ФЕКАЛЬНОЙ СЕТИ Наиболее дорогую часть всякой канализации составляет сеть, при прокладке же канализационной сети наибольшие расходы вызывают зем¬ ляные работы. Отсюда следует, что при проектировании канализации следует стремиться к возможному уменьшению глубины заложения каналов. Одним из основных факторов, влияющих на глубину заложения каналов сети, является рельеф местности. Правильное использование естественных уклонов местности с укладкой канализационных труб па возможности параллельно поверхности земли дает возможность умень¬ шить среднюю глубину заложения сети до минимума. Канализационная сеть города или промышленного предприятия, тер¬ ритория которых имеет определенно выраженные уклоны, всегда будет иметь более мелкое заложение, чем сеть объекта с плоским рельефом в одну отметку. При отсутствии уклона местности необходимый уклон каналов может быть получен только за счет их заглубления. Наиболее ответственным моментом проектирования канализации является правильная трассировка коллекторов. Трассировка коллекторов находится в тесной зависимости от сле¬ дующих факторов: от рельефа местности; от местоположения очистных сооружений и выпусков сточных вод в водоем; от грунтовых условий по трассам коллекторов; от расположения объектов, дающих в сеть боль¬ шие сосредоточенные расходы сточных вод; от плана будущего расши¬ рения города; от ширины проездов, по которым возможна прокладка основных коллекторов; от напряженности транспорта на проездах и дру¬ гих менее значительных обстоятельств. Трассировка канализационной сети должна вестись в соответствии с утвержденной планировкой города или промышленного предприятия. Канализационные коллекторы трассиру¬ ются всегда по проездам. 210
Вся территория канализуемого объекта разбивается на отдельные бассейны, каждый из которых канализуется самостоятельной канализа¬ ционной сетью, с основным сборным коллектором, трассируемым обычно по тальвегу бассейна. Бассейны хозяйственно-фекальной канализации по большей части совпа¬ дают с бассейнами поверхностного стока; они находятся в границах тех же водоразделов и тяготеют к одним и тем же тальвегам. Сборные коллекторы отдельных бассейнов впадают в глав¬ ный коллектор, пролегающий по самой пониженной трассе, каковой обычно являются набережные рек. Согласно принятой классифика¬ ции различают следующие типовые схемы начертания канилизационных се¬ тей: а) перпендикулярная, б) пере¬ сеченная, в) параллельная, или веер¬ ная, г) зонная, или поясная, и д) радиальная, представленные на рис. 179. а) Перпендикулярная схема применяется в городах, территория ко¬ торых имеет общее ровное падение к реке. По этой схеме сборные кол¬ лекторы отдельных бассейнов сети на¬ правляются по кратчайшему пути, т. е. перпендикулярно к реке. Преимущества этой системы заключаются в том, что размеры коллекторов благодаря их короткой длине и хорошим уклонам получаются небольшими. Однако пер¬ пендикулярная схема предполагает спуск сточных вод в реку без очистки, поэтому в настоящее время для хозяйственно-фе¬ кальных сетей она не приме¬ няется, но с успехом осу¬ ществляется для ливневых. б) Пересеченная схема отличается от пер¬ пендикулярной тем, что сточ¬ ные воды, подводимые от¬ дельными коллекторами к реке, перехватываются глав¬ ным береговым коллектором и отводятся за пределы ка¬ нализуемой территории. Схема эта часто встречается в прак¬ тике трассировки сетей хо¬ зяйственно-фекальной канали- Рис. 179. Схема начертания канализационных сетей. зации. в) Параллельная (веерная) схема находит себе применение в городах с резко выраженным рельефом местности, при котором кол¬ лекторы, направленные перпендикулярно к реке, получили бы слишком большое падение и в них создались бы недопустимо большие скорости течения. В параллельной схеме сборные коллекторы идут параллельно- или под некоторым углом в зависимости от планировки проездов. В этой • 211
схеме рельеф местности может быть рационально использован для дости¬ жения наименьшего заглубления труб. г) Зонная схема может найти себе выгодное применение в горо¬ дах с отдельными районами, расположенными на весьма разных отметках; сточные воды верхних районов в таких случаях иногда могут быть спу¬ щены на очистные сооружения самотеком. Верхняя зона получает отдель¬ ный коллектор, направляющийся прямо на очистные сооружения. Сточные же воды нижней зоны по отдельному коллектору на¬ правляются к насосной стан¬ ции, которая перекачивает их на очистные сооружения. д) При радиальной схеме территория канали¬ зуемого объекта разделяется на ряд секторов, получающих каждый свой сборный кол¬ лектор и независимую сеть. Сборный коллектор каждого сектора транспортирует свои сточные воды к периферии, откуда они перекачиваются Рис. 180. Объемлющая система трассировки кана¬ лизационной сети. о // // іО 9 Рис. 181. Схема трассировки на пониженные ірани квартала. на очистные сооружения. Сточные воды при радиальной схеме проходят в среднем до очистных сооружений значительно меньший путь, чем при других схемах. Радиаль¬ ная схема применима при плоском рельефе местности и удобна тем, что при ней не требуется перестройки сети при расширении города. Следует заметить, что изложенную классификацию канализацион¬ ных сетей следует принимать условно, так как вследствие крайнего разнообразия рельефа, планировки улиц, характера и расположения водных протоков, особенностей подхода железнодорожных ли¬ ний и пр. в канализуемых горо¬ дах перечисленные схемы трас¬ сировки канализационных сетей в чистом виде могут приме¬ няться редко. Обычно в разных районах одного города трассировка сети производится по разным схе¬ мам. Особенно это относится к большим городам с слож¬ ным рельефом. Классификация схем начер¬ тания канализационных сетей относится к городам в целом. Трассировка же сетей в отдельных районах по улицам и переулкам про¬ изводится по другим схемам. При старой планировке городов, когда квартал делился на ряд отдельных владений, выходящих фасадом на все грани квартала, един¬ ственно возможной схемой трассировки канализационных линий является „объемлющая", сущность которой заключается в том, что канализацион¬ ная сеть прокладывается по всем улицам и переулкам, охватывающим квартал (рис. 180). Движение сточной жидкости происходит, как указано стрелками, по направлению падения местности к общей сборной точке сети О, Советский строй, уничтоживший собственность на землю, допускает возможность прокладки труб через „чужие" владения. При этом возможно 212
производить канализование кварталов не на четыре улицы, а на одну или две, расположенные по пониженным граням каждого квартала (рис. 181). Часть внутриквартальной сети, проходящая от владений, расположенных по верхним граням кварталов, пойдет в таком случае через „чужие" вла¬ дения, расположенные по нижним граням кварталов. Протяжение внутри¬ квартальных сетей при этом увеличится, однако общее протяжение сети при благоприятном рельефе местности может значительно уменьшиться. А так как при этом часть уличных коллекторов диаметром 200 мм заме¬ нится коллекторами внутриквартальных сетей диаметром 150 мм. то в итоге могут быть достигнуты значительные выгоды. При новой планировке, когда квартал представляет собой единый комплекс жилых или общественных зданий, применяется так называемая рациональная система канализования, при которой трассировка сети вну¬ три квартала зависит от планировки и расположения зданий в квартале (рис. 85). При этой системе канализуется большинство площадок про¬ мышленных предприятий (рис. 7); при рациональной системе канализова¬ ния кварталов общее протяжение уличных труб может быть значительно сокращено; в отдельных случаях возможен спуск сточных вод из внутри¬ квартальных сетей через территории нижележащих кварталов; в таком случае количество и протяжение уличных коллекторов еще уменьшится- В, ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ а) Определение расчетных расходов При расчете канализационной сети необходимо прежде всего опре¬ делить расчетные секундные расходы сточной жидкости для каждого расчетного участка сети. Расчетные расходы производственных сточных вод отдельных цехов могут определяться по производительности цехов и удельным расходам,, т. е. по количествам воды, приходящимся на единицу продукции, и по режиму водоотведения, устанавливаемому по данным технологического процесса. Пусть производительность цеха за смену 8 час. равна N единиц продукции; удельное водопотребле- ние а литров и часовой коэфициент неравномерности водоотведения — 2; тогда расчетный секундный расход сточных вод от цеха q получится: г з Рис. 182. Определение расходов сточной жидкости от кварталов. N-a-l У 8-60-60 лІсек- Расчетные расходы городских канализационных сетей определяются по запроектированной плотности населения на 1 га заселенных кварта¬ лов, по величине площадей кварталов и по нормам водоотведения на одного жителя в сутки. В зависимости от схемы трассировки уличнбй сети расходы сточных вод, поступающих с квартала или с некоторой части его, в прилегающую уличную трубу определяются следующим образом. В случае объемлющей системы делят биссектрисами углы кварталов (рис. 182) и соединяют точки пересечения биссектрис между собой, по¬ лучая ряд участков, сток с которых попадет в прилегающие к ним уличные трубы. Например стоки с участков 3 и 6 попадут в уличную трубу ав, стоки с участков 4 и 9 — в трубу бв, с участков 8 и 73 — в трубу вг и т. д. Зная площадь участка, плотность населения в данном районе на 1 га и принятую норму водоотведения на 1 чел.-сутки, находят расчетный рас¬ ход сточных вод в сутки с каждого участка. Для удобства расчета по этим данным составляется ведомость расходов по участкам сети. Рас¬ 213
четный расход трубы складывается в направлении по течению из попут¬ ного расхода, получающегося с прилегающих участков, и из транзитного расхода, поступающего с вышерасположеных участков. Подобным же образом определяют расчетные расходы участков сети при спуске стоков на пониженную грань. Если имеются две пониженные грани квартала, то его площадь, сообразуясь с рельефом местности, со¬ ответственным образом разбивают на два участка, канализующихся на ту или другую грань. При канализовании квартала на одну пониженную грань весь расход квартала попадает на участок уличной трубы, приле¬ гающей к пониженной грани квартала. При рациональной системе канализования расход каждого здания квартала может быть без труда установлен; поэтому определение расчет¬ ных участков внутриквартальных сетей не представляет затруднений. Однако рассчитывать уличные трубы по внутренним расходам зданий было бы неправильным, так как пики расходов отдельных зданий ни¬ когда не совпадают и при значительном количестве зданий расходы на нижних участках выравниваются; поэтому уличные трубы и в этом слу¬ чае рассчитываются по общим расходам квартала. Суточный расход квартала будет равен произведению его площади на плотность населения и норму водоотведения. Для того чтобы полу¬ чить расчетный секундный расход сточных вод с каждого участка квар¬ тала, делят его суточный расход на число секунд в сутках (86 400) и умножают на принятый коэфициент неравномерности стока. Если площадь расчетного участка квартала оо, норма водоотведения на одного жителя в сутки а, плотность населения р и принятый коэфи¬ циент неравномерности k, то расчетный секундный расход q составит: q ~ вб 400 ~ ‘ Если часть квартала занята каким-либо промышленным предприя¬ тием, то расход его сточных вод принимается сосредоточенным, а пло¬ щадь, занятая предприятием, вычитается из общей площади квартала. б) Гидравлический расчет канализационных сетей Гидравлический расход канализационных самотечных линий произ¬ водится по следующим основным формулам: q = F-v, (28) где q— максимальный секундный расход сточной жидкости в м31сек-, F— площадь живого сечения трубы в л2; ѵ — скорость протекания сточной жидкости в м]сек. Для определения скорости ѵ применяются различные эмпирические формулы, из которых основной является известная формула Шези: ѵ = CVRi, (29) где R— гидравлический-радиус, т. е. отношение площади живого сече¬ ния трубы F к смоченному периметру этого сечения; і — гидравлический уклон, т. е. потеря напора, или падение пьезо¬ метрической линии на единицу длины потока; С — коэфициент, зависящий от материала и состояния стенок труб и каналов, выражаемый многими авторами формул как функция R. Для определения С различными авторами предложено большое количество формул. По старой формуле Куттера: с = 100- Ѵ"Н т + VR (30) 214
где т — коэфициент шероховатости, принимаемый для каменно-керамиче¬ ских, кирпичных и бетонных самотечных труб равным 0,30—0,35 и для напорных чугунных — 0,30. По формуле Базена: C__87YS где 7—коэфициент шероховатости, равный для строганых досок и при¬ тертого чистого цемента 0,06; для кирпича, тесаного камня — 0,16; для хорошей бутовой кладки — 0,46. По формуле П. Ф. Горбачева: 70-//? б+V'R ’ (32) где коэфициент шероховатости <5=0,10. По формуле Маннинга: (33) где п—коэфициент шероховатости, принимаемый при расчете канализа¬ ционных линий равным 0,013. Подставляя значение С по Маннингу в фор¬ мулу Шези, получим формулу Маннинга для расчета канализационных труб: (34) Формула Маннинга вследствие простоты пользования ею вошла в обиход расчета канализационных сетей. По формуле Маннинга составлены расчетные таблицы инж. Г. Л. Зак, инж. А. А. Лукиных и И. В. Боро¬ дина, в значительной степени облегчающие и ускоряющие производство расчетов. Строение этих таблиц ясно из примера для трубы </ = 200 мм, при¬ веденного в табл. 34. Таблица 34 Диаметр трубы 200 мм Уклоны Е 1 тысячных Наполнение 4 6 8 10 20 30 труб h 1 ье ь* ье к 1 ъе в долях d V V X V V V 0Q 0Q CQ и 0Q ш CQ CQ CQ 0Q CQ CQ £ О & од 0,44 0,27 0,54 0,33 0,62 0,38 0,69 0,42 0,97 0,59 1,20 0,73 0,3 4,06 0,51 4,98 0,63 5,74 0,72 6,41 0,81 9,02 1Д4 11,08 1,40 0,5 10,42 0,66 12,75 0,81 14,40 0,94 16,40 1,05 23,20 1,48 28,30 1,81 0,6 14,00 0,71 17,18 0,87 19,70 1,00 22,00 1,12 31,20 1,58 38,20 1,94 0,75 18,98 0,75 23,21 0,92 26,85 1,06 30,00 1,18 42,40 1,67 51,22 2,05 Подобные таблицы составлены для труб любого диаметра. По ним можно найти для трубы определенного диаметра расходы q в лісек и скорости ѵ в м/сек для каждого уклона и каждого наполнения. Например труба диаметром 200 мм (табл. 34) при уклоне 0,008 при наполнении h = 0,5d пропускает при скорости течения ѵ = = 0,94 місек расход </=14,40 лісек, та же труба при том же уклоне, но при наполнении h — Q,75d, пропустит расход ^ = 26,85 лісек со скоростью ѵ— 1,06 місек. Обратно, по данному расходу и уклону можно, руковод¬ ствуясь таблицей, подобрать требуемый диаметр трубопровода. Например 215
из таблицы видно, что для расхода q — 22 лісек при уклоне 0,010 труба диаметром 200 мм будет достаточна для пропуска данного расхода при нормальной величине наполнения h — 0,6d с допускаемой скоростью ѵ — = 1,12 місек. Если бы мы попытались применить для заданного расхода q — 22 лісек трубу </=150 мм, то из соответствующей таблицы инж. Зака мы- увидели бы, что труба d— 150 мм при нормальном заполнении h = = 0,6cf и уклоне 0,010 сможет пропустить лишь расход d= 10,18 лісек и следовательно будет мала. Из той же таблицы видно, что труба d — — 150 мм смогла бы пропустить расход q = 22 лісек при наполнении h = = 0,6rf лишь при уклоне 0,05. При некотором навыке пользование табли¬ цами не представляет трудности, и с помощью их можно решать все¬ возможные задачи по расчету канализационных труб. При производстве гидравлического расчета сети составляется ведо¬ мость расчета, в которую и заносятся все необходимые данные. Ведо¬ мость расчета заводских и поселковых коллекторов составляется по форме, приведенной в табл. 35, а ведомость же расчета городских коллекторов— по форме, указанной в табл. 36. Таблица 35 М №26 n U20 Растит R/Г» слой м4332 Лестер песен йк'З? JC 2’!С0 Y* ОЛЯ г 30,00 УспоОний геризонпг лотка и труОа Отмст сь земли Р(яхтояі\ too ' Г /М точек ^/0 /1 Отмету -D-soort- 0*29,84 —=0,57 0flQZ5. С*4Ю го J 20 <1'40, і д 8,0 Т '\ 50 \ 40 \ 40 \ 45 I 35 I I jy I I 50 | 12 121 /22 /23 124 13 125 /26 f27 /4 Улица Коминтерна В техническом проекте П№коло0це/} 340 Рис. 183. Образец канализационного профиля. Кроме подробных планов с горизонталями в проектах канализацион¬ ных сетей даются профили канализационной сети. Профили наружных канализационных сетей вычерчиваются совершенно так же, как и профили дворовых сетей (см. гл. VIII). Образцы профиля для проектного задания и для технического проекта даны на рис. 183. 216
Таблица 3b Г. ТРУБЫ а) Каменно-керамические трубы Лучше всех других труб удовлетворяют техническим условиям, предъ¬ являемым к канализационным хозяйственно-фекальным сетям (стр. 210), трубы каменно-керамические, к тому же они недороги и материалы, из которых они вырабатываются, недефицитны. Вследствие этого каменно¬ керамические трубы являются наи¬ более распространенными в прак¬ тике канализационного строитель¬ ства; из них выстроено большин¬ ство канализационных сетей и у нас и за границей. Трубы изготовляются машин¬ ным способом из чистой пластич¬ ной огнеупорной глины с примесью порошка шамота и кварцевого песка (6 частей глины, 1,5 части Рис. 184. Каменно-керамическая труба. шамота и 0,5 части песка). В последнее время намечается возможность выработки каменно-керамических труб из тугоплавких глин — типа гжельских, месторождения которых в СССР весьма многочисленны. После формовки и просушки трубы подвергаются обжигу при тем¬ пературе 1 400°; к концу обжига в топку забрасывают поваренную соль, и в результате соединения кремневой кислоты глиняной массы с натрием соли на стенках труб образуется глянцевитая радужная глазурь, придаю¬ щая трубе водонепроницаемость, а также ки^лото- и щелочеупорность. Каменно-керамические трубы у нас изготовляются по установленным стандартам (ОСТ 68, 69, 70, 71, 72 и 73 1930 г.) круглые раструбные с внутренним диаметром от 125 до 600 мм. В табл. 37 даны основные размеры и вес стандартных каменно¬ керамических труб. На рис. 184 каменно-керамическая труба представлена в разрезе. Кроме прямых труб применяются керамические фасонные части, трой¬ ники, отводы, муфты и др. Заделка стыков производится на четверть глубины плотно законо¬ пачиваемой просмоленной паклей, а затем стык заливается битуминозной массой, состоящей из 7О°/о асфальта и ЗО°/о нефтяного битума. Широко практиковавшийся ранее глиняный стык в последнее время почти не при¬ меняется, так как доказано, что глина может размываться грунтовыми водами и повреждаться земляными червями и корнями деревьев. Употре¬ бляющиеся за границей другие способы заделки и заполнители стыков каменно-керамических труб в СССР распространения не получили, что объясняется тем, что обычный асфальтово-битумный стык в отношении герметичности, эластичности, простоты и дешевизны достаточно удовле¬ творяет поставленным требованиям. 217
Таблица 37 Внутренний диа¬ метр D в мм Наружный диа¬ метр Di в мм Толщина стен с в мм Длина звена 1 в мм Глубина рас¬ труба Zi в мм Внутренний диа¬ метр раструба D2 Наружный диа¬ метр раструба D3 Средний теоретиче¬ ский вес в кг 1 пог. м гладкой трубы 1 труба 1800 мм 1 труба [ = 1 000 мм 125 161 18 800—1 000 п 1 і 185 227 17,2 16,6 20,2 150 188 19 800—1 000 70 212 256 21,4 20,6 24,9 200 244 22 800—1 00J 70 268 318 32,4 31,0 37,5 250 300 25 800—1 000 70 324 380 45,5 43,4 52,5 300 356 28 800—1 000 70 380 442 60,8 58,2 70,4 350 410 30 800-1 000 70 434 500 75,4 71,5 76,6 400 464 32 800 70 488 558 91,4 187,0 — 450 520 35 800 70 544 620 112,2 106,6 — 500 576 38 800 70 600 682 135,2 130 — 550 630 40 800 70 654 740 156 143,3 — 600 686 43 800 , 70 і ! 710 802 182,2 175 і — б) Бетонные и железобетонные трубы В канализационном строительстве широкое распространение получили трубы бетонные и железобетонные. Недостатком бетона как материала для изготовления труб являются его некоторая пористость и разрушимость от коррозии в известных усло¬ виях работы. Достоинства бетона в том, что входящие в его состав инерт¬ ные материалы (песок и гравий или щебень) легко доступны и имеются на каждом строительстве и в том, что он способен принимать любые формы. Кроме того возможность вводить в бетон арматуру позволяет значительно уменьшить толщину стенок труб, что сильно убавляет их вес и облегчает производство работ при их укладке. Коррозия бетона происходит вследствие химического воздействия на него почвенных и сточных вод. Разрушительно действуют на бетон минерализованные воды, содержащие кислоты (в частности углекислоту) и некоторые газы (SO2), выделяющиеся из сточной жидкости. Из солей опасными являются сульфаты натрия, магния и аммония. Агрессивными по отношению к бетону являются также слишком мягкие воды (до 6°), например дождевые, если они богаты углекислотой. Жесткие воды не растворяют цемента, так как они содержат большое количество извести и из цемента ее не поглощают. Коррозия начинается с вымывания из бетона частичек извести, причем на поверхности бетона образуются белые пятна, и заканчивается полным разрушением бетона. Более стойки против коррозии, чем портландцемент, пуццолановые цементы, шлакоцементы и глиноземистые цементы. В качестве изоляции стенок бетонных и канализационных коллек¬ торов от непосредственного соприкосновения с грунтовыми, сточными водами и газами, агрессивно действующими на бетон, применяются раз¬ личные материалы: керамические и стеклянные плитки, кислотоупорные замазки, бакелит и мастики. Мастики состоят в основном из каменноугольных смол, асфальтов и битумов, разведенных в растворителях (бензине, бензоле, сольвенте и др.) или разжижаемых путем подогревания. Одним из сравнительно дешевых и удобных защитных покрытий являются битумы и различные композиции на их основе. Чистые нефтяные и каменноугольные битумы не годятся по причине их низкой точки пла¬ вления и малой механической прочности. 218
В качестве наполнителей для битумных мастик применяются кислото¬ упорные цементы, асбест, сажа, сера, каолин и др. В тех случаях, когда сточные воды несут с собой песок, битумные мастики для изоляции лотка коллектора применять не следует ввиду их легкой истираемости. Для предохранения труб от воздействия почвенных вод вокруг труб при их укладке делают глиняную набивку. Бетонные и железобетонные трубы бывают раструбные, фальцовые и гладкие; последние не имеют раструбов и фальцев. Трубы могут изготовляться ручным, вибрационным или центробежным способом. Ручной способ изготовления заключается в набивке бетона в вертикальные разъемные, формы. Вибрационный способ состоит в том, что посредством особого механизма форма, располагаемая на особой площадке, приводится в вибрационное движение и бетон, укладываемый в форму, под действием вибрации сильно уплотняется. Л . /?) Железобетонная мифта Цементооыи —~ поясон "Цемент или асфальт Рис. 185. Разные типы стыков канализационных бетонных труб. Смоляная прядь Весьма плотный бетон получается в трубах, изготовляемых центро¬ бежным способом (см. стр. 169). В отличие от водопроводных центро¬ бежных труб канализационные трубы могут изготовляться без арматуры. Более крупные бетонные или железобетонные трубы выполняются набивкой в разборные формы прямо в траншее. Соединения бетонных труб в один трубопровод производятся посред¬ ством раструбов, фальцев, муфт и поясков из цемента. На рис. 185 представлены разные способы соединения бетонных труб: ,а — раструбный стык, законопаченный смоляной прядью и заделанный цементом; б — фальцевый стык с заделкой цементным пояском; в — муфто¬ вый стык цилиндрических труб на асфальтовой или цементной смазке, муфта железобетонная, стык законопачен смоляной пенькой и заделан цементом; г — стык цилиндрических труб с плоскими торцами и цементо- вым пояском; д — стык безраструбных и бесфальцовых труб с плоскими торцами и пояском из трех слоев толя. Раструбные трубы изготовляются только небольших диаметров. Для труб средних диаметров самым распространенным стыком является фаль¬ цевый (600—1 200 мм). Фальцевые трубы изготовляются обычно круглой формы с плоским основанием. Стык фальцевых труб может заделываться цементом или асфальтовой мастикой. Муфтовые стыки рекомендуются при наличии агрессивных сточных вод, при прокладке коллекторов под проездами тяжелого транспорта, при значительном колебании температуры сточных вод и пр. Заделка муфто¬ вых стыков также может производиться цементом или асфальтовой масти¬ кой. Толевый поясок можно рекомендовать только для водосточных труб. Наиболее современным индустриальным способом строительства бетон¬ ных и железобетонных канализационных коллекторов является сборка их в траншее из отдельных блоков, изготовляемых на бетонных заводах. 219
Канализационные коллекторы во избежание их просадки или разда¬ вливания должны укладываться на надежном основании. Конструкция осно¬ вания зависит от качества грунта. Стоимость оснований под канализа¬ ционные коллекторы, укладываемые в слабых водянистых грунтах, соста¬ вляет небольшой процент от общей стоимости работ, а потому стре¬ мление к излишнему удешевлению оснований не может быть оправдано. В плотных сухих грунтах трубы диаметром до 500 мм укладываются прямо на грунт. Трубы большого диаметра в сухих грунтах требуют укладки на бетонных подушках. Прокладка коллекторов в неустойчивых водяни- стых грунтах и плывунах требует устройства сложных оснований на сваях и ростверках и дощатых настилах (рис. 186). в) Асбоцементные трубы Асбоцементные трубы нашли себе широкое распространение в канализа¬ ционном строительстве во многих стра¬ нах Европы; в некоторых странах (Ита¬ лия, Англия) применение их для ка¬ нализационных сетей узаконено. По своему относительно более легкому весу и по меньшему количеству сты¬ ков в линиях (ввиду большей длины отдельных звеньев) асбоцементные трубы имеют преимущество перед ка¬ менно-керамическими. Поскольку основ¬ ной составной частью массы стенок асбоцементных труб является цемент, постольку стойкость их по отношению к агрессивной среде, а в связи с этим и долговечность их работы в неблаго¬ Сваи расставлены в шахматном порядке на расстоянии по расчету Рис. 186. Тип деревянного основания под канализационный коллектор. приятных условиях прокладки, ну¬ ждается в проверке. Правда, по ряду опытов, произведенных в Италии, Англии и у нас, асбоцементные трубы без дефектов работают на многих канализациях и на трубопроводах морской воды, однако для полного освещения вопроса о применимости асботруб для хозяйственно-фекальных канализаций в наших условиях данных еще недостаточно. В Италии канализационные асбоцементные трубы вырабатываются с раструбами и выпускаются диаметром от 50 до 500 мм. Раструбные асбоцементные трубы малых диаметров в Италии нашли себе широкое распространение и в системах внутренних канализаций,чему содействовал их опрятный внешний вид. Стоимость асбоцементных труб не превышает стоимости каменно-керамических. г) Кирпичные коллекторы Кирпич является одним из наиболее употребительных материалов для сооружения крупных канализационных каналов. Кирпич должен быть хорошо обожжен или даже несколько пережжен, т. е. должно наблю¬ даться частичное спекание его массы, так как это увеличивает его водо¬ непроницаемость, механическую прочность и стойкость против воды и химических воздействий. Однако кирпич с сильно спекшимся черепком (клинкер) менее пригоден для коллекторов вследствие остекления его наружных поверхностей и плохого сцепления с ними связующих раство¬ ров. Тем не менее при строительстве коллекторов ленинградской канали¬ зации применяется главным образом клинкерный кирпич, а для увеличения связываемости кирпичей с раствором и друг с другом кирпичи вырабаты- 220
ваются с желобками на поверхности. Кирпич-железняк для кладки коллек¬ торов непригоден, так как он обычно не имеет правильной формы. Желез¬ няк может применяться только в качестве заполнителя постаментов мас¬ сивных коллекторов. Кирпич-недожиг для кладки коллекторов непригоден; он может при¬ меняться в виде половинок в количестве до 8°/0 только в постаментах кана¬ лов, но не при кладке ложа и тем более — не в сводах. Кирпич стандартной формы применяется в кладке прямых контуров сечения каналов, а также кривых контуров с большими радиусами кри¬ визны (более 1,0 м). Для кладки сводов и лотков с малыми радиусами кривизны должен употребляться клинчатый кирпич и притом с тем боль¬ шим углом клина, чем меньше диаметр канала. Возможно производить кладку кривых поверхностей коллекторов клинчатым кирпичом вперемежку с прямым. Коллекторы диаметром менее 600 мм из кирпича не строятся. Кладка кирпичных каналов производится на цементном растворе 1:3 в сырых и 1:4 — в сухих грунтах. В целях защиты каналов от просачи¬ вания (инфильтрации) в них грунтовых вод стенки их штукатурятся сна¬ ружи цементным раствором. Наилучший способ штукатурки механический, посред¬ ством торкретирования. Внутренние по- Рис. 187. Кирпичные коллекторы. О Кирпич прямой • И Кирпич клинчатый верхности лучше не штукатурить, так как внутренняя штукатурка скоро обваливается. Практика показала, что поры кирпича канализационных каналов заиливаются взвесями из сточной жидкости, поэтому кирпичные каналы скоро после пуска в эксплоатацию приобретают водонепрони¬ цаемость. Из кирпича могут сооружаться канализационные коллекторы любого поперечного сечения. На рис. 187 показаны поперечные сечения двух кир¬ пичных коллекторов: а — круглого на кирпичном постаменте со сводом в два полкирпича или, как говорят, в два „переката", и б — яйцевидного на бетонном стуле со сводом в два переката; свод образован клинчатым кирпичом вперемежку с прямым. д) Металлические трубы Чугунные трубы водопроводного типа и стальные трубы применяются в канализационном строительстве в тех случаях, когда от канализацион¬ ных трубопроводов требуются особая прочность и водонепроницаемость, например для напорных линий от насосных станций, для дюкеров под проездами с особо сильным движением при пересечении железнодорож¬ ных путей; при прокладке близ фундаментов тяжелых зданий, по мостам, в слабых, насыщенных водой грунтах, в лёссовых грунтах и т. п. Чугунные трубы, как сказано выше, применяются также для внутрен¬ них канализаций. 221
Д. СООРУЖЕНИЯ НА КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЯХ а) Смотровые колодцы Смотровые колодцы должны иметь такую конструкцию и размеры, которые давали бы возможность рабочему спускаться в колодец и произ¬ водить в нем необходимые операции, связанные с прочисткой, промывкой сети и ремонтом самого колодца. Смотровые канализационные колодцы Разрез по В-Г Разрез no R-B Рис. 188. Типы канализационных смотровых колодцев. Вид сверху (без люка и крышка} в зависимости от материала, из которого они строятся, могут сооружаться на месте или монтироваться из отдельных блоков, изготовляемых на заво¬ дах. Конструкция смотрового колодца зависит от диаметра трубы, на кото¬ рой он устанавливается. Смотровые колодцы строятся из бетона, кирпича и реже из дерева. Колодцы должны быть тщательно выполнены, иметь закругленные формы и гладкую внутреннюю поверхность. Смотровой коло¬ дец состоит из следующих частей: основания, лотка, рабочей камеры, перехода от камеры к верхней цилиндрической части, верхней цилиндри¬ ческой части (горловины) и деталей — скоб, люка с крышкой, второй крышки. 222
Бетонные колодцы монтируются на месте из заранее заготовленных на бетонном заводе блоков, представляющих собой кольца для шахты, переходные конусы и кольца для горловины. Чтобы придать бетону колодцев большую стойкость против вредного воздействия грунтовых и сточных вод и канальных газов, колодцы следует изготовлять из пуццоланового цемента. Кирпичные круглые смотровые колодцы должны выкладываться из лекального кирпича на цементном растворе 1:3. К качеству кирпича для колодцев предъявляются те же требования, что и к кирпичу для коллек¬ торов. В сухих грунтах стенки колодцев делаются в полкирпича, при наличии же грунтовых вод — в два полкирпича. Конусы кирпичных колод¬ цев, соединяющие рабочую камеру с горловиной, выполняются путем> постепенного напуска рядов кирпичей кладки внутрь колодца. Рис. 189. Типы перепадных колодцев. Основание колодцев (подушка) делается из бетона марки 90, диа¬ метром, на 0,1 м большим наружного диаметра колодца, и толщиной от 0,13 м и больше в зависимости от плотности грунта. В слабых водяни¬ стых грунтах иногда приходится делать колодцы на сваях. Лотки формуются в основании колодца. Угол поворота лотка в колодце не должен быть более 90°. Поверхности лотков штукатурятся цементом с ожелезнением. Рабочая камера в колодцах для малых труб делается цилиндрической формы диаметром 1,0 му в колодцах для больших труб — прямоугольной формы размером в зависимости от размера коллектора. Высота рабочей камеры не должна быть менее 1,8 м. Переход от рабочей камеры к гор¬ ловине делается в виде одностороннего конуса. Диаметр горловины колодца принят в 0,7 м-у высота горловины зависит от глубины заложения коллек¬ тора. Горловина имеет внутри выпушку, на которую кладется вторая крышка. В стенку заделываются скобы. Колодцы перекрываются чугун¬ ными люками с крышками. На рис. 188 представлены два смотровых кана¬ лизационных колодца: а —бетонный и б—кирпичный. На участках с большими уклонами во избежание развития слишком больших скоростей течения устраиваются перепады в особых колодцах, 223
называемых перепади ы ми. Перепадные колодцы устраиваются также при боковом присоединении мелко заложенной трубы к глубоко зало¬ женному коллектору. На рис. 189 показаны два типа пергпадных колодцев: а — труба колодца помещена вне рабочей камеры колодца, б—ввиду незначительной высоты перепада труба колодца соединена с рабочей камерой посред¬ ством быстротока. б) Дюкеры Дюкеры применяются на канализационных коллекторах при пересе¬ чении их с водными протоками, сухими тальвегами, другими подземными сооружениями и т. п., когда прямолинейность трассы трубопровода по техническим условиям не может быть сохранена и коллектор должен пройти по ломаному или кривому профилю (рис. 190). Профиль дюкера и уклоны отдельных его частей должны соответствовать поперечному 1,50 профилю пересекаемого препятствия (река, овраг). Диаметр и количеств" труб дюкера определяются расчетом, при этом желательно иметь одну запасную нитку на случай аварии или засорения одной из работающих труб. Диаметр дюкера лучше назначить не менее 200 мм, и лишь при малых расходах—150 мм. Лучше всего выполнять дюкеры из металли¬ ческих труб — стальных или чугунных. Расчет дюкера имеет целью опре¬ деление разности уровней сточной жидкости при входе ее в дюкер и при выходе из него с определенной заданной скоростью. Эта разность уров¬ ней расходуется на преодоление всех сопротивлений, получающихся при протекании жидкости по дюкеру. Скорость течения в дюкере не должна быть менее 1 м/сек. в) Пересечение канализационных коллекторов с железнодорожными путями Переходы коллекторов под путями железных дорог являются весьма ответственными сооружениями, так как повреждение коллектора под пу¬ тями может повлечь за собой размыв железнодоржното полотна и оста¬ новку движения. Поэтому проекты переходов, как правило, согласуются с управлениями железных дорог. Виды и конструкции переходов зависят от высотного положения полотна над коллектором, от угла пересечения коллектора с железнодорожной линией, от количества пересекаемых же¬ лезнодорожных путей и от диаметра коллектора. 224
Пересечения железнодорожных путей с канализационными коллек¬ торами, так же как и с водопроводными линиями, конструируются или по системе „труба в трубе" или в виде туннелей с колодцами по обоим концам перехода. 2. ПОДЪЕМ СТОЧНЫХ ВОД а) Устройство канализационных насосных станций Только в редких случаях рельеф местности допускает подачу сточных вод на очистные сооружения самотеком (см. на рис. 179,г схему для верхней зоны). В большинстве же случаев для подъема сточных вод на очистные сооружения приходится устраивать канализационные насосные станции. Насосные станции устраиваются также для подъема сточных вод из заглубленного коллектора в другой вышележащий. Приток сточных вод к насосным станциям происходит не равномерно, а в соответствии с графиком потребления воды в городе. Неравномер¬ ность притока заставляет регулировать работу насосной станции или пу¬ тем подбора производительности насосов или путем распределения их работы по времени, или же при помощи особо устраиваемых при насос¬ ной станции приемных резервуаров. В крупных станциях регулирующим резервуаром служит также нижний участок приточного коллектора, уровень воды в котором может до известных пределов повышаться. Легкая загниваемость сточной жидкости и выделение из нее осадков требуют возможного сокращения времени пребывания сточной жидкости в регулирующем резервуаре: а следовательно и уменьшения емкости ре¬ гулирующих резервуаров, возможность удаления осадка из резервуаров должна быть предусмотрена. Так как коллекторы обычно подходят к канализационным насосным станциям на некотором заглублении (3—5 м), то и сами насосные стан¬ ции в большинстве случаев получаются заглубленными в землю. Насосы канализационных станций должны быть приспособлены для перекачки засоренной жидкости. Для предохранения насосов от засоре¬ ния и поломок крупными и твердыми отбросами, попадающими в канали¬ зацию, сточные воды перед поступлением в насосы пропускаются через железные решетки, задерживающие крупные предметы. Присущий сточным водам и отбросам неприятный запах вызывает необходимость быстрого удаления собранных решетками крупных отбро¬ сов и усиленной вентиляции помещений станций. Канализационные насосные станции состоят из следующих основных элементов: приемного резервуара, машинного отделения и вспомогатель¬ ных устройств и помещений. Размеры приемного резервуара, как сказано выше, должны быть возможно малыми — лишь бы обеспечивалось размещение решеток и со¬ сунов насосов. Впрочем для малых станций емкость приемного резер¬ вуара иногда приходится увеличивать до размеров, обеспечивающих весь ночной приток сточной жидкости. Лучшие эксплоатационные результаты в отношении регулирования притока и откачки дают автоматические стаи- ции, в которых пуск насосов увязывается с уровнем воды в регулирую¬ щем резервуаре. Помещение резервуара и решеток должно быть отделено от машинного зала глухой непроницаемой стеной. Современные канали¬ зационные насосные станции оборудуются, так же как и водопроводные, центробежными насосами с электродвигателями, работающими на одном валу с насосами. Агрегаты располагаются в насосных станциях в один или два ряда. В некоторых случаях уместно применение насосов с вертикальными осями. Расположение и размеры машинного отделения в плане определя¬ ются количеством насосных агрегатов и размещением всасывающих и на¬ порных трубопроводов. 15 Водоснабжение и канализация. 5016 11 225
Размещение насосных агрегатов, трубопроводов и подсобных меха¬ низмов должно быть таково, чтобы вокруг них были обеспечены рабочие проходы достаточной ширины. высота машинного зала станций должна быть не менее 4 м. Трубопроводы располагаются или в подвалах, или в каналах. При на¬ сосных станциях должны быть необходимые бытовые помещения — убор¬ ные, умывальники с подведен¬ ной водой и душевые. Для хра¬ нения домашней одежды и спец¬ одежды для каждого рабочего должны быть устроены разде¬ вальни (шкафчики на два отде¬ ления). б) Схемы канализационных насосных станций Конструкции канализацион¬ ных насосных станций опреде¬ ляются производительностью, глубиной заложейия приточных коллекторов и. грунтовыми усло¬ виями места расположения стан¬ ции. Как сказано выше, перед насосами должны быть уста- Рис. 191. Тип малой канализационной насос¬ ной станции. новлены решетки для задержа¬ ния из сточной жидкости крупных отбросов. Решетки устраиваются или с ручным или с механическим удалением отбросов. Способ ручного удаления отбросов с решеток, применяемый на небольших станциях, особых пояснений не требует. Механическое удаление применяется на более крупных станциях; задержанные отбросы по большей части тут же механически дробятся и в раздробленном виде поступают обратно в сточный канал. Решетки и дробилки иногда выносятся в отдельное помещение — отделение решеток и механических грабель. 226
Наиболее употребительные схемы компоновки городских канализа¬ ционных станций таковы. Схема небольшой канализационной станции ’шахтного типа пред¬ ставлена на рис. 191. Круглая в плане форма здания объясняется опуск- Рис. 192. Схема прямоугольной насосной канализационной с резервуаром в одном здании ным способом производства работ и дает возможность на малой насосной станции разместить в одной шахте и приемный резервуар и машинное отделение. Станция оборудована двумя центробежными насосами, рабо-
тающими на одном валу с электродвигателями. Мусор с решетки соби¬ рается ручными граблями и в бадье поднимается наверх полиспастом. При благоприятном рельефе местности возможно устройство аварий¬ ного выпуска в ближайший тальвег или водный проток из ближайшего смотрового колодца на подводящем коллекторе. Насосные станции этого типа могут быть полностью автоматизированы. Схема средней по величине городской канализационной станции с четырьмя (или более) центробежными насосами показана на рис. 192. Насосы и приемный резервуар размещены в одном здании прямоугольной формы. Прямоугольная в плане форма здания дает возможность хорошо расположить насосы и скомпоновать насосные помещения. Этот тип насосных станций применяется при благоприятных грунтах и при сравнительно неглубоком заложении подводящего коллектора. При значительной глубине и слабых водянистых грунтах этот тип дорог, так как требует дорогих специальных методов производства работ и тяжелых фундаментов. Поэтому в тяжелых грунтовых условиях и при большом заглублении приточного коллектора для больших и средних размеров канализационных насосных станций применяется третий тип — прямоуголь¬ ной насосной станции с отдельно расположенным круглым приемным резервуаром. в) Оборудование канализационных насосных станций Канализационные центробежные насосы отличаются от водопровод¬ ных насосов конструкцией своего рабочего колеса, допускающей работу при засоренной жидкости. Устройство насоса должно позволять легкий доступ внутрь корпуса для чистки насоса без разборки. Коэфициент по¬ лезного действия канализационных насосов ниже, чем водопроводных; в среднем к. п. д. насосов разных конструкций колеблются около 0,5— 0,55 и только у крупных насосов хорошей выработки достигают 0,7. В США применяются канализационные насосы, в конструкцию кото¬ рых входят дробильные устройства, измельчающие попадающий в сточной жидкости мусор; таковы например центробежные насосы „Стереофаг“, имеющие стальные ножи в камере всасывающего колена; ножи эти вместе с лопатками колеса образуют род ножниц, дробящих поступающий в на¬ сос мусор. Грабельные и дробильные устройства, применяемые на канализаци¬ онных насосных станциях, бывают разнообразных конструкций и на круп¬ ных станциях представляют собой солидные сооружения. Особое значение в канализационных насосных станциях имеет пра¬ вильное оборудование всасывающих труб. По причине загрязненности канализационных сточных вод и выделения ими газов высота всасывания канализационных насосов не может быть больше 4,5—5,0. Для правиль¬ ной работы канализационных насосов необходимо, чтобы каждый насос имел свою отдельную всасывающую линию. Всасывающие трубы должны быть по возможности коротки и не должны иметь всасывающих клапа¬ нов и сеток, так как последние часто засоряются. Пуск насосов произ¬ водится с помощью вакуумнасосов. На случай аварий с насосами или прекращения электроснабжения необходимо устраивать запасной (аварийный) выпуск из подводящего коллектора непосредственно в водоем или овраг. Если по условиям рель¬ ефа невозможно устройство самотечного аварийного выпуска, то на случай аварий на станции устанавливаются дополнительные агрегаты, получающие электроэнергию от другого источника или приводимые в действие от двигателей внутреннего сгорания. г) Основы расчета канализационных насосных станций Выбор числа и производительности насосов производится на основа¬ нии расчетных расходов и графиков притока сточной жидкости к станции. 228
Число и диаметр напорных водоводов определяется технико-эко¬ номическими расчетами. По установленным диаметрам напорных водово¬ дов нетрудно определить потери в них напора, а следовательно и нуж¬ ный напор у насосов. Полный напор у насосной станции определяется по формуле: Нп0Лц = Н hmp -J- hM he, (35) где Н—статическая высота подъема сточной жидкости, равная разности отметок устья напорного водовода на очистных сооружениях и отметки минимального уровня жидкости в регулирующем резервуаре насосной станции; hmp — потери на трение во всасывающем и напорном трубопроводах; hM— потери на местные сопротивления (в задвижках, коленах и т. п.), принимаемые часто за 0,1 hmp-, he — потери напора в водомере (ориентировочно Л„ = 0,5 м). Мощность на валу канализационных насосов определяется аналогично с определением мощности для водопроводных насосов по формуле: Q-н Q-н /ос\ Ы = 1Ь^Л-С-= Квт- <36> ГЛАВА XIV ЛИВНЕВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ (ВОДОСТОКИ) 1. НАРУЖНАЯ ЛИВНЕВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ Ливневые канализации строятся в целях отведения атмосферных вод, выпадающих на территорию города, промышленного предприятия или по¬ селка. Организованный отвод атмосферных вод необходим во избежание затопления или заболачивания территорий, а также в целях поддержа¬ ния общего санитарного состояния городов или промышленных площадок и сохранения одежды проезжих частей улиц. Отведение атмосферных вод может быть осуществлено открытым способом — канавами или уличными лотками, или закрытым способом — подземными водостоками, или же смешанным способом — частично лот¬ ками и частично закрытыми водостоками. По существующим санитарным правилам разрешается спуск ливне¬ вых вод в реки в черте города. Величина расчетного расхода ливневой сети Q определяется по фор¬ муле (37): Q = q . со . лісек, (37) где q — интенсивность расчетного дождя в л/сек с 1 га; со — площадь бассейна стока в га; ф — коэфициент стока, т. е. процент или доля от всего количества выпавшего дождя, поступившая в сток. Интенсивность расчетного дождя q может измеряться по высоте слоя осадков в мм, выпадающих в единицу времени (1 мин.). При высоте слоя осадков h, выпавших за время t, интенсивность дождя по слою осадков будет: і = ^ ммімин. (38) Если принять интенсивность дождя по слою і= \ мм/мин, то объем¬ ная интенсивность дождя q, т. е. количество дождя в куб. метрах или в литрах, выпавшее в 1 сек. на 1 га, будет: 1*10 000 Л 1 а I 1 С7 / 1 j QOQTg-g = 0,167 м31сек, или 167 лісек с 1 га. 229
Число 167 может служить модулем для перехода от интенсивности дождя по слою (г) к интенсивности дождя по объему (q). Расчетный дождь выбирается по двум признакам — климатическому и экономическому. В зависимости от климата дожди бывают более или менее обильные и повторяющиеся с разной периодичностью. Если при¬ нять в качестве расчетного самый сильный дождь, повторяющийся через весьма большой период времени, например через 70 лет, то это вызвало бы необходимость постройки водостоков очень большого размера, что невыгодно. Поэтому за расчетный дождь принимают дождь, который может повторяться в среднем 1 раз в 7—5 лет и даже за 1 год и менее; выбор периода зависит от характера канализационного объекта и от размера убытков, которые могут получиться при переполнении водостоков. Величина периода однократного переполнения р практически при¬ нимается: для крупных городов 2—4 года . средних „ 1—3 „ , мало населенных пунктов 0,25—1 год „ площадок промышленных предприятий ... 5 и более Наблюдениями установлено, что интенсивность дождя обратно про¬ порциональна его продолжительности. Приближенно зависимость между интенсивностью и продолжительностью дождя выражается формулами: і — -у= или Л = і • У t, (39) где Л — характеристика или сила дождя. Так как по формуле (38) т0 из Ф°РмУлы (39): Д = У/П. (40) При t—1 мин. из формулы (40) имеем: Д = і- УТ=і, т. е. под силой дождя Д можно принимать интенсивность его в милли¬ метрах при продолжительности дождя, равной 1 мин. Для обыкновенных дождей Д = 1—3, для проливных — Д = 3—7. Наибольшая сила дождя, наблюдавшегося в СССР, Д=11,2. Наблюдениями установлено, что сила дождя Д в период однократ¬ ного переполнения р и средняя высота годового слоя выпадающих в дан¬ ной местности осадков Н находятся между собой в определенной законо¬ мерной зависимости, причем зависимость эта обусловливается некоторой „климатической постоянной" р и выражается формулами: Д = р-Ѵ^; (41) ;і = а.|/Я2. (42) Коэфициент а зависит от климата и для каждой местности имеет определенное значение. По данным инж. Г. Л. Зака значение его таково: для северных областей СССР а = 0,0253 „ центральных „ а = 0,0407 „ УССР а = 0,538 Согласно уравнению (37) расчетный расход воды Q, притекающей к сечению ливневого коллектора, будет: Q — q • F • <{< л/сек, где F— площадь бассейна, тяготеющая к рассчитываемому сечению кол¬ лектора. 230
то А так как: <7 = 167» 167А ут’ 167Д ѴТ • F • ф (43) В уравнении (43) за расчетную продолжительность дождя t прини¬ мают период времени, в течение которого выпавшая дождевая вода успевает подойти к рассчитываемому сечению коллектора от самой от¬ даленной точки бассейна, тяготеющего к данному коллектору. Следова¬ тельно для различных сечений коллектора t будет различно, а значит, будет различно и Q. Принимаемая продолжительность дождя называется „критической"; интенсивность, соответствующая практической продолжительности как максимальная, называется предельной, а основанный на этих величинах метод — расчета водостоков — носит название метода предельных ин¬ тенсивностей. Критическая продолжительность дождя t слагается из трех отрезков времени: — Л + ^2 + ^з, где Л — время поверхностной концентрации воды, т. е. время, затрачи¬ ваемое на пробег воды от самой отдаленной точки площади F до лотка уличной мостовой; — время протекания воды по уличному лотку до дождеприемника; tz — время протекания воды по коллектору от дождеприемника до рассчитываемого сечения. Значения этих величин таковы: tx — принимается обычно 4—8 мин.; 4 — определяется по скорости течения воды по лотку в зависимости от уклона и поверхности покрытия Для вычисления скорости ленная на основании наблюде¬ ний табл. 38. Наконец определяется по скорости протекания воды по коллектору. Скорость эта сна¬ чала берется ориентировочно, а затем, когда коллектор рас¬ считан и действительная ско¬ рость выявлена, расчет корректи¬ руется. Далее в уравнении (37) коэфициент стока ф означает долю осадков, поступающих в сток, за исключением воды, просачивающейся в грунт, испаряющейся и остающейся в лужах. Доля эта зависит от вида поверх¬ ности канализуемой территории и от уклона ее и составляет: лотка, течения воды по лоткам имеется соста- Таблица 38 Род поверхности стока Уклоны Скорости в м/мин Поверхность, покрытая растительностью . . Булыжная мостовая . . Асфальт 0,005 до 0,05 0,005 я 0,05 0,005 „ 0,10 3-20 36—80 36—100 для булыжных мостовых » асфальтовых „ „ садов и парков » поселений в целом Ф = 0,30 . Ф = 0,75 . Ф = 0,10 . Ф = 0,30 . 0,50 0,95 0,20 0,70 Порядок расчета ливневых канализаций по изложенному нами методу предельных интенсивностей таков: расчетными данными в первую очередь являются: а —климатический коэфициент, Н— среднегодовой слой осадков и р — принятый период времени однократного переполнения канала. По « и Н определяется на основании уравнения (42) климатическая постоян¬ ная |х. В зависимости от р. и принятого значения t по уравнению (38) получается расчетная сила дождя А. Далее, как указано, определяется критическая продолжительность дождя t и по выявленным Л и f, площади 231
стока F и принятому коэфициенту стока 6 на основании уравнения (43) определяется расчетный расход Q. Расчет может быть представлен в виде табл. 39. Расчетное сечение коллектора Время концентрации и протекания воды по лоткам и коллек¬ тору в мии. h t-i 7 8 9 ° и н »=; Таблица 39 Гидравлический расчет каналов дождевой сети не отличается от рас¬ чета коллекторов хозяйственно-фекальной или промышленной сети. Трас-
сировка водостоков чаще всего осуществляется по перпендикулярной схеме (стр. 211). Типы поперечных сечений водостоков применяются в основном те же, что и для хозяйственной канализации: круглые, овоидальные (яйцевидные) и лотковые. Для больших каналов применяются иногда прямоугольные ■сечения с отформованным лотком и закругленными углами. Материалами для каналов дождевой сети служат керамика, кирпич, бетон и железобетон. Дождевая сеть оборудуется смотровыми колодцами и дождеприемниками для приема воды с поверхности улиц. Дождеприемники представляют собой особого рода колодцы, имеющие в плане круглую или прямоугольную форму. Вода поступает в дожде¬ приемники или через металлические решетки или специальные щели, устраиваемые в бордюрном камне тротуаров. На рис. 193 показаны типы дождеприемников: а — с железной ре¬ шеткой и б — со щелью. 2. ВНУТРЕННИЕ'ВОДОСТОКИ В промышленных цехах с большой площадью перекрытий для отведения дождевых вод с крыш часто применяются внутренние водостоки, которые состоят из водосточных воронок (рис. 194), располагаемых в нижних Рис. 194. Водосточная воронка. Ребизия Рис. 195. Схема внутреннего водостока. точках пазух крыш, из стояков, принимающих воды от воронок, и сети внутренних отводных труб или лотков, отводящих воду в уличные водо¬ стоки. На рис. 195 представлена схема внутреннего водостока. 233
Одна воронка обычно обслуживает плошадь крыши 300—400 м*, дающую расход около 20 лісек, поэтому для воронки требуется стояк диаметром в 100 мм. Стояки выполняются обычно из чугунных канализационных труб и фасонных частей, иногда же, где от стояков требуется особая прочность,— из стальных труб. Для постройки сети отводных труб применяются чугунные трубы или бетонные лотки. Сеть внутренних водостоков можно рассчитывать по описанному выше методу предельных интенсивностей. Расчетная критическая продолжи¬ тельность дождя для внутренних водостоков может быть принята в 5 мин., а коэфициент стока для крыши тогда формула (43) примет вид: ~ 167 Д , - (44) Q = - лісек с 1 га } или Q = 74,5Д = 74,5 р-Ѵр лісек с 1 га. (45) Период однократного пореполнения р принимается в зависимости от характера производства цеха от двух до пяти лет. ГЛАВА XV ОБЩЕСПЛАВНАЯ И ПОЛУРАЗДЕЛЬНАЯ СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ Характерной особенностью общесплавной системы канализации является весьма сильное колебание расхода в сети; объясняется оно тем, что во время сильных ливней количество воды, поступающей в сеть, иногда в 100 раз превы¬ Рис. 196. Ливнеспуск общесливной канализации с ливне¬ отводом в реку. шает расчетный расход хозяйственно- фекальных вод. Это обстоятельство заставляет выбирать для каналов общесплавной сети такие формы попе¬ речных сечений, которые давали бы оптимальные гидравлические показа¬ тели при разных расхо¬ дах. Таковым является например овоидальное (яйцевидное) сечение. Для уменьшения раз¬ меров каналов обще¬ сплавной сети применя- ются ливнеспуски и лив¬ неотводы, при помощи ко¬ торых часть сточных вод во время больших ливней спускается непосредственно в водоемы. Ливнеспусками называются водосливы, устраиваемые в определенных точках на коллекторах общесплавных сетей, позволяющие части сточных вод при повышении уровня воды в канале переливаться через водослив и по ливнеотводу стекать в реку. На рис. 196 представлен ливнеспуск на овоидальном канале обще¬ сплавной канализации с ливнеотводом в реку. Высота порога ливнеспуска выбирается с таким расчетом, чтобы первые порции дождя, т. е. наиболее грязные воды, проходили по каналу, не переливаясь через порог водо¬ слива, и направлялись на очистные сооружения. При дальнейшем повы¬ шении уровня воды в канале, что бывает, когда ливень разовьется и 234
фекальная жидкость канала разбавится громадным количеством ливневых вод, излишки воды будут сбрасываться через порог ливнеспуска и ливне¬ отвод в реку. Рис. 197. Схема трассировки полураздельных коллекторов. Канализации полураздельных систем имеют две отдельные сети — хозяйственно-фекальную и ливневую; при этом хозяйственно-фекальная -сеть устраивается обычно по параллельной, а дождевая — по перпендику¬ лярной системе (рис. 197). В точках пересечения каналов хозяйственно-фе¬ кальной сети с водостоками устраиваются особые ка¬ меры, при помощи кото¬ рых наиболее загрязнен¬ ные воды с поверхности улиц, поступающие в водо¬ стоки от мытья и поливки улиц или от первых пор¬ ций дождя, направляются Рис. 198. Схема расположения интерцептора. в хозяйственно-фекальную сеть и далее на очистку. При увеличении расхода дождевых вод, когда водостоки несут уже более чистую жидкость, она сбрасывается в водные протоки города. Ка¬ налы, перепускающие грязную воду из водостоков в хозяйственно-фекаль¬ ную сеть, называются интерцепторами и устраиваются по схеме, пока¬ занной на рис. 198; здесь А — интерцептор; при малых расходах дожде¬ вой линии сточные воды с улиц стекают через интерцептор в хозяй¬ ственно-фекальную линию; при больших расходах они перекатываются через щель интерцептора и сбрасываются в реку. Полураздельная система в санитарном отношении имеет значительное преимущество перед раздельной. ГЛАВА XVI ОЧИСТКА СТОЧНЫХ вод 1. СУЩНОСТЬ очистки Назначением каждой канализации является не только отведение сточных вод за пределы населенной территории, но и очистки их дѳ такой степени, чтобы они не оказывали вредного влияния на водоем, в который они спускаются. 235
Загрязнения сточных вод бывают в нерастворенном, растворенном и коллоидальном видах. Нерастворенные загрязнения в зависимости от их удельного веса могут всплывать на поверхность или оседать в виде осадка или ила. По составу загрязнения разделяются ’ на: а) органические — расти¬ тельного или животного происхождения; б) неорганические — минераль¬ ного происхождения и в) организованные, представляющие собой живые микроорганизмы: бактерии, мелкие водоросли, яйца глист, плесени и пр. Задачей очистки сточных вод являются: а) механическое выделение из них нерастворенных плавающих и осаждающихся веществ; б) биологи¬ ческая переработка (окисление) органических загрязнений, находящихся в сточных водах в растворе или коллоидальном состоянии; для биологи¬ ческой переработки используется жизнедеятельность микроорганизмов, превращающих органическую, способную загнивать материю в минераль¬ ную— незагнивающую; в) обезвреживание, т. е. освобождение от бакте¬ риальных загрязнений; г) химическая обработка некоторых производ¬ ственных вод. Степень загрязненности сточных вод органическими веществами может определяться по количеству кислорода, потребного для окисления органических веществ. Количество кислорода, необходимого для окисления органических веществ сточной жидкости, носит название биохимической потреб¬ ности в кислороде (обозначается БПК) и измеряется в миллиграммах кислорода на 1 л сточной жидкости. Концентрация органических загрязнений в хозяйственно-фекальных сточных водах зависит от нормы водопотребления, т. е. от степени разба¬ вления чистой водопроводной водой попадающих в канализацию органи¬ ческих загрязнений. Поэтому и БПК хозяйственно-фекальных сточных вод является функцией нормы водопотребления. БПК сточной жидкости при норме водопотребления 100 л на одного человека в сутки составляет около 500 мг на 1 л. Можно подсчитать БПК по отношению к одному жителю города, пользующегося канализацией. По данным проф. С. Н. Строганова БПК хозяйственно-фекальных сточных вод составляет от 20 до 50 г в сутки на человека, пользующе¬ гося канализацией. БПК производственных сточных вод чрезвычайно разнообразна. Некоторые воды почти не содержат органических загрязнений, другие содержат их в огромном количестве. Например БПК сточных вод коксо¬ химических заводов доходит до 20500 мг)л, заводов синтетического каучука до 30000 мг[л. Разумеется, что чем больше БПК сточных вод, тем более страдает водоем, в который эти сточные воды спускаются. Баланс кислорода, содержащегося в воде реки, в которую спускается сточная жидкость, определяется из уравнения: Qa — qD = (Q + q)-b, (46) где Q — секундный расход реки в литрах; q — количество поступающих в секунду сточных вод в литрах; D — БПК сточной жидкости; а—коли¬ чество кислорода, содержащегося в речной воде; b—количество кисло¬ рода, остающегося в реке после спуска в нее сточной жидкости. Само собой разумеется, что чем больше степень разбавления речной водой сточной жидкости > тем легче может справиться река с оки¬ слением поступающей в нее сточной жидкости. Основной задачей очистки сточных вод на канализационных очистных сооружениях является пони¬ жение БПК сточной жидкости до такой степени, чтобы последующий спуск очищенных сточных вод в водоем не причинил бы ему вреда. 236
В зависимости от поставленных задач очистки сточных вод все канализационные очистные сооружения по методу очистки разделяются на механические, биологические и химические. 2. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ Сооружениями механической очистки являются: а) решетки и сита, задерживающие из сточных вод наиболее крупные загрязнения; б) песко¬ ловки для выделения тяжелых примесей, главным образом песка; в) жи¬ роловки— для выделения всплывающих жировых частиц; г) отстойники разных типов, задерживающие более мелкие нерастворенные, преимуще¬ ственно органические, загрязнения в виде осадка или ила; д) сооружения, служащие для ликвидации осадка: иловые площадки, метантанки, вакуум- фильтры и др. а) Решетки и сита Простейшие решетки представляют собой железные рамы с продольными прутьями, наклонно устанавливаемые в каналах (рис. 199)- Размеры промежутков между прутьями делаются от 10 до 70 мм. Чем меньше промежутки между прутьями, тем больше количество за¬ грязнений задерживает решетка. У решеток, уста- навливаемых на насосных станциях перед насо» сами, расстояния между прутьями больше, чем у решеток, устанавливаемых на очистных сооружениях. Очистка решеток при > небольших расходах (до 50 л/сек) производится несколько раз в сутки вручную специальными граблями на длинной ручке. ■Сбрасываемые с граблей отбросы — бумага, листья, остатки овощей, тряпье и пр. — выносятся вручную или транспортером в специальные сборники и Рис. 199. Решетка в же¬ лезной раме. вывозятся. Решетки с механическим удалением отбросов посредством разного рода подвижных граблей, так же как и на насосных станциях, могут снабжаться дробилками; размельченные дробилкой отбросы сбрасываются обратно в канал, благодаря чему отпадает неприятная и антисанитарная работа по вывозке отбросов. Количество отбросов, за¬ держиваемых решетками, в зависимости от величины про¬ светов между прутьями со¬ ставляет от 10 до 20% от всего количества взвешенных веществ. Сита представляют со¬ бой металлические сетки, устанавливаемые на пути дви- Рис. 200. Сито системы Ринша. жения СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ, с отверстиями (или проре¬ зями) размером 1,5 2 мм; они задерживают до 30% взвешенных веществ. Сита делаются в виде сетчатых корзин, барабанов, дисков, лент и пр. и снабжаются приспособлениями для очистки от налипающих отбросов. Сетчатые корзины применимы лишь для малых установок. Корзины де¬ лаются подвижными и по мере заполнения опоражниваются. Для крупных установок применяются сита с механической очисткой. На рис. zOO изображено сито системы Ринша. Сито Ринша состоит из медленно вращающегося вокруг наклонной оси каркасного диска и соединенного с ним усеченного конуса; диск и боковая поверхность ко¬ нуса обтянуты сеткой и устанавливаются в канале таким образом, что протекающая по каналу сточная жидкость процеживается через сетку 237
и оставляет на ней отбросы в виде налипшей массы. При вращении сита налипшая на него грязь счищается в транспортер приводными вра¬ щающимися цилиндрическими щетками. В хозяйственно-фекальной канализации сита широкого распростра¬ нения не получили, при очистке же производственных сточных вод тек¬ стильной, свеклосахарной, кожевенной и целлюлозной промышленности сита играют большую роль. б) Песколовки Песколовки применяются для выделения из сточной жидкости песка и других тяжелых минеральных примесей. На рис. 201 показана схема горизонтальной песколовки, состоящей из трех параллельных отделений Рис. 201. Схема горизонтальной песколовки. Действие несколовки основывается на том, что внутри нее скорость про¬ текания жидкости уменьшается до 0,3 м/сек, вследствие чего находя- Рис. 202. Схема щелевой месколовки. щийся в жидкости песок выпадает в осадок. Длина песколовки делается около 9 м, время пребывания в ней жидкости — 30—40 сек. 238
Для очистки песколовки отработавшее отделение выключается шибе¬ рами, расположенными в начале и в конце проточной части; вода из этого отделения перекачивается насосом в соседнее отделение, а песок уда¬ ляется вручную или механически. На рис. 202 изображена щелевая песколовка, построенная по идее проф. Строгонова. Действие щелевой песколовки заключается в том/ что иесок и другие тяжелые минеральные примеси, увлекаемые по дну ка¬ нала сточной жидкостью, проваливаются через щель, проделанную в дне канала, и по наклонной плоскости скатываются в особый приямок, откуда иериодически удаляются норией. Щель шириной в 10—15 см {устраи¬ вается в нижней четверти сечения канала. в) Жироловки Находящиеся в сточных водах жиры, масла и нефть должны выде¬ ляться из сточной жидкости, так как они неблагоприятно действуют на ход дальнейшей очистки, закупоривая поры фильтрующего материала или почвы, затрудняя сбра¬ живание осадка и загрязняя радужными пятнами водную поверхность водоема, в кото¬ рый спускаются сточные воды после их очистки. Кроме того выделяемые жиры предста¬ вляют собою ценный утиль, идущий на смазку и другие надобности. Жироловки представляют собой проточные бассейны, в которых сточная жидкость, медленно проходящая извили¬ стый путь вокруг вертикаль¬ ных перегородок, выделяет из себя легкие жировые веще¬ ства, скопляющиеся на поверх¬ ности жидкости бассейна. Схема жироловки показана на рис. 203. Сточная жидкость поступает в жироловку по подводящему каналу а. Про- Рис. 203. Схема жироловки. ходя жироловку, жидкость циркулирует несколько раз вокруг постав¬ ленных поперек течения вертикальных перегородок бб," из которых нечетные перегородки не доходят до дна, четные же не доходят до поверхности жидкости. Такая циркуляция содействует выделению содер¬ жащегося в сточной жидкости жира, который всплывает и скапливается в верхней части жироловки. Выносу жира препятствуют четные перего¬ родки. Выпуск жидкости из жироловки осуществляется со дна жироловки через сифоннуюл трубу в в отводящий лоток г. Такая конструкция содействует выносу из жироловки могущих отложиться на дне;ее осадков. В отводящем лотке имеется шибер д. Для удаления из жироловки скапливающегося в верхней части ее жира шибер д закрывается, вследствие чего уровень жидкости в жиро¬ ловке поднимается и жир переливается в лотки, расположенные вдоль верхних длинных сторон жироловки. Когда весь собравшийся в жиро¬ ловке жир сойдет в отводные лотки, шибер д вновь открывают, и жиро¬ ловка вновь начинает работу по отделению жира. В настоящее время для более интенсивного выделения жира, а также для предупреждения образования осадка начали применяться конструкции жироловок с вдуванием воздуха; по дну жироловки укладываются дырча- 280
тые трубки, в которые от компрессора подается воздух, поступающий в толщу жидкости в виде пузырьков, содействующих жироотделению и взмучиванию осадков. При таком устройстве жироловки нет надобности придавать уклон ее днищу, перегородки же можно заменить рядом устраи¬ ваемых по дну поперечных порогов; в остальном конструкция жироловки сохраняется без изменения. Размеры жироловок зависят от расхода воды. Длина их изменяется в пределах от 17 до 30 м, рабочая глубина — от 1,5 до 3,0 м. Время на¬ хождения сточной воды в жироловке — 6—20 мин. г) Отстойники Отстойники предназначаются для выделения из сточной жидкости взвешенных веществ и по направлению движения в них жидкости разде¬ ляются на горизонтальные, вертикальные и радиальные. Схема горизонтального отстойника, показанная на рис. 204, осно¬ вана на опытах Штейернагеля, установившего, что 42% осадка хозяй¬ ственно-фекальных вод выпадает в первые 5 мин., дальнейшее же отстаи¬ вание идет более медленно с постепенным затуханием процесса. Рис. 204. Схема горизонтального от¬ стойника: а — приточный лоток; б — отводящий лоток; в — труба для удаления ила; гг — погруженные перегородки для направления потока; дд — нейтраль¬ ный слой над илом; ее — слой жид¬ кости над нейтральным слоем; ж— осадок (ил). Рис. 205. Схема вертикального отстойника. Горизонтальные отстойники строятся обычно из нескольких парал¬ лельно работающих отделений. Для очистки одного из отделений от¬ стойника его выключают из работы, остающуюся жидкость перекачи¬ вают в соседнее отделение, ил сгоняют вручную в иловой карман, откуда через трубу в его выпускают или выкачивают для подсушки. В крупных установках ввиду трудоемкости и антисанитарности руч¬ ной операции по очистке горизонтальных отстойников применяется меха¬ ническая очистка при помощи разного рода механических скребков. Дно отстойников, очищаемых механическими скребками, большей частью де¬ лается горизонтальным. Время отстоя сточной жидкости в горизонталь¬ ных отстойниках — в среднем 1 час. Очистка через 3 5 суток. На рис. 205 изображена схема вертикального отстойника, сточная жидкость поступает в отстойник сверху через вертикальную трубу и, распространяясь по всей ширине отстойника при помощи диска-отража- 240
теля, медленно выходит в сборные лотки, расположенные радиально и кольцеобразно по верхней кромке стенок отстойника. Взвешенные частицы оседают в коническую часть отстойника, откуда могут удаляться по ило¬ вой трубе диаметром 200 мм для обработки. Ил проталкивается по трубе статическим давлением столба жидкости, высота которого равна разности уровней жидкости в отстойнике и в лотке выпускного патрубка в иловом колодце. Сбор жидкости в отстойнике производится или посредством радиальных и кольцевого желобов или посредством затопленных дырчатых лотков, погруженных ниже уровня жидкости на 0,35—0,40 м. Время пре¬ бывания жидкости в отстойнике — 0,5—1 час (по максимальному расходу). Скорость подъема жидкости в отстойнике—1 ммісек. Объем иловой части рассчитывается на двухсуточное отстаивание. Ризрез м Я-Ь ^Рис. 206. Схема радиального отстойника. Для очистки промышленных вод, а в последнее время и хозяй¬ ственных, получают широкое распространение радиальные отстойники системы Дорра (рис. 206), представляющие собой круглые (иногда квад¬ ратные) в плане резервуары глубиной 1,5—2,0 м. Сточные воды посту¬ пают в центральную часть отстойника и медленно движутся в радиальном направлении к сборному лотку, расположенному по периферии отстойника (с внутренней стороны). Отстойник имеет уклон в середине. Выпадающие осадки сгребаются особыми движущимися на специальных рамах скреб¬ ками к центру отстойника. Рамы вращаются вокруг опоры, расположен¬ ной в центре отстойника. Сгребаемый к середине отстойника осадок (в промышленных отстойниках — „шлам") удаляется самотеком под ста¬ тическим давлением находящейся в отстойнике жидкости или засасы¬ вается насосом. На новейших установках ил из отстойника забирается поставленными на движущейся раме вместо скребков засасывающими ил ■илособирателями. 16 Водоснабжение и канализация. 241
Отстойники с септической частью Выделяющийся в отстойниках осадок (ил) содержит 95—97,5% воды, остальная часть состоит главным образом из органических веществ, легко поддающихся гнилостному распаду, сопровождающемуся выделением зло¬ вония. Органические вещества в свежем осадке встречаются в виде не утра¬ тивших еще своей структуры животных и растительных остатков — бу¬ маги, картофельной и огуречной шелухи, разного мусора, семян растений и других отбросов. Свежий ил имеет студенистую консистенцию и вслед¬ ствие наличия в нем неразложившихся органических веществ трудно отдает воду, медленно высыхает, плохо течет и легко закупоривает от¬ верстия труб. Вследствие этих свойств свежий осадок ликвидируется с большими трудностями. При подсушке на иловых площадках он сохнет очень медленно, а гнилостные процессы в нем продолжаются. Гниение привле¬ кает мух, которые проводят в гниющем осадке свою личиночную стадию и впоследствии могут служить переносчиками находящихся в иле заразных начал. В качестве удобрения свежий ил также мало пригоден. Указанные неприятные свойства свежего осадка вызывают необходимость его пере¬ работки посредством сбраживания в особых сооружениях, называемых септиками, или в отстойниках с септической (гнилостной) частью. Септики, или загниватели, представляют собой горизонтальные отстойники, которые служат для осветления сточных вод путем выделе¬ ния в осадок нерастворенных веществ и для перегнивания (сбраживания) этого осадка в целях улучшения его качества и уменьшения количества. Такая обработка осадка получила широкое применение на практике. Выгнивший ил получает способность быстро высыхать, количество орга¬ нического вещества в нем уменьшается, он получает черный цвет и смо¬ листый запах, состав его делается более однородным, он делается похожим по высыхании на огородную землю, удобрительная ценнность его также повышается. Эмшерские колодцы Наибольшее распространение из отстойников с септической частью получили двухъярусные бассейны системы Имгофа. Бассейны Имгофа первоначально распространились в немецком промышленном округе Эм- шере и стали известны в широкой практике под названием эмшерских колодцев или просто „эмшеров**. Эмшер представляет собой сооружение, в котором весьма удачно объединены и отстаивание сточной жидкости и перегнивание осадка. Сточная жидкость медленно протекает.по одному или двум желобам, представляющим собой отстойную часть сооружения. Выпадающий осадок спускается по наклонным поверхностям днищ желобов, скользит по ним и проваливается через продольную щель днища в нижнее отделение эмшера, представляющее собой гнилостную камеру. Осадок скопляется в гнилостной камере, постепенно в ней перегнивает и уплотняется. Очищаемая сточная жидкость в эмшере отделена от гнилостной камеры стенками желобов, поэтому она не заражается продуктами гние¬ ния. Выпуск перегнившего ила осуществляется через иловую трубу простым открытием задвижки, при этом выдавливается более зрелый оса¬ док и работа эмшера во время выпуска ила не нарушается. На рис. 207 изображена схема эмшерского колодца: а — с одним желобом, б—с двумя желобами. Процесс перегнивания ила в эмшерах требует продолжительного вре¬ мени, причем время перегнивания в значительной степени зависит от тем¬ пературы гниющего осадка. При температуре 10° технический предел распада, характеризующийся уменьшением органического вещества на половину, достигается в течение 242
120 дней, тогда как при температуре 15° этот же результат достигается в 60 дней. Быстрее всего идет распад при температуре 27°, но эта темпе¬ ратура не может быть достигнута при естественных условиях в эмшере, а получается в отдельных искусственно подогреваемых гнилостных каме¬ рах, называемых метантэнками. 243
д) Метантэнки Мегантэнки.представляют собой отдельные гнилостные камеры, в кото¬ рые сырой осадок поступает из отстойников (рис. 208). Выпуск свежего ила производится по трубе в верхнюю часть метан¬ танка. Удаление перегнившего осадка идет снизу по иловой трубе, т. е. так же, как в эмшере. Для сбора газа метана, 'выделяющегося при перегнивании осадка, перекрытие метантанка сделано в виде шатра с газовым колпаком, из которого газ отводится в ко¬ тельную для использования в качестве топлива для котлов, по¬ догревающих воду, или для га¬ зовых двигателей, могущих снаб¬ жать энергией всю очиститель¬ ную станцию. Шатер, перекрывающий ме- тантэнк, имеет по периметру ряд Рис. 208. Схема метантэнка. отверстий, через которые ило¬ вая вода, получающаяся при бро¬ жении осадка, выходит в пространство над шатром, откуда она вытес¬ няется при пополнении метантэнка новыми порциями осадка и перели¬ вается в отводящие лотки. Подогрев ила в метантэнке производится горячей водой при помощи змеевиков, которые иногда делаются подвижными во избежание нагорания Рис. 209. Схема метантэнка с плавающим перекрытием. на них ила. Необходимое для успешного сбраживания перемешивание ила может производиться особыми мешалками или циркуляционными насо¬ сами, забирающими ил из середины метантэнка и подающими его в верх¬ нюю часть. На рис. 209 показан метантэнк с подвижным плавающим перекрытием. Как видно из рисунка, перекрытие метантэнка состоит из нескольких радиальных ферм, подшитых газонепроницаемым утепленным покрытием. По периферии покрытие имеет цилиндрический обод, погру¬ женный в жидкость и служащий гидравлическим затвором. В низшем положении перекрытие опирается на внутренний выступ стены метан¬ танка. Для плавного движения перекрытия вверх и вниз в верхней части 244
его установлено по периферии несколько роликов. Трубы для подачи в метантэнк ила и для отвода газа имеют гибкие соединения. Для отвода иловой воды имеется несколько закрытых задвижками труб на различных уровнях. При сбраживании ила в метантанках возможно получение из^него и других ценных веществ, кроме газа метана, например сухого льда. Сам же сброженный ил может быть с успехом использован в качестве удобрения. При осуществлении процесса сбраживания ила в метантэнках воз¬ можно получение из него ряда других ценных веществ кроме метана. Правильная утилизация побочных продуктов перебраживания осадка может в значительной мере уменьшить стоимость эксплоатации очистных соору¬ жений. Количество одного только горючего газа метана, получающегося в процессе сбраживания ила, может обеспечить всю очистную станцию необходимой энергией. Таким образом гнилостная переработка осадка, получаемого из кана¬ лизационного ила, представляет собой проблему крупного санитарно-тех¬ нического и экономического значения. е) Сооружения для обезвоживания осадка Иловые площадки Большое содержание воды в иле создает трудности при его ликви¬ дации или утилизации. Только при сокращении содержания воды до 75°/0 и ниже перегнивший ил утрачивает характер жидкости и может грузиться и перевозиться как земля. Для просушки ила служат иловые площадки, являющиеся простейшими сооружениями для обезвоживания ила. Они рас¬ полагаются на территории очистных сооружений с таким расчетом, чтобы напуск на них ила и отвозку с них высушенного осадка возможно было бы производить наиболее экономно. Обычно одни и те же площадки служат для подсушки всего осадка, получающегося на разных стадиях очистки сточных вод. Высотное расположение площадок должно быть таково, чтобы ил мог напускаться на них самотеком. Влага из ила, выпущенного на площадки, частично испаряется, частично дренируется через дно площадки. Площадки устраиваются или на естественных грунтах, и в таком случае дренирующим материалом служат подстилающие грунты в естественном их состоянии, или же пло¬ щадки устраиваются на искусственном основании, и в таком случае филь¬ трующей средой служат привозные материалы — песок, гравий, щебень, шлак и т. п. При устройстве искусственного основания для площадок под филь¬ трующий слой укладываются дренажные трубы, по которым и удаляется профильтровавшаяся жидкость. Для удобства вывозки высушенного ила площадки делаются вытянутой прямоугольной формы и вдоль длинной оси площадок укладываются рельсовые пути под вагонетки. Ил напускается на площадки слоями толщиной 0,2—0,3 м летом, 0,5 м—зимой. Продолжительность сушки ила зависит от времени года и погоды. Для подсушки ила в любое время года и предохранения от дождей пло¬ щадки иногда перекрываются стеклянными кровлями; производительность крытых площадок вісреднем в 2,5 раза больше, чем открытых. Механическое обезвоживание* Иловые площадки занимают значительные площади земли. На 1 м3 сброженного осадка требуется около 150 м2 площади участка. Кроме того площадки неудобны в том отношении, что нередко издают неприятный запах и являются рассадниками мух. Поэтому в настоящее время у нас 2 45
в СССР, а также и за границей одним из наиболее актуальных вопросов в технике очистки сточных вод является изыскание иных методов ликви¬ дации осадка. Для обезвоживания осадка механическим путем могут служить сле¬ дующие способы: центрофугирование в быстро вращающихся вертикаль¬ ных барабанах — центрофугах; фильтрование на вакуумфильтрах, отсасы¬ вание из осадка воды с прессовкой его на папп-машинах (бумажных машинах). Применяемый в канализационном деле вакуумфильтр (рис. 210) пред¬ ставляет собой горизонтальный барабан, обтянутый тканью или металли¬ ческой сеткой и погружаемый на г/3 в корыто с обезвоживаемым осадком. Внутренними радиальными перегородками барабан разделен на несколько самостоятельных секторов. При медленном вращении барабана (1 об/мин) секторы его поочередно соединяются через торцевой диск барабана то с вакуумнасосом, то с компрессором. Под действием вакуумнасоса осадок присасывается из корыта и налипает на поверхность барабана слоем в 6—10 мм, и из этого слоя по выходе его из корыта отсасывается вода. Рис. 210. Схема установки вакуумфильтра. Под действием компрессора обезвоженный осадок сдувается с барабана. Остаток осадка счищается с барабана ножом. Отсосанная вода (фильтрат) перекачивается центробежным насосом. На рис. 211 представлена схема папп-машины. Машина представляет собой раму с установленными на ней (в подшипниках) двумя роллами — ведущим и натяжным. По этим роллам ходит бесконечное полотно из мед¬ ной сетки. Осадок поступает на сетку из желоба и распределяется по сетке у ведущего ролла. Обезвоживание осадка производится отжимом его прижимным роллом и отсасыванием из осадки воды при помощи вакуум¬ ных ящиков. На московской канализации был произведен ряд опытов с различ¬ ными способами механического обезвоживания осадков. Были испытаны центрофуги, вакуумфильтры и папп-машины, причем центрофуги были испытаны в лабораторных условиях, а вакуумфильтры и папп-машины — в эксплоатационных. Опыты показали полную возможность и выгоду при¬ менения каждого из перечисленных способов механического обезвожи¬ вания осадков. С точки зрения удобства эксплоатации и механизации работ, а также и по качеству продукции наиболее совершенным способом оказался спо¬ соб обезвоживания на вакуумфильтрах. Влажность обезвоженного осадка получается в среднем около 75—80%. Фильтрат, т. е. отжатая из осадка жидкость, получается высокого качества и нуждается в весьма неслож- 246
ной обработке. Единственным недостатком этого способа является неприятный запах в помещении при обезвоживании свежего осадка. Папп-машина представляет большой интерес вследствие простоты своей конструкции; эта машина также дает осадок с влажностью до 8О°/о и может найти себе применение в небольших установках, где не может быть обеспечен достаточно тщательный уход за сложными устройствами, каким является вакуумфильтр. Центрофуги менее удобны, так как они дают чрезвычайно низкого качества иловую воду. Экономическая оценка разных способов обезвоживания осадка при¬ водит к выводу, что капитальные затраты при механических способах обезвоживания осадка в несколько раз меньше, чем при иловых пло- Жолсб, подающий осадок из бана бх Жалоб, подающ ий осадок из бак распределительный ящик Прижимной ролик Распределительный вакуумные ящики ящик \ Медная сетка ■Шкив Крыльчатый распределитель распределитель 'Ведущий ролик ролик Рис. 211. Схема устройства папп-машины для обезвоживания ила. щадках, а потребная площадь меньше в 400—1 000 раз. Эксплоата- ционные расходы при различных методах обезвоживания приблизи¬ тельно одинаковы. 3. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОМ очистки а) Сущность биологической очистки Биологическая очистка сточных вод базируется, как указано выше, на жизнедеятельности микроорганизмов, способных перерабатывать в мине¬ ральные вещества органические загрязнения сточных вод, содержащиеся в них в растворе или в коллоидальном состоянии. Все сточные воды после очистки их на канализационных очистных сооружениях спускаются в водоемы. При сбрасывании в водоем неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод водоем делается непригодным ни для какого водопользования. Чем больше сточных вод поступает в водоем, тем больше нару¬ шаются его физические свойства, химический состав его воды, содержа¬ ние органических веществ и микроорганизмов и тем более он загряз¬ няется. Ухудшение качества воды в водоеме происходит преимущественно вследствие присутствия в сточных водах органических веществ. Однако в водоеме, получающем канализационные сточные воды, сами собой воз¬ никают процессы, в результате которых органические вещества загряз¬ нений минерализуются, и водоем, как говорят, „самоочищается". Такое самоочищение является в значительной степени биологическим процессом, обязанным жизнедеятельности различных микроорганизмов. Эти животные и растительные микроорганизмы потребляют органические вещества сточ¬ ной жидкости и перерабатывают их в минеральную форму. Минерализация органических веществ сточной жидкости может проис¬ ходить также и в почве. В обоих случаях как в водной среде, 247
в почвенной минерализация является окислением орган ческого вещества, кислородом, содержащимся в воде или проникающим в поры почвы. Минерализация осуществляется аэробными микроорганизмами, т. е. такими, которые проявляют свою жизнедеятельность только в присутствии кисло¬ рода. Жизнедеятельность микроорганизмов в сильнейшей степени зависит от различных условий среды: температуры, света, кислотности, снабжения кислородом. Максимум жизнедеятельности микроорганизмов проявляется при оптимальном соотношении внешних факторов. Простейшее решение состоит в выпуске сточных вод в водоем в расчете на его самоочишаю- щие силы, но этот метод противоречит элементарным санитарным усло¬ виям жизни водоема. Техническое решение биологической очистки сточных вод заклю¬ чается в использовании процессов распада органического вещества, иду¬ щих в природных условиях в почве и водоеме, и в создании таких опти¬ мальных искусственных условий, в которых эти процессы протекали бы наиболее интенсивно. б) Виды сооружений биологической очистки Сооружения биологической очистки сточных вод разделяются: а) на сооружения, в которых для очистки используются биохимиче¬ ские процессы, происходящие в почвенных условиях; таковы поля оро¬ шения, поля фильтрации, биофильтры и аэрофильтры; б) на сооружения, в которых для очистки используются явления рас¬ пада органического вещества в водной среде: очистительные пруды и аэротанки. Поля орошения Полями орошения-называются канализационные соору^ени з для био¬ логической очистки сточных вод, одновременно используемые также для сельского хозяйства. В наших условиях поля орошения, прекрасно разрешая санитарно¬ техническую задачу очистки сточных вод города, в то же время позво¬ ляют развернуть в пригородной зоне овощное и молочное хозяйство. Однако большая или меньшая целесообразность применения полей орошения в качестве очистных сооружений города находится в зависи¬ мости от ряда чисто местных условий. Особенно пригодны поля ороше¬ ния в засушливой полосе СССР, где они могут обслуживать даже самые крупные города. В других климатических условиях поля орошения более применимы для средних и небольших городов, особенно с невысоким водопотреблением. Применимы они также для отдельных районов больших городов, для рабочих поселков, совхозов, санаториев, больниц и пр. При наличии в городских стоках большого процента вредных про¬ мышленных вод применение полей орошения может оказаться нецелесооб¬ разным. В крайнем случае возможно отдельное канализование промыш¬ ленных и отдельное — бытовых сточных вод, как это устроено например в Магнитогорске. Надо заметить, что процесс индустриализации городов СССР и роста культурных потребностей населения, увеличивая водопотребление, посте¬ пенно делает применение полей орошения в качестве очистных сооруже¬ ний городской канализации экономически нецелесообразным. Очистка сточных вод на полях орошения является процессом чисто биологическим, так как он осуществляется жизнедеятельностью огромного количества микроорганизмов всевозможных видов, заселяющих почву. По акад. Виноградскому микроорганизмы исчисляются сотнями миллионов 248
на 1 г почвы для обычной пахотной почвы, а для поверхностного ело» почвы полей орошения количество бактерий еще выше. Процессы распада органического вещества протекают в верхних слоях почвы, наиболее обеспеченных кислородом воздуха. Активный аэробный слой почвы (по С. Н. Строганову) не превышает 25—30 см, В силу этого необходимо вслед за поливом участка всегда обеспечивать известный промежуток для отдыха, в течение которого происходят подсыхание почвы и проникание в ее поры атмосферного воздуха. Предельная нагрузка полей орошения, т. е. максимально допустимое количество сточной жидкости на единицу орошаемой площади, зависит от структуры их почвы, ее пористости и климатических особенностей мест¬ ности и колеблется от 15 до 70 л/3 на 1 га в сутки. Агрикультурные условия работы полей орошения требуют такого распределения сточной жидкости по отдельным участкам (кортам), кото¬ рое было бы точно согласовано с потребностью в поливке возделывае¬ мых на участке полей сельскохозяйственных культур. В определенные периоды времени — во время посадки и сбора урожая различных культур¬ ных растений — подача воды на участки должна быть вовсе прекращена. Между тем поля орошения как санитарно-техническое сооружение должны быть приспособлены к постоянному приему определенного количества сточных вод, поступающих в городскую канализацию. Практика показала, что возможна регулировка подачи сточной жид¬ кости путем ее распределения по отдельным участкам, на которых посадка и сбор урожая происходят в разное время. Однако на полях орошения всегда должно быть от 10 до ЗО°/о участков, свободных от культур. Эти участки приспособляются для приема сточных вод в то время, когда на культурные участки подача жидкости невозможна. Территория полей орошения для надлежащего выполнения ими воз¬ лагаемых на них санитарно-технических и агрикультурных задач должна быть соответствующим образом приспособлена. Вся площадь полей должна быть распределена на отдельные поливные участки, разделенные валиками. Участки должны быть спланированы таким образом, чтобы все они могли орошаться сточной жидкостью, протекающей самотеком по сети разводя¬ щим канав, и чтобы профильтровавшаяся через почву полей сточная жид¬ кость собиралась с участков дренажной сетью и отводилась осушитель¬ ными канавами. » Планировка участков должна обеспечивать возможность производства на них сельскохозяйственных работ. К каждому участку должен быть подъезд. На рис. 212 дана схема расположения полей орошения. Площадь полей разделена на отдельные карты. Основные разводные канавы де¬ лаются из кирпича, бетона, дерева или земляные одернованные. Каждая карта оборудуется выпуском для весенних вод, получающихся на полях от таяния льда, и въездом для сельскохозяйственного обслуживания карты. Оросительная и осушительная сети полей орошения нормально зани¬ мают 10—15G/o общей площади, дороги — 4 — 5°/0, кроме того 1—2% пло¬ щади должны быть отведены под усадебные постройки. Жидкость, напра¬ вляемую на поля орошения, иногда предварительно подвергают осветле¬ нию в отстойниках. В зимний период поля не работают, а поступающая на них сточная жидкость намораживается на участках слоем до 0,5 м с тем, чтобы весной во время паводка растаявшая жидкость могла быть сброшена в реку. Эффект очистки сточных вод на полях орошения как по снижению загрязнения жидкости, так и в отношении бактериальной очистки весьма высок и близок к результатам, получаемым после специальной дезинфек¬ ции сточных вод. На полях орошения с успехом культивируются следующие сельско¬ хозяйственные культуры: из кормовых — корнеплоды, преимущественно 249
свекла; из овощей лучше всего — капуста; из луговых — многолетние и однолетние злаки, люцерна и др.; из технических — ива, конопля; из сило¬ совых— подсолнух и кукуруза; с успехом произрастают также ягоды, пло¬ довые деревья. Мало пригодны по санитарным соображениям для полей орошения культуры со стелящимися стеблями: огурцы, тыква, арбузы, дыни, а также овощи, употребляемые в пищу в сыром виде, например салат, редис. Поля фильтрации Рис. 212. Схема расположения полей орошения. Поля фильтрации по своему устройству не отличаются от полей оро¬ шения, различие же между ними заключается в том, что сельское хозяй¬ ство на полях фильтрации не ведется. Поливные нагрузки на поля филь¬ трации могут быть значительно выше, чем на поля орошения, так как нагрузки в данном случае не ограничиваются потребностью растений в поливе, а определяются исключительно фильтрационной способностью почв и эффектом очистки. Для получения большей производительности полей фильтрации их рационально устраивать на легких, хорошо фильт¬ рующих почвах. Расчетная среднесуточная нагрузка на поля фильтрации в зависимости от почв и грунтов выбранных под поля участков допускаются от 50 до 125 м^га, причем при условии предварительного отстаивания сточной жидкости указанные нагрузки могут быть еще увеличены до 50%. Биологические фильтры Биологическими фильтрами, или биофильтрами (они же окислители, перколяторы), называются искусственные сооружения для биологической очистки сточных вод, в которых фильтрующая сточную жидкость среда создана искусственно из рассортированных и уложенных послойно в штабели 250
высокопористых материалов — котельного шлака, кокса, щебня и др. Поверхность загрузочного материала также искусственно заселяется аэробными микроорганизмами, образующими тонкую пленку на по¬ верхности загрузки и производящими биологическую очистку сточ¬ ных вод. Куски загрузочного материала должны быть шероховаты и на единицу объема иметь возможно большую поверхность; поэтому на- пример гравий в качестве загрузочного материала работает хуже, чем ▼ щебень. Фильтрующий материал должен быть тщательно отсортирован. Не¬ правильная сортировка может повести к уменьшению объема пор фильтра и вызвать закупорку фильтрующего материала. Общая толща загрузки делается 1,5—2,0 м. Загрузочный слой фильтра должен лежать на непрони¬ цаемом основании, устроенном из бетона или из кирпича на ребро с цемент¬ ной смазкой. Биологические фильтры делаются в плане круглыми или прямо¬ угольными. Необходимости в устройстве боковых стен для капельного фильтра нет, если боковые поверхности делать с откосом 45°. Однако для более полного использования нагрузки фильтра часто делают и боко¬ вые стенки. Боковые стенки могут быть сделаны из кирпича или круп¬ ных кусков шлака. Кирпичные стенки для лучшего проникания в загрузку делаются ажурными (рис. 213). Процесс биологической очистки сточных вод, прошедших уже меха¬ ническую очистку, заключается в том, что сточная жидкость, распределяе¬ мая равномерно по поверхности биофильтра, медленно стекает по его толще и, приходя в тесное соприкосновение с заселенной микроорга¬ низмами биологической пленкой, покрывающей пористый материал, очищается. Сточная, вода должна по возможности равномерно распределяться по всей поверхности, а затем и по всему объему загрузочного материала. Кроме того должен быть обеспечен надлежащий температурный режим биофильтра, так как жизнедеятельность микроорганизмов зависит от температуры и при температуре меньше -|-6Э замирает. На биофильтры непременно должна поступать жидкость, осветлен¬ ная предварительно на отстойниках, так как иначе загрузочный слой био¬ фильтра быстро забивается осадком. Для равномерного распределения сточной жидкости по поверхности биофильтра применяются разные способы: напуск жидкости на слой мелкозернистого фильтрующего материала, покрывающего всю поверх¬ ность биофильтра (способ Дунбара); жидкость, проходя каплями через этот слой, равномерно орошает фильтр; орошение через дырчатые трубы или спринклеры разных конструкций; в больших установках применяют подвижные, катающиеся по рельсам распределители системы Фид- диана. Для удаления прошедшей через биофильтр воды служит дренаж¬ ная система, состоящая из ряда сборных лотков, устроенных по не¬ 251
проницаемому дну биофильтра, которое планируется скатами к этим лоткам. Бактериальная пленка, образующаяся на поверхности загрузочного материала, частично разрушается и выносится из биофильтра с фильтра¬ том, поэтому за биологическим фильтром непременно должен быть уста¬ новлен вторичный отстойник, цыбор конструкции которого зависит от величины биофильтра и местных условий. Расчетный объем загрузки биофильтра определяется в 0,20 м3 на одного жителя. На очистных станциях, обслуживающих большие города, объем загрузки биофильтров получается настолько велик, что получить на месте необходимое количество загрузочного материала надлежащего качества затруднительно, транспорт же их обходится весьма дорого; по¬ этому получение загрузочного материала является одним из факторов, лимитирующих применение биофильтров. Аэрофильтры Аэрофильтр представляет собой биофильтр с искусственной аэра¬ цией. Окислительная способность аэрофильтра больше, чем биофильтра, в 2,5—3 раза. При Искусственной аэрации фильтра толщина его загрузки может быть увеличена до 4 м\ вследствие этого площадь, занимаемая аэрофильтром, в 2 раза меньше, чем у биофильтра. Боковые стенки аэро¬ фильтра должны быть сплошными. Дно аэрофильтра должно быть устроено так, чтобы навстречу про¬ текающей сточной жидкости равномерно по всей площади фильтра по¬ давался воздух. Для этой цели дно аэрофильтра делается двойным; на решетчатом втором дне базируется нагрузка, воздух же подается в аэро¬ фильтр в пространство между первым и вторым дном. На отводном лотке во избежание выхода воздуха устраивается водяной затвор. Очистительные пруды Очистительные пруды представляют собой сооружения, в которых для очистки сточных вод используются биохимические процессы, происхо¬ дящие при самоочищении водоемов. Сточная жидкость, направляемая на очистку в пруды, предварительно осветляется на механических очистных,сооружениях и разбавляется 3—5 объемами чистой речной воды. Пруды должны быть мелкими (от 0,5 до 1,0 м глубиной) и проточными. Опыты проф. Гофера в Германии показали, что в стоячих водоемах на базе питания органическим веществом сточных вод размножаются в громадном количестве бактерии, грибы, водоросли и более организован¬ ные организмы — инфузории, черви, личинки и моллюски, причем процесс развития этих организмов идет значительно энергичнее, чем в текучих водоемах. Поэтому очистительная способность стоячих водоемов гораздо больше, чем текучих. По данным проф. Гофера 1 га прудов может пере¬ работать в 10 раз больше органических веществ, чем 1 га реки. Опыты, произведенные в наших условиях, показали, что 1 га прудов может в сред¬ нем очистить 300—400 м3 сточной жидкости в сутки (по С. Н. Строганову — 200—300). Это показывает, что метод очистки сточных вод при помощи прудов требует значительных территорий земли, хотя и меньших, чем это требуется для устройства полей фильтрации и особенно для устрой¬ ства полей орошения. При этом следует отметить, что очистительные пруды могут с успехом эксплоатироваться на таких почвах, которые со¬ вершенно непригодны для полей орошения и фильтрации. Очистительные пруды могут одновременно использоваться под рыбо¬ водство. Из рыб в рыбоводно-очистительных прудах хорошо разводится карп. Карпы-годовички весом около 15 г благодаря обильной пище в таких прудах нагуливаются за одно лето до 500—800 г.
Аэротэнки Аэротэнк представляет собой искусственный водоем, в котором аэробные бактерии поставлены в оптимальные условия жизнедеятельности, вследствие чего окислительные процессы в сточной жидкости протекают наиболее интенсивно. Аэротэнк имеет вид длинного открытого бетонного или железобе¬ тонного прямоугольного бассейна глубиной и шириной от 2 до 5 лг и длиной до 100 м и более, через который медленно протекает осветленная на сооружениях механической очистки сточная жидкость. К поступающей Рис. 214. Типы {поперечных сечений аэротэнка. в аэротэнк сточной жидкости непрерывно подмешивается так называе¬ мый „активный ил“, представляющий собой буроватые хлопья, богато за¬ селенные микроорганизмами-минерализаторами, а проходящая по аэро- тэнку жидкость непрерывно и энергично аэрируется, причем воздух вду¬ вается в аэротэнки воздуходувками или засасывается из атмосферы раз¬ ного рода механическими аэраторами. Эм шер Воздух Аэротэнк 8пуск\ иркулир.актив. ил Вторичный отстойник 'Избыточн. 'Регенератор актив, ил о Рис. 215. Схема работы аэротэнка. Выпуск Насосн.ст Накачиваемый воздух подается в аэротэнк по трубам и распреде¬ ляется в нем или дырчатыми трубами (рис. 214,6), прокладываемыми по дну аэротэнка, или воздушными каналами (рис. 214,а), перекрытыми мелкопористыми пластинками — фильтросами. Воздух поступает в аэротэнк мелкими пузырьками, которые, под¬ нимаясь, пронизывают всю толщу сточной жидкости и поддерживают активный ил во взвешенном состоянии. То и другое создает оптимальные условия воздействия окисляющих микроорганизмов на сточную жидкость, вследствие чего органическое вещество жидкости в течение 8—12 час. полностью минерализуется. Биологический процесс, происходящий в аэротэнке, протекает в не¬ сколько фаз, причем наиболее энергичное окисление происходит в пер¬ вые 30—40 мин., в течение которых окисляется около 50% органиче¬ ского вещества; дальнейшие процессы окисления идут менее энергично, но зато параллельно происходит восстановление (регенерация) актив¬ ного ила. Аэротэнк может работать и не на полную очистку; в таком случае регенерация активного ила происходит в особом аэротэнке — регенера¬ торе (рис. 215). 253
В результате очистки сточных вод в аэротанке получается очищен¬ ная вода в механической смеси с регенерированным активным илом; для отделения активного ила сточная жидкость после аэротанка должна пройти вторичный отстойник. Выделенный ный ил перекачивается особой насосной Рис. 216. Общее расположение аэротэнка. во втором отстойнике актив- станцией обратно в аэротанк, где вновь поступает в работу. Однако во вторич¬ ном отстойникеактивный ил получается в избытке, и потому обратно в аэро¬ танк возвращается лишь часть его, а избыток ила той же насосной станцией подается или в эм шер, или в метантанк на пере¬ работку вместе с илом первичных отстойников. Выгодной особен¬ ностью аэротэнка яв¬ ляется возможность очи¬ щать сточную жидкость до любой степени очистки, требующейся по местным условиям в зависимости от времени пребывания жидкости в аэротэнке. На рис. 216 изобра¬ жена схема расположения аэротанков, вторичных отстойников, насосной станции и обслуживаю¬ щих трубопроводов. Аэротанки располо¬ жены двумя секциями по четыре отделения в ка¬ ждой. Каждое отделение состоит из двух коридо¬ ров— прямого и обрат¬ ного. Биологическая очист¬ ка сточной жидкости про¬ исходит в аэротэнке наи¬ более интенсивно, и очистные станции с аэротэнками, называемые стан¬ циями аэрации, являются наиболее совершенными. 4. ДЕЗИНФЕКЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД Количество бактерий в сточных водах исчисляется биллионами на 1 слг, поэтому даже после прохождения сточной жидкости через все фазы механической и биологической очистки в жидкости может Доста¬ ваться значительное количество бактерий. Поэтому согласно правилам, установленным Госсанинспекцией, почти во всех случаях жидкость, про¬ шедшая очистку, подвергается дезинфекции. Сточная жидкость, так же как и водопроводная вода, дезинфици¬ руется хлором. Аппаратура для хлорирования сточной жидкости не отли¬ чается от аппаратуры, применяемой на водопроводных очистных стан¬ циях. Дозы хлора для дезинфекции сточных вод зависят от степени их. 254
загрязненности и, естественно, бывают значительно большие, чем для питьевой воды. Для хлорирования жидкости, прошедшей только механическую очистку, дается доза хлора 25 мг)л, для прошедшей биологическую очистку — 5—10 мгіл. Для успешности дезинфекции хлор должен быть хорошо перемешан со сточной жидкостью; получившая хлор жидкость должна быть выдер¬ жана до спуска в водоем в течение 20—30 мин. (время контакта) в особых резервуарах, называемых контактными резервуарами или дезинфекторами. В некоторых случаях в качестве контактных резервуаров могут быть использованы вторичные отстойники. 5. ВЫПУСК СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОЕМ Очищенные и дезинфицированные сточные воды спускаются в водоем. Для быстрейшей ликвидации остающихся в сточной жидкости загрязне¬ ний важно, чтобы сточные воды перемешивались с водами водоема. Для этого выпускная труба продолжается до стрежня реки и выпуск жидкости в реку осуществляется в нескольких точках ее поперечного сечения. Конструкция выпуска зависит от местных условий. Выпуски крупных канализаций в большие реки или в море часто получают вид солидных гидротехнических сооружений. 6. КОМПОНОВКА КАНАЛИЗАЦИОННЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИИ Расположение отдельных очистных сооружений на площадке очист¬ ной станции находится в тесной зависимости от рельефа поверхности участка и должно быть таково, чтобы и сточная жидкость и ил последо¬ вательно проходили с одного сооружения на другое самотеком с нор¬ мальной скоростью и с потерями напора, не превышающими расчетных. Очищенная сточная жидкость самотеком же должна спускаться в во¬ доем. Поэтому при компоновке очистной станции расположение отдельных сооружений увязывают одновременно и в плане и в профиле по ходу сточной жидкости и ила. На рис. 217 показаны графики движения сточ¬ ной жидкости и ила по очистным сооружениям станции аэрации. Графики построены в виде профилей с показанием отметок земли, расположения и планировки сооружений и горизонтальных расстояний. Вполне правильная схема очистной станции должна гарантировать правильность работы и выполнение всех санитарно-технических требова¬ ний, предъявляемых к очистным станциям, давать минимальный объем и минимальную стоимость как строительных работ, так и эксплоатации. На рис. 218 представлена схема расположения очистных сооружений с аэротэнками. 7. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ очистки сточных вод Химическая очистка сточных вод применяется в промышленных пред¬ приятиях. Приемы и сооружения химической очистки производственных сточных вод чрезвычайно разнообразны в зависимости от разнообразия самих производственных сточных вод. Чаще всего применяются контакт¬ ные резервуары и отстойники. Осветление сточных вод с помощью хими¬ ческих реагентов носит название коагуляции, а сами реагенты в этом случае называются коагулянтами. Действие коагулянтов заключается в том, что они ускоряют и усиливают осаждение из сточных вод взвешенных веществ. В качестве коагулянтов применяются известь, сернокислый гли¬ нозем, железный купорос и др. Отстойники, в которых производится хи¬ мическое осаждение, носят название декантаторов. 255
огкіОбЪі i ■O&Qi o<m -шя 09W- Й7Я7 — w ондоиоизду оишатэу ■ MF 0™^ v№ ozw^ б^^ЬШз/Гз^ШШШГпй^Р0^1 ^7^ •IggToiwfxtwnsaff ( IP |h сю'й • 1 Qyaujnoauj mdj эпнаКіаѵои aondou/Ddoi/z OftM— 08W\- 5 Рис. 217. Графики движения сточной жидкости и ила по очистным сооружениям. 2^
Помещения, в которых сосредоточены все приборы и установки для подготовки и дозировки реагентов, называются реагентным хозяйством. Затем необходимы установки для смешения реагентов с сточной жидкостью, которая после смешения с реагентом уже поступает в кон¬ тактные резервуары. Рисѵ 218. Схема расположения канализационных очистных сооружений с аэро¬ танками. I решетка; 2—песколовки; ~3 — горизонтальные отстойники; 4— аэротанки; 5 — вторичные отстойники системы Дорра; 6 — хлораторная; 7 — дезинфекторы; $ метантанки; 9 — котельная и насосная; 10 — иловые площадки; 11 ком¬ прессорная; 12 — лаборатория и контора; 75 — насосная станция для перекачки ила; И — мастерские; 15 — лоток для жира; —колодец для жира; 17 во¬ доизмерительное устройство. Сооружения, предназначаемые для уменьшения излишней кислот¬ ности или, наоборот, щелочности сточных вод, »носят название нейтрали¬ заторов. 257 17 Водоснабжение и ваналивадия. 6016.
ГЛАВА XVII ВРЕМЕННОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВ 1. ОСНОВНЫЕ ПОТРЕБИТЕЛИ ВОДЫ НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ Период времени с начала развертывания работ на строительной пло¬ щадке промышленного предприятия до пуска и передачи в эксплоатацию промышленного водопровода составляет обычно от 8 до 24 месяцев. Между тем потребности персонала строительства и выполняемые им производственные процессы вызывают необходимость в снабжении по¬ строечных площадок водой, удовлетворяющей определенным количествен¬ ным и качественным показателям. Кроме того вода нужна для борьбы с пожарами. Эти задачи могут быть решены только путем устройства временного водопровода, учитывающего всю водопотребность площадки. Устройство временного водопровода должно производиться на основе предварительно составленного проекта, увязанного со стройтехпланом площадки. Равным образом должны быть учтены возможности дальней¬ шего развития и использования временных водопроводных сооружений в системе постоянного промышленного водопровода. В проекте временного водопровода следует предусматривать по воз¬ можности наиболее простые сооружения, которые могут быть быстра построены. Оборудование временного водопровода должно допускать возможность быстрого монтажа его и удобные условия эксплоатации. 2. НОРМЫ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ Расчетная производительность временного водопровода определяется из учета всей водопотребности строительной площадки, суммирующейся из расходов воды: 1) для производственно-строительных целей, 2) для хозяйственно-питьевых целей и 3) для пожарных целей. ЕслИ' при строительной площадке устраивается временный рабочий по¬ селок, то учитывается и его водопотребность, слагающаяся из: а) хозяй¬ ственно-питьевого расхода и б) расхода воды для тушения пожаров. Нормы водопотребления для всех перечисленных целей могут быть приняты следующие: А. НОРМЫ ПРОИЗВОДСТВЕННО-СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ Производственно-строительные расходы воды на площадках распре¬ деляются по следующим видам работ: а) приготовление и укладка в дело бетона; б) кирпичная и бутовая кладка; в) обслуживание строительных механизмов и компрессоров; г) нужды построечного транспорта; д) потребности временных силовых станций. а) Расход воды на приготовление и укладку в дело бетона При производстве бетонных работ вода употребляется для промыва¬ ния гравия, щебня и песка, для приготовления бетона и для поливки бетона, уложенного в дело. Для промывки гравия или щебня нужно: а) при ручном способе (в желобах) на 1 м3 промытого материала 0,5 до 1,25 л£3 воды; б) при машинном способе (в барабанах) на 1 м3 промытого мате¬ риала 0,3 до 0,5 м3 воды. Для промывки 1 м3 песка — от 1,0 до 1,25 м3 воды. Количество воды, потребной для приготовления бетона, зависит от его консистенции и может быть определено по табл. 40. 258
К указанным в таблице расходам воды практически приходится до¬ бавлять еще 15—20%, учитывая неизбежность некоторой бесполезной потери воды при изготовлении бетона. В тех случаях, когда бетон приготовляется на бетонном заводе и доставка его производится к месту работ в бадьях, надо учитывать рас¬ ход воды на обмыв бадей из брандспойтов в промежутках между оче¬ редными наполнениями. Величина этого расхода зависит от размеров бадей и может приниматься в среднем 10—15 м3 на 1 м2 внутренней поверхности бадьи, или от 50 до 60 л на 1 м3 бетона. Для поливки уложенного бетона расход воды сильно колеблется в зависимости от местных условий, климата, времени года, температуры воздуха и состояния погоды. На поливку 1 м2 поверхности бетона за 1 раз необходимо 3—5 л воды. Число поливок за сутки для центральной части СССР составляет районов — 10—12, а в северной полосе — 1—2 Таблица 40 в среднем 6, для южных в сутки. Нужно иметь в виду, что поливка уложен¬ ного бетона ведется про¬ должительное время (в те¬ чение двух-трех декад). Таким образом, относя по¬ ливочный расход на 1 м3 уложенного бетона, нужно считаться с потребностью для условий центральной зоны СССР величины поливочного Консистенция бетона Осадка конуса в см і Расход воды на 1 м3 бетона в л Жесткий бетон .... • . 3-7 От 177 до 224 Пластичный „ 10-12 . 192 » 226 Литой „ 15—18 „ 214 . 241 расхода, равного: 34-5 10 4-12 F пл F 2 — --Q =24--Q где F— поверхность бетонных конструкций; Q — кубатура бетонной кладки. Для сооружений промышленного характера можно принимать отно- р шение -77 =12, тогда расход воды = 24 • 12 = 288 л. Далее нужно учесть расход воды на поливку опалубки и на поливку готовой цементной штукатурки, составляющей примерно 50 л на 1 лі8 бетона. Таким образом суммарный расход воды, отнесенный к 1 м3 пластич¬ ного бетона в деле, составляет в среднем 1 250 -|-1 100-(-(226 • 1,20)+ 50 + -(-288 + 50 = 3009 л «3,0 м3 воды на 1 м3 бетона в деле. Необходимо иметь в виду, что учтенный в суммарном расходе воды расход на поливку бетона и штукатурки по времени не совпадает со вре¬ менем укладки бетона. б) Расход воды на кирпичную кладку Расход воды составляет на 1 000 ніт. кирпича от 700 до 1 000 л; для бутовой кладки на 1 м3 объема —185—250 л. Приготовление цементного’ раствора (отдельно) требует на 1 м3 от 200 до 300 л воды. * Для приготовления 1 .и3 известкового раствора, включая расход воды на гашение извести, нужно 1 200—1400 л воды. Отдельно на гаше¬ ние 1 м3 извести потребно 2 500—3 000 л воды. в) Расход воды для обслуживания строительных механизмов Строительными механизмами, потребляющими при своей работе воду, являются: паровые экскаваторы разных систем, паровые краны, паровые копры, паровые землечерпательные снаряды и т. д. * 259
Расходы воды для экскаваторов на 100 м3 вынутого грунта приве¬ дены в табл. 40. Они взяты на основе „Единых норм выработки и расце¬ нок по строительному проектированию" 1933 г. Величина удельного расхода воды зависит от характера грунта и от емкости ковша экскаватора. Таблица 41 Расход воды в м3 на 100 лі3 вынимаемого грунта Емкость ковша в м3 Паровая лопата на гусенич¬ ном ходу Паровая лопата на рельсовом ходу Скреперный экскаватор Категории грунта I, II, III IV—VI ѴП-ѴШ I—III IV—VI ѴІІ-ѴШІ 1 I—III ІѴ-ѴІ VII—VIII 0,57 1,00 1,34 1,50 2,00 2,48 3,00 1,10 1,00 0,85 0,76 0,70 0,70 1,82 1,65 1,40 1,25 1,15 1,15 2,20 2,00 1,70 1,52 1,52 1,40 0,98 0,84 0,80 0,80 1,61 1,38 1,32 1,32 1,96 1,66 1,60 1,60 1,42 1,35 1,32 1,20 2,31 2,23 2,05 1,98 2,80 2,70 2,50 2,40 Ввиду того что число механизмов определяется проектом производ¬ ства работ, на практике обычно пользуются нормами расхода воды (м31час), отнесенного к одному экскаватору, независимо от характера грунта. Соответствующие данные приведены в табл. 41. Таблица 42 Расход воды в м3/час на один экскаватор Род экскаватора Емкость ковша в м3 0,57 1,00 1,34 1,50 2,00 2,48 3,00 Паровая лопата на гусеничном ходу . . . 0,45 0,80 1,00 — 1,25 1,50 1,75 „ . „ рельсовом . ... — — — — 1,25 1,50 1,75 Скреперный экскаватор 0,75 1,30 1,00 1,40 1,60 — — Норму расхода воды для паровых строительных механизмов, в ча¬ стности экскаваторов, можно исчислять на 1 мг поверхности нагрева парового котла, принимая ее в среднем 20 л/час. Можно также опреде¬ лять расход воды по мощности главной (подъемной) машины экскава¬ тора, исходя из потребности в 12,5—15 л воды на 1 л. с. ч. Для экскаваторов, приводимых в действие двигателями внутреннего сгорания, вода нужна только для заправки и пополнения радиатора 8 количестве не свыше 150—250 л. Для паровых грузоподъемных кранов расход воды можно принимать 0,5—0,6 м3/час на один действующий агрегат, или определять его по поверхности нагрева котла или же по мощности машины аналогично экскаваторам. Вода для охлаждения компрессоров расходуется в количестве 4—5 л на 1 м3 забираемого компрессором воздуха. Расход этот примерно оди¬ наков для компрессоров любого типа — поршневых и центробежных и как стационарных, так и передвижных. Расход воды, пересчитанный на единицу мощности двигателя ком¬ прессора, составляет 30—40 л на 1 л. с. ч. 2С0
г) Расход воды на нужды построечного транспорта Внутрипостроечный транспорт обслуживается ширококолейными па¬ ровозами, паровозами узкоколейного типа, электровозами, автокарами, автомашинами, тракторами и нередко еще гужевой тягой. Для питания одного паровоза ширококолейного типа (ширина ко¬ леи — 1 524 мм) требуется 20 м3/сутки. Забор воды производится 1 раз в смену (2—3 раза в сутки). Для паровоза узкоколейного типа (ширина колеи 750 мм) нужно от 4 до 6 м3/сутки. Сверх того в паровозном депо расходуется 4,5—5 м3/сутки на одно стойло. Далее необходимо учесть еще расход воды на периодическую промывку паровоза в количестве 20 м3 через каждые 1—1,5 декады. Расход воды для электровозов и автокар (на туалет) может быть принят в количестве 12,5 л в смену, или 25—50 л/сутки на один тяговый агрегат. Автомобильный парк нуждается в воде для заправки радиаторов и для мытья машин. Для заправки радиатора грузовой машины нужно 30—40 л воды. Суммарный расход воды на заправку и питание одной грузовой машины достигает в сутки 150—250 л. Для легковой машины М-1 расход воды на одну заправку составляет 20—30 л, а в сутки—100—150 л. Для мытья грузовых машин расходуется воды от 0,75 до 1,0 м3/сутки. Для мытья легковых машин типа М-1 тре¬ буется 350—400 л/сутки, а типа ЗИС-101—до 500—600 л/сутки. Тракторы на 1 л. с. ч. потребляют 10—25 л воды. Гусеничный трак¬ тор „Сталинец" расходует в среднем 75—100 л/сутки. Гужевой транспорт нуждается в воде для поения лошадей, для мытья их и поддержания опрятности на конных дворах. Расход воды на одну лошадь без чистки стойла — 50 л/сутки, а включая чистку стойла — 125 л/сутки. д) Водопотребности временных силовых станций Водопотребности временных силовых станций на строительствах зависят от типа их оборудования. Вода нужна для парообразования в котлах и кроме того расходуется на конденсацию пара. Количество пара, снимаемого с 1 м3 поверхности нагрева котлов, колеблется от 20 до 30 кг. Можно исчислять расход пара на 1 л. с. мощ¬ ности паровой машины, и расход этот составляет от 8 до 15 кг. В современном паросиловом хозяйстве для питания котлов служит конденсат отработанного пара. Это позволяет для питания котлов огра¬ ничиваться подачей только 7—10% от полного потребного расхода. Ука¬ занная добавка необходима для пополнения потерь конденсата. Расход воды на конденсацию пара зависит от температуры воды и системы охлаждения. Величину такого расхода можно считать в среднем 15—25 л на 1 л. с. мощности двигателя. Если на силовой станции устроить оборот воды с охлаждением в градирнях и тому подобных установках, то водопровод может быть рассчитан только на подачу свежей воды для пополнения потерь при обороте в количестве лишь 3—5% от полной потребности. Б. НОРМЫ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ " Официальных норм хозяйственно-питьевых расходов воды на терри¬ тории строительств и временных поселков при них в настоящее время нет. Расходы эти принимаются обычно по аналогии с существующими нормами ВНИТО водоснабжения и санитарной техники для постоянных поселков при промышленных предприятиях. Такие примерные нормы сведены в табл. 42. 261
Таблица 43 Назначение расхода воды Нормы расхода воды в л На одного работающего на постройке в смену , „ пользующегося душем „ . проживающего в бараке в сутки Для временной бани на одного посетителя (считая время мытья 1 час) . Для временной прачечной на 1 кг сухого белья (считая по 0,3 кг на 1 чел.-сутки) Для больницы на одну койку (считая число больных 0,9—1,0% от всего персонала строительства) Для амбулатории на одного посетителя (считая число амбулаторных больных 4—5% от всего персонала постройки) Для хлебопекарни (хлебозавода): а) на 100 кг выпекаемой муки б) „ 100 „ выпеченного хлеба . Для столовой на одного посетителя . „ поливки за 1 раз улиц, проездов и зеленых насаждений на 1 лс2 поверхности 10-25 25—40 20-35 75-90 30-45 200-250 12 150 115 15 1,5 Коэфициент семейности для временных рабочих поселков при строи тельных площадках принимается 1,50—2,00. В. РАСХОД ВОДЫ для ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ 1) На территории строительной площадки. Для терри¬ тории строительной площадки нормы пожарных расходов воды могут быть приняты по аналогии с промышленными пожарными нормами. Необходимо однако иметь в виду, что огнеопасность постройки зача¬ стую больше, чем промышленного предприятия, уже вступившего в экс- плоатацию. В силу этого выбор разрядов и назначение пожарных норм водорасхода в каждом отдельном случае должны согласовываться с началь¬ ником пожарной охраны строительства. При этом для некоторых строи¬ тельств возможно установление индивидуальных пожарных расходов, превышающих обычные нормы. Во всех случаях предполагается, что пожар происходит в часы ма¬ ксимального производственного и хозяйственного расхода и имеет трехча¬ совую продолжительность. Для особо ответственных или огнеопасных строительств могут быть заданы условия одновременного действия двух пожаров в разных концах территории площадки. 2) На территории временного поселка при строи¬ тельстве. При наличии временного поселка необходимо учитывать воз¬ можность возникновения на его территории пожара одновременно с пожа¬ ром на территории строительной площадки. Норма пожарного расхода воды для временного поселка с населе¬ нием менее 10000 человек может быть принята 10 л]сек в часы макси¬ мального хозяйственно-питьевого расхода при общей продолжительности пожара в течение 3 час. 3. КАЧЕСТВЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВОДЕ, ПОДАВАЕМОЙ ВРЕМЕННЫМИ ВОДОПРОВОДАМИ Для бетонных работ, производящихся на портландском цементе, качество воды должно отвечать следующим требованиям: Реакция pH Серного ангидрида Окиси кальция и магния (вместе) Хлора, солей, азотной и азотистой кислот, аммиака . Свободной углекислоты Остаток после просушки >7,5 не более 200 мг/л • „ 500 „ Следы не более 100 мг[л , 1 000 „ 262
При большем содержании примесей в воде обязательно применение пуццоланового или шлако-портландцемента. При большем содержании примесей, а также при использовании морской воды приходится учиты¬ вать снижение прочности бетона на 1О°/о. Как правило, для бетонных работ не допускается применение болот¬ ных, торфяниковых или загрязненных промышленных вод, а также мине¬ рализованных вод. Предварительное определение содержания в воде кислотных соеди¬ нений рекомендуется производить посредством лакмусовой бумаги. Она погружается на 1—2 часа во взятую пробу воды. Изменение окраски синей лакмусовой бумаги в розовую указывает на присутствие кислот. Для определения наличия в воде сернистых соединений проба воды под- кисляе'гся соляной кислотой, количество которой берется около 1О°/о от взятой пробы. Затем добавляется небольшое количество Ю°/0-ного рас¬ твора хлористого бария. Выпадение белого осадка указывает на сомни¬ тельные качества исследуемой воды. В тех случаях, когда подобные пред¬ варительные испытания обнаруживают наличие в воде кислотных соеди¬ нений, должен быть произведен точный химический анализ, для чего в лабораторию отсылают 2 л воды. Для поливки уложенного в дело бетона желательна подача воды того же качества, что и для затворения бетона. Практика показывает ряд случаев повреждений тонких железобетонных перекрытий из-за поливки их морской водой в жаркое время. Вода, используемая для промывки инертных, не должна содержать глинистых и илистых частиц, засоряющих промывающие механизмы. Качество воды для питания паровых котлов строительных машин должно отвечать тем же требованиям, что и для питания паровозных котлов, а именно: жесткость — не свыше 10—15° и содержание взвеси — не более 600 мг)л. В виде исключения для временных водопроводов могут допускаться источники с водой, имеющей жесткость до 20 нем. градусов. Аналогичные требования предъявляются и к качеству воды, идущей для заправки радиаторов автомашин и тракторов. Качество воды для питания котлов временных силовых станций должно соответствовать следующим требованиям: а) содержание взвеси — не более 600 мг{л-, б) отсутствие веществ, вызывающих разрушение металлических сте¬ нок котлов (кислоты, хлористый магний); в) жесткость—не более 6—10 нем. градусов (для котлов среднего давления водотрубных и трубчатых) и не более 20 нем. градусов (для котлов среднего давления, легко доступных для очистки). Вода для охлаждения конденсаторов временных силовых станций, а также для охлаждения всякого рода компрессоров должна быть лишена больших количеств мутили кислот. Наличие мути может вызывать засо¬ рение трубок холодильников, а кислоты разъедают металл. Качество воды, подаваемой для хозяйственно-питьевых целей строи¬ тельной площадки и временного поселка, должно полностью отвечать обычным требованиям, предъявляемым к постоянным коммунальным водо¬ проводам. 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ И СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ ВРЕМЕННОГО ВОДОПРОВОДА При проектировании и устройстве временного водоснабжения встре¬ чаются самые разнообразные условия, исходя из которых можно наметить следующие типы временных водопроводов: 1) временный водопровод, получающий воду от существующего городского или промышленного водопровода; 263
2) временный водопровод с самостоятельным источником питания (одним или несколькими), обслуживающий только территорию строитель¬ ной площадки; 3) временный водопровод с самостоятельным источником питания, обслуживающий строительную площадку и поселок при ней. Расчетный период действия временного водопровода строительной площадки для первого и второго типов следует принимать за 1 год, при¬ чем размер максимальной водоподачи определяется в соответствии с по¬ требностями строительной площадки в течение наиболее интенсивного квартала стройтехплана. Таковым является обычно третий квартал (июль— сентябрь). Разумеется, развитие сети при этом может итти постепенно, с учетом территориального перемещения построечных работ по мере раз¬ вертывания строительства отдельных цехов и корпусов промышленного предприятия. Для временных водопроводов третьего типа расчетный период дол¬ жен быть удлинен до двух лет, причем развитие сети также может итти постепенно соответственно требованиям стройтехплана и графику произ¬ водства работ. Так как на большинстве строительных площадок промышленных предприятий работы ведутся в две или три смены, каждой из которых дается различная нагрузка, то определение расчетных расходов воды сле¬ дует производить по первой смене, имеющей обычно наибольшую водо¬ потребность. Вместе с тем, как было указано, расчет должен вестись по наиболее интенсивному периоду строительства, т. е. по объему работ в течение третьего квартала. В силу этого коэфициент суточной неравномерности недопотребле¬ ния в пределах одного-двух основных кварталов стройтехплана может быть принят сравнительно невысоким — от 1,15 до 1,20. Для коэфициента часовой неравномерности производственного водопотребления строительной площадки в пределах одной смены следует рекомендовать величину по¬ рядка 1,25—1,35, а коэфициент часовой неравномерности хозяйственно¬ питьевого расхода на территории строительной площадки (в течение суток) может составлять 1,8—2,0. Устройство временного водопровода первого типа возможно только в том случае, если строительная площадка находится близ города, имею¬ щего водопровод, или около какого-либо действующего промышленного предприятия и имеются соответствующие разрешения на присоединение к их водопроводам. Временный водопровод подобного типа рассчитывается лишь на по¬ требность самой строительной площадки, так как персонал постройки расквартировывается обычно в разных частях города и обслуживается городскими социально-бытовыми предприятиями (бани, прачечные, столо¬ вые, клубы и т. д.). Присоединение к действующему городскому водопроводу или хозяй¬ ственно-питьевому водопроводу промышленного предприятия позволяет обойтись без очистки воды. Это значительно упрощает схему временного водоснабжения, кото¬ рая в этом случае, как показано на рис. 219, включает только а — подво¬ дящий водовод, б—водонапорную башню и в — разводящую сеть. Сеть обслуживает как хозяйственно-питьевые, так и строительно-производ¬ ственные нужды строительной площадки. В случае отдаленности питающего водопровода или недостаточ¬ ности его напора для площадки может встретиться необходимость в устрой¬ стве повысительной насосной станции г и запасных пожарных резерву¬ аров д (рис. 209). Водопровод второго типа приходится устраивать в обжитых рай¬ онах, не имеющих водоснабжения, или в случаях, когда местные водо¬ проводы не могут быть использованы (маломощность, удаленность от строительной площадки и т. д.). 264
Персонал постройки, расквартированный обычно в ближайших насе¬ ленных пунктах, обслуживается социально-бытовыми предприятиями по месту временного проживания, ввиду чего временный водопровод рассматриваемого типа снабжает водой только территорию строительной площадки. В задачу его входит также удовлетворение хозяйственно-питьевых нужд персонала постройки на месте работы. В этом случае удобно использовать какой-либо незагрязненный вод¬ ный источник, который в состоянии обеспечить всю водопотребность строительной площадки без предварительной очистки воды. Чаще всего такими источниками могут служить скважины, колодцы и родники. Иногда по местным условиям может быть использован только по¬ верхностный водный источник (река, озеро и т. п.). В этом случае для снабжения персонала постройки дезинфицированной питьевой водой необ¬ ходимо обеспечить все участки строительства должным числом кипятиль¬ ников. Часовая производительность каждого из них составляет от 100 до 1 000 л кипяченой воды в зависимости от их типа, размера и конструкции. Однако, несмотря на наличие кипятильников на территории по¬ стройки, в жаркие дни возможны случаи потребления сырой воды из Рис. 219. Схема временного водоснабжения строительства из действующего водопровода. строительно-производственного водопровода. Поэтому необходимо подвер¬ гать всю воду хлорированию, для чего могут быть применены различные типы простых хлораторов (например передвижной хлоратор системы инж. Ремесницкого). Вместе с тем нужно принять простейшие меры к созданию охранной зоны вокруг источника водоснабжения с целью предупреждения загряз¬ нений. В тех случаях, когда вода содержит большое количество взвешен¬ ных частиц, следует устраивать временные резервуары для предваритель¬ ного отстаивания; резервуары эти будут служить одновременно для со¬ здания пожарных запасов водѣі. Таким образом вода, подвергнутая предварительной дезинфекции, подается по единой разводящей сети как для строительно-производствен¬ ных, так и для хозяйственно-питьевых целей. Согласно сказанному схема временного водопровода второго типа должна включать следующие сооружения: а) водозабор; б) насосную станцию первого подъема, объединенную с насосной второго подъема; в) резервуары; г) хлораторное здание; д) водовод; е) водонапорную башню; ж) разводящую сеть (общую). При использовании поверхностного источника схема должна быть дополнена отстойником для осветления воды. В ряде случаев можно обойтись одним подъемом, вводя хлор во всасывающую трубу насосов первого подъема. Третий тип временного водопровода встречается главным образом на строительствах в необжитых районах, где кроме территории самой 265
площадки должен обеспечиваться водой поселок для персонала постройки с большим числом временных жилищ (бараков), со всеми сопутствую¬ щими социально-бытовыми предприятиями. Перечисленные условия опре¬ деляют мощность временного водопровода, протяжение трубопроводов и общую стоимость сооружений. Естественно, что наиболее сложными и дорогими представляются временные водопроводы третьего типа. Здесь могут встретиться различ¬ ные местные обстоятельства, требующие разного подхода к выбору схемы водопровода. Рассмотрим два наиболее характерных случая. Первый случай. Для временного водоснабжения может быть использован местный источник, дебит которого достаточен, а качество воды позволяет подачу ее без очистки для любых целей. При этих условиях схема водопровода будет включать следующие сооружения: а) водозабор; б) насосную станцию; в) резервуар с пожар¬ ным запасом воды; г) водовод; д) водонапорную башню; е) разводящую сеть площадки; ж) разводящую сеть поселка. Если же вода требует предварительного отстаивания или хлориро¬ вания, после которых возможна дальнейшая объединенная подача ее и Рис. 220. Схема временного водоснабжения с очисткой воды. на площадку и в поселок, то к упоминавшимся выше сооружениям добавляется: и) отстойник и к) хлораторное здание; последнее можно пристроить к насосной станции. Могут встретиться и другие местные особенности, позволяющие упростить схему или, наоборот, требующие некоторого ее усложнения. Например при благоприятном рельефе местности водонапорная башня может заменяться возвышенным резервуаром. С другой стороны, чрез¬ мерная удаленность поселка от строительной площадки может вызвать потребность в устройстве двух самостоятельных водонапорных башен для завода и для поселка. Второй случай. Вода из имеющегося источника может быть использована без очистки только для производственно-строительных це¬ лей, а для снабжения хозяйственно-питьевых потребностей поселка и площадки вода должна предварительно очищаться. Схема водопровода получает следующий вид (рис. 220): а) общий водозабор; б) насосная станция первого подъема; в) водовод; г) соору¬ жение для очистки воды; д) резервуар чистой воды; е) насосная станция второго подъема; ж) разводящая сеть на площадке для подачи производ¬ ственно-строительных расходов воды; з) водонапорная башня на этой сети; и) водовод чистой воды; к) разводящая сеть на площадке для по¬ дачи хозяйственно-питьевого расхода воды; л) разводящая сеть в по¬ селке; м) водонапорная башня для обслуживания сети поселка и хозяй¬ ственно-питьевой сети площадки. 266
Если расход воды для производственно-строительных целей неве¬ лик, то целесообразно подвергать очистке всю воду и тогда схема зна¬ чительно упрощается. Если вода, идущая для производственно-строительных целей, по своим качественным показателям тоже нуждается в предварительной обработке (например в умягчении), то схема водоснабжения усложняется Наконец если имеются два источника водоснабжения, один из кото¬ рых может без очистки использоваться для хозяйственно-питьевых целей, а другой без обработки для производственно-строительных целей, то схема временного водопровода упрощается ввиду исключения из нее очистных сооружений. Подача воды для тушения пожаров производится при временных водопроводах первого и второго типов по объединенной производственно-хозяйственной и противопожарной сети. При временном водопроводе третьего типа противопожарная сеть объединяется обычно с хозяйственно-питьевой (как на поселке, так и на самой площадке). Однако в отдельных случаях тоже возможно объеди¬ нение всех сетей в одну общую сеть (например при наличии источника с достаточным дебитом и с хорошим качеством воды). Возможно также объединение пожарной сети с производственно-стро¬ ительной сетью на территории площадки и с хозяйственно-питьевой сетью на территории поселка. Наконец в отдельных случаях возможно устройство обособленной сети, т. е. специального противопожарного временного водопровода. При всех перечисленных выше способах устройства противопожарной сети тушение пожара производится или с помощью передвижных пожарных насосов, или обеспечивается возможность временного повышения давле¬ ния в сети до необходимой величины. 5. СООРУЖЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ВОДОПРОВОДА Разводящая сеть временного водопровода устраивается по большей части в виде тупиковых линий. Однако в тех случаях, когда заданы высокие нормы пожарного расхода воды, необходимо создание од¬ ного или нескольких замкнутых колец, охватывающих основные построеч¬ ные кварталы и в особенности территории, занимаемые складами лес¬ ных материалов. При устройстве временного водоснабжения строительных площадок следует производить укладку труб таких диаметров и по тем направле¬ ниям, которые позволяли бы использовать их в дальнейшем при устрой¬ стве постоянного промышленного водопровода. Чаще всего удается увя¬ зать систему временного водопровода с системой будущей хозяйственно¬ противопожарной сети; это главным образом вследствие того, что в обеих этих системах трубы имеют диаметры одного порядка (125—250 мм). Всегда следует стремиться к тому, чтобы уже в период строитель¬ ства для временного водопровода были использованы запроектированные для постоянного водопровода сооружения, особенно водопроводная сеть. С этой целью они должны быть построены в первую очередь до осуще¬ ствления основного строительства. Лишь при невозможности этого приходится устраивать временные сооружения, например водоприемники, насосные станции, резервуары и башни, которые в этом случае целесообразно устраивать по упрощенным типам, применяя облегченные конструкции и особенно дерево. В случае большой водопотребности строительства, вызывающей необходимость в возведении сложных и дорогих водопроводных сооружений, следует по возможности стремиться к выполнению их по проектам постоянного водо¬ провода. Это относится главным образом к крупным речным водоприем¬ никам и насосным -шахтам большой глубины. Однако вследствие того, что для осуществления этих сооружений требуется некоторый срок, при¬ ходится прибегать к временным водоприемникам простейших типов, на- 267
Рис. 221.ХПловучий водозабор. пример свайным, легким ряжевым с каменной наброской, в виде выпуска на мостках или в виде огражденных приемных концов самотечных труб. Упрощенные водоприемники приходится устраивать еще и потому, что в целях сокращения длины временного водовода обычно выбирается бли¬ жайший относительно удовлетворительный водоисточник, территориально не совпадающий с наме¬ ченным местом постоян¬ ного водозабора. Если колебание го¬ ризонтов воды в реке яв¬ ляется значительным, то для временного водоснаб¬ жения можно вместо глу¬ бокой шахты устроить либо пловучий водозабор с насосной установкой на барже, либо передвиж¬ ной, смонтированный на тележке, передвигаю¬ щейся на рельсах по скату берега. Пловучий водозабор может быть устроен на любой судоходной реке; водозабор, показанный на рис. 221, оборудован двумя электронасосами по 35 лісек. Каждый насос имеет собственную всасывающую трубу, выпу¬ щенную через борт баржи в деревянном ящике. Напорный трубопровод устраивается из 9—1О-лг секций стальных или железных труб, укладывае¬ Разрез по в-Г Разрез по п-в Рис. 222. Передвижной водозабор. мых на понтонах (или плотах) и соединенных гибкими рукавами, длиной по 2—2,5 м. Для предотвращения разрыва напорных линий понтоны сое¬ диняются цепями. Пловучий водозабор может работать все время за исклю¬ чением только периода ледохода; зимой он отапливается. Передвижной водозабор, смонтированный на тележке и объединен¬ ный с насосной установкой из двух насосов по 50—150 лісек, предста¬ влен на рис. 222. Тележка может перемещаться на рельсах при помощи лебедки и с наступлением паводка поднимается вверх. Трубы в зависи¬ мости от перемещений надо либо наращивать, либо разбирать. 268
Для очистки питьевой воды может быть применена передвижная водоочистная установка В. В. Хованского (рис. 223). Смонтированная на тракторном прицепе, эта установка производит отстаивание, коагулиро¬ вание, фильтрование и хлорирование воды и имеет производительность 2—3 м31час. Вода всасывается центробежным насосом из водоисточника в овальный бачок емкостью 0,08 м3, откуда через диафрагму попадает в трубу со смесителем. Сюда же поступают реагенты — растворы соды, сернокислого алюминия и хлорной извести. В определенных дозах они подаются по резиновым трубкам из трех деревянных бачков емкостью каждый 70 л. После хорошего смешивания с водой реагенты поступают в отстойник емкостью 2,7 м3. Скорость движения воды в отстойнике 1,2 ммісек при производительности 2 м31час, или 1,8 мм/сек при произво¬ дительности 3 м31час. Положительность отстаивания в первом случае 1 ч. 20 м., во втором случае — 54 мин. Затем вода переливается через стенку Дроссель клапан отстойника на фильтр. Последний имеет площадь 0,65 ж3 и представляет собой деревянный ящик, загруженный слоем песка толщиной в 0,55 м и слоем гравия 0,125 м, лежащим на дренаже в виде досок, поставлен¬ ных на ребро. Под дренажем находятся два дощатых днища. В этом междудонном пространстве находятся дырчатые 10-лілі воздухопроводные трубки. По выходе из фильтра вода поступает в междудонное простран¬ ство и отсюда перекачивается вторым насосом в резервуар. Выход из резервуара оборудован дроссельным краном для автоматического регу¬ лирования количества прошедшей воды, а следовательно и скорости фильтрации. Далее вода направляется в резервуар чистой воды. Очередные промывки фильтров требуются через 5—8 час. работы; промывка занимает 10—15 мин. и осуществляется насосом; чистая вода направляется через фильтр из междудонного пространства снизу вверх. Для обслуживания установки требуются 2—3 человека. Насосные станции могут быть устроены по согласованию с пожарной охраной во временных деревянных зданиях, а на юге—в зданиях из мест¬ ного строительного материала, например из самана. При этом должны предусматриваться необходимые противопожарные мероприятия. Равным образом допустимо устройство деревянных запасных резер¬ вуаров. В 1933 г. б. Водоканалпроектом разработаны типовые конструкции деревянных резервуаров (рис. 224) емкостью 50, 75, 100, 200 250, 300, 350 и 400 м3. Эти резервуары выполняются из обрезного пиломатериала по 260
сортаменту ОСТ. Доски соединяются впритык без шпунта. Толщина до¬ сок и другие основные размеры указаны в табл. 44. Описанные резервуары пригодны как для подземных, так и для ба¬ шенных резервуаров. Пиломатериалы должны иметь влажность не более 15—18°/0. Бандажи, стягивающие резервуар, должны быть перед постановкой покрыты горячим асфальтом для защиты от ржа¬ вления. Водонапорные башни вре¬ менного назначения могут быть устроены также деревянные, про¬ стейших систем (рис. 148 и 149). Так как зачастую удается увязать временную сеть с буду¬ щей хозяйственно-противопожар¬ ной сетью, то железобетонные сооружения, например колодцы, могут выполняться с расчетом на их постоянную работу. Исклю¬ чением могут явиться водораз¬ борные будки для обслуживания Рис. 225. Упрошенная водоразборная будка. временного поселка при строительной площадке. Конструкцию этих соору¬ жений легко упростить и пользоватьси ими до ввода в действие домовых присоединений. На рис. 225 представлена схема водоразборной деревян- Таблица 44 Основные размеры деревянных резервуаров для временных водопроводов Емкость в м3 50 75 100 150 200 250 300 350 400 Внутренний диаметр в м . . 4 4,6 5,06 5,3 6,35 6,85 7,25 7,65 8,00 Высота слоя воды в м . . . 4 4,6 5,06 5.3 6,35 6,85 7,25 7,65 8,00 Толщина днища в см ... . 7 7 7 8 8 10 10 10 10 Толщина стенки в см . ... 9,5 9,5 11,5 11,5 И,5 11,5 13,5 13,5 14,0 Стальные бандажи: число их 15 20 20 25 31 23 27 31 34 диаметр в мм 17 17 20 20 20 25 25 25 25 ной будки, отпуск воды из которой производится без сторожа; будка не отапливается. Трубы обертываются войлоком, а сама будка отепляется опилками, очесом и тому подобными материалами. 270
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Водоснабжение промышленных предприятий и населенных мест, ч. I, коллектив авторов под ред. проф. Н. Н. Гениева, М. 1938. 2. То же, ч. II, М. 1938. 3. Проф. Н. А. К а ш к а р о в, Водоснабжение, М. 1938. 4. Проф. В. Т. Турчинович, Улучшение качества воды, М. 1935. 5. Доц. В. Ф. Кожинов, Водоснабжение в США, М. 1937. 6. Инж. А. М. Коню ш ко в, Водоснабжение заводов черной металлургии, М. 1939. 7. Насосы и насосные станции для водопроводов и канализаций, коллектив авторов под ред. проф. А. А. Лаговского, М. 1938. 8. Проф. Н. И. Ф а л ь к о в с к и й, Санитарно-техническое оборудование зданий, М. 1938. 9. А. А. Черкасов, Мелиорация и сельскохозяйственное водоснабжение, М. 1939. 10. Инж. К. Л. Попов, Слесарь-монтажник насосных, фильтровальных станций и очистных сооружений, М. 1939. И. Проф. Н. Н. Гениев, Таблицы для расчета водопроводной сети, М. 1937. 12. Проф. 3. Н. Шишкин, Канализация, М. 1939. 13. Инж. Г. Л. Зак, Водостоки, М. 1937. 14. Инж. Спышнов, Проектирование внутреннего водопровода, М. 1937. 15. Инж. 3. А. Орловский, Механическое обезвоживание осадка городских сточ¬ ных вод. 16. Инж. Е. С. Обухов, Руководство по устройству и эксплоатации канализацион¬ ной сети, М. 1937. 17. П. Б. О р е н т л и х е р, Внутренние санитарно-технические работы, М. 18. Пащенко и Шеер, Индустриализация и скоростной монтаж, М. 1939. 19. Инж. Н. И. Е п и ш к и н, Удаление и утилизация твердых городских отбросов, 1934. 20. Типовые детали зданий, альбомы ИКС, М. 1939 и 1940. 21. Журнал „Коммунальное строительство", СТ/НККХ 12, СТ/НККХ 13, 1939, СТ/НККХ 20, 1940. 22. Журналы: „Водоснабжение и санитарная техника" за 1937—1939 гг.; .Journal of American water works Association*, „Water Works Engineering", „Water Works and Sewerage* и др. Приложение 1 ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА ШКОЛЫ Чертеж А — план подвала.
Чертеж Б — план первого этажа. 272
Чертеж В — план второго этажа. 48 ВодоотЛжваав а аакыивацая. 5016. ц 273
Чертеж Гк— аксонометрическая схем?, 27*
Приложение II ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ ШКОЛЫ +74,00 Угольная -я помещение, о I Котельная- помещение „А +74,00 і2 Насосная +75,00 I 1 1 2 н fabo / і‘бл / м,огІ I II / *ds50 '1-1,80 и-0,03 .-u,uJ $ * ■Стояк 7 | J Irtrt £< > vLbrj. J Чертеж А — план подвала.
Чертеж Б — план первого этажа. 27 6
Чертеж В —план второго этажа? 277
Стояк Ш Чертеж Г —разрезы по стояку //. Стоян /; Прочистку d=100 d~-50 1=10 л ІШ Чертеж Д—разрезы по стояку П1.
Чертеж’Е — план участка школы. Чертеж Ж — профиль дворовой сети. 2TD
Клозет о о о о ПоэкхрнЬій крал Пойка Водонагрева¬ тель Газовая плита Газовая горелка Чертеж 3 — экспликация обозначе¬ ния приборов. 2Ѳ0
Приложение Ш ТАБЛИЦЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ВОДОПРОВОДНЫХ ТРУБ ПО ФОРМУЛЕ МАННИНГА Диаметр D в мм, расход Q в л/сек, скорость ѵ в м/сек D = 50 D = 75 D = 100 D = 125 D = 150 D = 200 D = 250 Q 1 i 100 z V 100/ V 100/ V 100 i V 100/ V 100 i V 100/ V 0,25 0,08 0,13 0,00 0,06 0,002 0,03 1 0,50 0,32 0,25 0,03 0,11 0,008 0,06 0,75 0,72 0,38 0,08 0,17 0,018 0,10 1,00 1,29 0,51 0,14 0,23 0,032 0,13 0,010 0,08 1,25 2,01 0,64 0,23 0,28 0,050 0,16 0,015 0,10 1,50 2,89 0,76 0,33 0,34 0,072 0,19 0,022 0,12 1,75 3,94 0,89 0,45 0,40 0,098 0,22 0,030 0,14 0,011 0,10 2,00 5,15 1,02 0,59 0,45 0,128 0,25 0,039 0,16 0,015 0,11 2,25 6,53 1,14 0,75 0,51 0,162 0,29 0,049 0,18 0,019 0,13 2,50 8,05 1,27 0,92 0,56 0,200 0,32 0,061 0,20 0,023 0,14 2,75 9,73 1,40 1,12 0,62 0,241 0,35 0,074 0,22 0,028 0,16 3,00 11,6 1,53 1,33 0,68 0,288 0,38 0,088 0,24 0,033 0,17 3,25 13,6 1,66 1,57 0,73 0,337 0,41 0,103 0,26 0,039 0,18 0,008 0,10 3,50 15,8 1,78 1,81 0,79 0,392 0,45 0,119 0.29 0,045 0,20 0,010 0,11 3,75 18,1 1,91 2,09 0,85 0,449 0,48 0,137 о;зі 0,052 0,21 0,011 0,12 4,00 20,6 2,04 2,37 0,90 0,511 0,51 0,156 0,33 0,059 0,23 0,013 0,13 4,25 23,2 2,16 2,67 0,96 0.577 0,54 0,176 0,35 0,066 0,24 0,014 0,14 4,50 26,1 2,29 3,00 1,02 0,647 0,57 0,197 0,37 0,074 0,25 0,016 0,14 4,75 29,1 2,42 3,34 1,07 0,721 0,60 0,219 0,39 0,083 0,27 0,018 0,15 5,00 32,2 2,55 3,70 1,13 0,799 0,64 0,243 0,41 0,092 0,28 0,020 0,16 5,50 38,9 2,80 4,48 1,24 0,967 0,70 0,294 0,45 0,112 0,31 0,024 0,18 6,00 — — 5,33 1,36 1,150 0,76 0,350 0,49 0,132 0,34 0,028 0,19 0,009 0,12 6,50 — — 6,25 1,47 1,350 0,83 0,411 0,53 0,155 0,37 0,033 0,21 0,010 0,13 7,00 — — 7,25 1,58 1,570 0,89 0,477 0,57 0,180 0,40 0,039 0,22 0,012 0,14 7,50 ■ — - — 8,32 1,70 1,790 0,96 0,547 0,61 0,207 0,42 0,045 0,24 0,014 0,15 8,00 — —— 9,47 1,81 2,010 1,02 0,623 0,65 0,235 0,45 0,051 0,25 0,015 0,16 8,50 —. — 10,7 1,92 2,280 1,08 0,703 0,69 0,266 0,48 0,057 0,27 0,017 0,17 9,00 — — 12,0 2,04 2,590 1,15 0,788 0,73 0,298 0,51 0,064 0,29 0,020 0,18 9,50 — — 13,4 2,15 2,880 1,21 0,878 0,77 0,332 0,54 0,071 0,30 0,022 0,19 10,00 — — 14,8 2,26 3,200 1,27 0,973 0,81 0,367 0,57 0,079 0,32 0,024 0,20 Q D = 100 D = 125 D= 150 D = 200 D = 250 D = 300 D = 350 100/ V 100/ V 100 z V 100 z 1 V 100/ V 100Z V 100/ V 10,5 3,53 1,34 1,07 0,86 0,406 0,59 0,087 0,33 0,026 0,21 0,010 0,15 11,0 3,87 1,40 1,18 0,90 0,445 0,62 0,096 0,35 0,029 0,22 0,011 0,16 11,5 4,22 1,47 1,29 0,94 0,496 0,65 0,105 0,37 0,031 0,23 0,012 0,16 12,0 4,60 1,53 1,40 0,98 0,529 0,68 0,114 0,38 0,034 0,24 0,013 0,17 12,5 4,99 1,59 1,52 1,02 0,574 0,71 0,124 0,40 0,037 0,25 0,014 0,18 13,0 5,40 1,66 1,64 1,06 0,621 0,74 0,134 0,41 0,040 0,26 0,015 0,18 13,5 5,82 1,72 1,77 1,10 0,670 0,76 0,144 0,43 0,043 0,28 0,016 0,19 14,0 6,26 1,78 1,91 1,14 0,721 0,79 0,155 0,45 0,047 0,29 0,018 0,20 14,5 6,72 1,85 2,05 1,18 0,773 0,82 0,167 0,46 0,050 0,30 0,019 0,20 15,0 7,19 1,91 2,19 1,22 0,827 0,85 0,178 0,48 0,054 0,31 0,020 0,21 0,009 0,16 15,5 7,67 1,98 2,34 1,26 0,883 0,88 0,190 0,49 0,057 0,32 0,022 0,22 0,010 0,16 16,0 8,17 2,04 2,49 1,30 0,941 0,91 0,203 0,51 0,061 0,33 0,023 0,23 0,010 0,17 16,5 8,68 2,10 2,65 1,34 1,000 0,93 0,216 0,52 0,065 0,34 0,024 0,23 0,011 0,17 17,0 9,23 2,17 2,81 1,38 1,060 0,96 0,229 0,54 0,069 0,35 0,026 0,24 0,012 0,18 17,5 9,79 2,23 2,98 1,43 1,130 0,99 0,243 0,56 0,073 0,36 0,028 0,25 0,012 0,18 18,0 10,3 2,29 3,15 1,47 1,200 1,02 0,257 0,57 0,077 0,37 0,029 0,25 0,013 0,19 18,5 10,9 2,36 3,33 1,51 1,250 1,05 0,271 0,59 0,082 0,38 0,031 0,26 0,014 0,19 19,0 11,5 2,42 3,51 1,55 1,320 1,08 0,286 0,60 0,087 0,39 0,032 0,27 0,014 0,20 19,5 12,2 2,49 3,70 1,59 1,390 1,10 0,301 0,62 0,092 0,40 0,034 0,28 0,015 0,20 20,0 12,8 2,55 3,89 1,63 1,470 1,13 0,317 0,64 0,096 0,41 0,036 0,28 0,016 0,21 218
Продолжение Q D = 100 £> = 125 £> = 150 D — 200 £> = 250 £> = 300 £> = 350 100 i V 100/ V 100 z V 100 Z V 100 Z V 100Z V 100 Z V 20,5 13,4 2,61 4,09 1,67 1,550 1,16 0,333 0,65 0,101 0,42 0,038 0,29 0,017 0,21 21,0 14,1 2,68 4,29 1,71 1,630 1,19 0,349 0,67 0,106 0,43 0,040 0,30 0,018 0,22 21,5 14,7 2,74 4,50 1,75 1,710 1,22 0,366 0,68 0,111 0,44 0,042 0,30 0,019 0,22 22,0 15,5 2,80 4,71 1,79 1,790 1,25 0,383 0,70 0,117 0,45 0,044 0,31 0,020 0,23 22,5 16,2 2,87 4,93 1,83 1,860 1,27 0,401 0,72 0,122 0,46 0,046 .0,32 0,020 0,23 23,0 16,9 2,93 5,14 1,87 1,940 1,30 0,419 0,73 0,127 0,47 0,048 0,33 0,021 0,24 23,5 17,6 3,00 5,37 1,92 2,030 1,33 0,437 0,75 0,132 0,48 0,050 0,33 0,022 0,24 0,25 24,0 — — 5,60 1,96 2,120 1,36 0,456 0,76 0,138 0,49 0,052 0,34 0,023 24,5 — — 5,84 2,00 2,200 1,39 0,475 0,78 0,145 0,50 0,054 0,35 0,024 0,25 25,0 — — 6,08 2,04 2,290 1,42 0,495 i 0,79 i 0,150 0,51 0,056 0,35 0,025 0,26 Q £> = 125 £>=150 £> = 200 £> = 250 £> = 300 £> = 350 £> = 400 100 i V 100 z V 100 Z V 1007 V 100 Z V 100 z V 100 Z V 25,5 6,32 2,08 2,39 1,44 0,515 0,81 0,156 0,52 0,058 0,36 0,026 0,27 0,013 0,20 26,0 6,56 2,12 2,49 1,47 0,536 0,83 0,162 0,53 0,060 0,37 0,027 0,27 0,013 0,21 26,5 6,81 2,16 2,59 1,50 0,556 0,84 0,168 0,54 0,063 0,38 0,028 0,28 0,014 0,21 27,0 7,07 2,20 2,69 1,53 0,578 0,86 0,175 0,55 0,065 0,38 0,029 0,28 0,014 0,21 27.5 7,34 2,24 2,78 1,56 0,599 0,87 0,181 0,56 0.068 0,39 0,030 0,29 0,015 0,22 28,0 7,61 2,28 2,88 1,59 0,621 0,89 0,188 0,57 0,070 0,40 0,032 0,29 0,015 0,22 28,5 7,89 2,32 2,99 1,61 0,643 0,91 0,192 0,58 0,073 0,40 0,033 0,30 0,016 0,23 29,0 8,18 2,36 3,10 1,64 0,666 0,92 0,202 0,59 0,075 0,41 0,034 0,30 0,016 0,23 29,5 8,47 2,40 3,20 1,67 0,689 0,94 0,209 0,60 0,078 0,42 0,035 0,31 0,017 0,24 30,0 8,76 2,45 3,31 1,70 0,713 0,96 0,217 0,61 0,081 0,43 0,036 0,31 0,018 0,24 31,0 9,34 2,5 3,54 1,76 0,761 0,99 0,232 0,63 0,086 0,44 0,039 0,32 0,019 0,25 32,0 9,93 2,61 3,68 1,81 0,811 1,02 0,246 0,65 0,092 0,45 0,041 0,33 0,020 0,25 33,0 10,6 2,69 4,00 1,87 0,863 1,05 0,262 0,67 0,098 0,47 0,044 0,34 0,021 0,26 34,0 11,2 2,77 4,25 1,92 0,916 1,08 0,278 0,69 0,104 0,48 0,047 0,35 0,023 0,27 35,0 11,9 2,86 4,50 1,98 0,97 1,H 0,295 0,71 0,110 0,50 0,049 0,35 0,024 0,28 36,0 12,6 2,94 4,75 2,04 1,03 1,15 0,312 0,73 0,116 0,51 0,052 0,37 0,025 0,29 37,0 13,3 3,02 5,02 2,10 1,08 1,18 0,329 0,75 0,123 0,52 0,055 0,38 0,027 0,30 38,0 14,0 3,10 5,29 2,15 1,14 1,21 0,347 0,77 0,130 0,54 0,058 0,40 0,028 0,30 39,0 — — 5,58 2,21 1,20 1,24 0,366 0,79 0,137 0,55 0,061 0,41 0,030 0,31 40,0 — — 5,88 2,27 1,27 1,27 0,385 0,81 2,144 0,57 0,065 0,42 0,031 0,32 41,0 — — 6,17 2,32 1,33 1,30 0,404 0,83 0,153 0,58 0,068 0,43 0,033 0,33 42,0 — — , 6,58 2,38 1,39 1,34 0,424 0,86 0,161 0,59 0,071 0,44 0,035 0,33 43,0 .— — i 6,78 2,44 1,46 1,37 0,445 0,88 0,168 0,61 0,075 0,45 0,037 0,34 44,0 — 7,10 2,49 1,53 1,40 0,466 0,90 0,176 0,62 0,078 0,46 0,038 0,35 45,0 — — 7,43 2,55 1,60 1,43 0,487 0,92 0,184 0,64 0,082 0,47 0,040 0,36 46,0 — — 7,76 2,61 1,67 1,46 0,508 0,94 0,193 0,65 0,086 0,48 0,042 0,37 47,0 — — 8,11 2,66 1,75 1,49 0,531 0,96 0,202 0,66 0,089 0,49 0,043 0,37 48,0 — — 8,47 2,72 1,82 1,53 0,555 0,98 0,210 0,68 0,093 0,50 0,045 0,38 49,0 — — 8,82 2,78 1,90 1,56 0,578 1,00 0,219 0,69 0,097 0,51 0,047 0,39 50,0 1 i 9,18 2,83 1,98 1,59 0,601 1,02 0,228 0,71 0,101 0,52 0,049 0,40 Q £> = 150 £> = 200 £> = 250 £> = 300 £>=350 £> = 400 D = 450 100 Z V 100 z V 100 Z V 100 Z V 100 z V 100 Z V 100 z V 51 9,55 2,89 2,06 1,62 0,625 1,04 0,234 0,72 0,105 0,53 0,051 0,41 0,027 0,32 52 9,9 2,94 2,14 1,65 0,651 1,06 0,243 0,74 0,109 0,54 0,053 0,41 0,028 0,33 53 10,3 3,00 2,23 1,68 0,675 1,8 0,253 0,75 0,113 0,55 0,055 0,42 0,029 0,33 54 — 2,31 1,72 0,702 1,10 0,263 0,76 0,118 0,56 0,057 0,43 0,030 0,34 282
Продолжение Q D = 150 D = 200 D = 250 D = 300 D = 350 £> = 400 D = 450 100 Z V 100 Z V 100 Z V 100 i V 100 Z V 100 Z V 100Z V 55 — 2,40 1,75 0,728 1,12 0,272 0,78 0,122 0,57 0,060 0,44 0,032 0,35 56 — — 2,48 1,78 0,754 1,14 0,282 0,79 0,126 0,58 0,062 0,45 0,033 0,35 57 — — 2,57 1,81 0,782 1,16 0,292 0,81 0,131 0,59 0,064 0,45 0,034 0,36 0,36 58 — — 2,66 1,84 0,810 1,18 0,302 0,82 0,136 0,60 0,066 0,46 0,035 59 — — 2,76 1,87 0,837 1,20 0,312 0,83 0,141 0,61 0,068 0,47 0,036 0,37 60 — — 2,85 1,91 0,864 1,22 0,323 0,85 0,146 0,62 0,070 0,48 0,038 0,38 61 — — 2,94 1,94 0,898 1,24 0,334 0,86 0,151 0,63 0,074 0,49 0,039 0,38 62 — — 3,04 1,97 0,924 1,26 0,345 0,88 0,155 0,64 0,076 0,49 0,040 0,39 63 — — 3,14 2,00 0,958 1,28 0,356 0,89 0,160 0,65 0,078 0,50 0,042 0,40 64 — — 3,24 2,03 0,984 1,30 0,368 0,91 0,166 0,67 0,080 0,51 0,043 0,40 65 — — 3,34 2,07 1,020 1,32 0,379 0,92 0,170 0,68 0,083 0,52 0,044 0,41 66 — — 3,44 2,10 1,040 1,34 0,391 0,93 0,176 0,69 0,086 0,53 0,045 0,41 67 — — 3,55 2,13 1,080 1,36 0,403 0,95 0,182 0,70 0,088 0,53 0,047 0,42 68 — — 3,66 2,16 1,110 1,38 0,416 0,96 0,187 0,71 0,091 0,54 0,048 0,43 69 — — 3,77 2,19 1,140 1,41 0,428 0,98 0,192 0,72 0,093 0,55 0,050 0,43 70 — — 3,88 2,22 1,170 1,43 0,440 0,99 0,198 0,73 0,096 0,56 0,051 0,44 71 — — 3,99 2,26 1,210 1,45 0,453 1,00 0,203 0,74 0,099 0,57 0,053 0,45 72 — — 4,10 2,29 1,240 1,47 0,466 1,02 0,210 0,75 0,102 0,57 0,054 0,45 73 — — 4,21 2,32 1,280 1,49 0,479 1,03 0,215 0,76 0,105 0,58 0,056 0,46 74 — — 4,33 2,35 1,320 1,51 0,492 1,05 0,222 0,77 0,107 0,59 0,057 0,46 75 — — 4,45 2,38 1,350 1,53 0,505 1,06 0,227 0,78 0,110 0,60 0,059 0,47 76 — — 4,57 2,42 1,390 1,55 0,519 1,07 0,233 0,79 0,113 0,61 0,060 0,48 77 — — 4,69 2,45 1,430 1,57 0,533 1,09 0,239 0,80 0,116 0,61 0,062 0,48 78 — — 4,81 2,48 1,470 1,59 0,546 1,10 0,246 0,81 0,119 0,62 0,064 0,49 79 — — 4,93 2,51 1,500 1,61 0,560 1,12 0,252 0,82 0,123 0,63 0,065 0,50 80 — — 5,06 2,54 1,540 1,63 0,574 1,13 0,258 0,83 0,1261 0,64 0,067 0,50 Q 79 = 200 D = 250 79 = 300 D = 350 D = 400 D = 450 j D = 500 100 Z V 100 Z V 100 Z V 100 Z V 100 Z V 100/ V 100 Z V 81 5,19 2,58 1,58 1,65 0,589 1,15 0,265 0,84 0,129 0,65 0,069 0,51 0,039 0,41 82 5,31 2,61 1,62 1,67 0,603 1,16 0,271 0,85 0,132 0,65 0,070 0,51 0,040 0,42 83 5,44 2,64 1,66 1,69 0,618 1,17 0,278 0,86 0,136 0,66 0,072 0,52 0,041 0,42 84 5,58 2,67 1,70 1,71 0,633 1,19 0,285 0,87 0,139 0,67 0,074 0,53 0,042 0,43 85 5,72 2,70 1,74 1,73 0,648 1,20 0,292 0,88 0,142 0,68 0,076 0,53 0,043 0,43 86 5,86 2,74 1,78 1,75 0,663 1,22 0,298 0,89 0,146 0,68 0,077 0,54 0,044 0,44 87 6,00 2,77 1,82 1,77 0,679 1,23 0,306 0,90 0,149 0,69 0,079 0,55 0,045 0,44 88 6,14 2,80 1,87 1,79 0,695 1,25 0,313 0,92 0,152 0,70 0,081 0,55 0,046 0,45 89 6,28 2,83 1,91 1,81 0,712 1,26 0,320 0,93 0,155 0,71 0,083 0,56 0,047 0,45 90 6,42 2,86 1,95 1,83 0,728 1,27 0,328 0,94 0,159 0,72 0,085 0,56 0,048 0,46 91 6,56 2,90 1,99 1,85 0,744 1,29 0,335 0,95 0,162 0,72 0,087 0,57 0,050 0,46 92 6,71 2,93 2,04 1,87 0,761 1,30 0,342 0,96 0,166 0,73 0,089 0,58 0,051 0,47 93 6,85 2,96 2,08 1,89 0,778 1,32 0,349 0,97 0,170 0,74 0,091 0,58 0,052 0,47 94 7,00 2,99 2,12 1,91 0,795 1,33 0,356 0,98 0,174 0,75 0,093 0,59 0,053 0,48 95 7,15 3,02 2,17 1,93 0,812 1,35 0,364 0,99 0,177 0,76 0,094 0,60 0,054 0,48 96 — — 2,22 1,95 0,834 1,36 0,372 1,00 0,181 0,76 0,097 0,60 0,055 0,49 97 — — 2,26 1,98 0,851 1,37 0,380 1,01 0,184 0,77 0,099 0,61 0,056 0,49 98 — — 2,31 2,00 0,867 1,39 0,388 1,02 0,188 0,78 0,101 0,61 0,057 0,50 99 — — 2,36 2,02 0,883 1,40 0,396 1,03 0,192 0,79 0,103 0,62 0,059 0,50 100 — — 2,41 2,04 0,900 1,42 0,404 1,04 0,196 0,80 0,104 0,63 0,060 0,51 102 — — 2,51 2,08 0,933 1,44 0,420 1,06 0,204 0,81 0,109 0,64 0,062 0,52 104 — — 2,60 2,12 0,974 1,47 0,437 1,08 0,212 0,83 0,113 0,65 0,065 0,53 106 — — 2,70 2,16 1,000 1,50 0,454 1,10 0,221 0,84 0,117 0,67 0,067 0,54 108 — — 2,81 2,20 1,050 1,53 0,471 1,12 0,229 0,86 0,122 0,68 0,070 0,55 110 — — 2,91 2,24 1,090 1,56 0,488 1,14 0,237 0,88 0,127 0,69 0,072 0,56 12 — — 3,02 2,28 1,130 1,58 0,506 1,17 0,246 0,90 0,131 0,70 0,075 0,57 114 — — 3,13 2 32 1,170 1,61 0,525 1Д9 0,255 0,91 0,136 0,72 0,078 0,58 116 — — 3,24 2,36 1,210 1,64 0,541 1,21 0,263 0,93 0,141 0,73 0,081 0,59 118 — — 3,35 2,40 1,250 1,67 0,562 1,23 0.274 0,95 0,146 0,74 0,083 0,60 120 — — 3,46 2,45 1,290 1,70 0,582 1,25 0*283 0,96 0,151 0,75 0,086 0,61
предметный указатель Автоматизация управления насосными станциями 136 Ажитатор 144 Активный ил 253 Аммонизатор 151 Арматура водопроводная 55 — систем горячего водоснабжения 70 Аэрация воды 155 Аэротенки 253 Аэрофильтры 252 Баки внутреннего водопровода водонапор¬ ные 30, 57, 62 запасные 30 Бассейны плавательные и купальные 203 Бачки внутренней канализации промывные 81 Башни водонапорные 12, 173, 174 — — деревянные 174, 179 железобетонные 174 кирпичные 174, 177 оборудование 180 стальные 178 Бензиноуловители 83 Биофильтры 251 Биохимическая потребность в кислороде (БПК) 236 „Блэкалюм* 150 Вакуумфильтры 237, 246 Ванны 78 Вантузы воздушные 189 Ввод водопроводный 30 Величина pH 139 Вентили запорные 56 Вентиляция наружной канализационной сети 208 „Верденизация* 150 Вода оборотная 26 Водоводы 12 Водоемы запасные 29 Водозаборные сооружения 113, 114 Водозаборы береговые раздельного типа 114, 116 совмещенного типа 114, 117 из озер и морей 119 — передвижные 268 — пловучие 268 Водомеры 30, 32, 36 — Вентури 136 — Вольтмана 35 — комбинированные 36 — «Космос* 34 284 Водомеры крыльчатые 32 Водомерный узел 30, 33 Водонагреватель газовый 64 Водонагревательная установка'*от тепловой сети 67 Водонапорные башни 12, 173, 177, 179, 180 Водонапорный резервуар 12 Водоотведение, нормы 20 Водоочистная установка Хованского 269 Водоподъемные устройства 125 Водопотребление 18 — коэфициент часовой неравномерности 23 — населенных мест, расчетное число жи¬ телей 19 — нормы 20 — хозяйственно-питьевое 18 расчетный срок действия 19 Водоприемники 114 — ковшевые 114, 118 — с самотечными линиями 114, 116 Водопроводная сеть внутренняя, гидравли¬ ческий расчет 47 проектирование 51 расчет 43 устройство 51 кольцевая и разветвленная 156 наружная 156 детали устройства 184 режим работы 159 однозонная и многозонная 156, 157 с контррезервуаром и без него 156 с односторонним и двухсторонним питанием 156, 158 Водопроводные станции 12 Водопроводы внутренние безнасосные и безрезервуарные 42 — внутренние 30 классификация 40, 42 многозонные 42 монтаж 103, 107 — — насосные 42 пневматические 42, 62 противопожарные 28, 37 резервуарно-насосные 42 с верхней и нижней разводкой 42, 43 тупиковые или кольцевые 43 — временные 258 — — схема устройства 263 — классификация 14 — поливочные 197 — с водозабором из открытых и подзем¬ ных источников 11 — смешанные 11, 14 Водосборы горизонтальные 123 — трубчатые 123
Водоснабжение горячее 64, 68 — зданий 30 — оборотное 196 — пневматическое 193 — производственное 195 — прямоточное 195 — строительств 258, 261 Водостоки ливневой канализации 233 Водоструйные приборы (эжекторы) 125 Водоумягчитель цеолитовый 154 Водохранилище 13 Воды грунтовые, напорные 120 — промпредприятий производственных 14 хозяйственно-фекальные 15 — сточные 14, 15 Выпуски внутренней канализации 87 Галлереи водосборные 123 Гидранты пожарные 187 Гнутье труб 103 Головные сооружения водопровода 12 Горячее водоснабжение 64, 68 расчет 70 Градирни 155, 197 Давление пьезометрическое 27 Дезинфекция воды 148 — сточных вод 254 Декантаторы 255 Дренажи 123 Дренчерное устройство 40 Души 79 Дюкеры 171, 224 Жироловки для очистки сточных вод 237, 239 Жироуловители 83 Задвижки »Лудло“ 91 — наружного водопровода 186 — внутренней канализации гидравлические 72 Зона санитарной охраны 114 Иловые площадки 237, 245 Интерцептор 235 Источники водоснабжения И, 113 Камера промывная 209 — реакции 143 Канализационные очистные сооружения 255 — сети в здании 72 внутреннее проектирование 97 расчет 94 дворовые и внутриквартальные ПО жилых и общественных зданий 86 промпредприятий 85 Канализация внутренняя 72 производственная 72 хозяйственно-фекальная 72 — дворовая, схема 17 — ливневая 229 внутренние водостоки 233 наружная сеть 229 расчет 231 — монтаж 103 — мусора 99 Канализация населенного пункта, схема 17 — общесплавная 15, 234 — полураздельная 15, 234 — промпредприятия, схема 18 — раздельная 15 — системы и схемы 14, 15 — сплавная 15 — хозяйственно-фекальная 204 гидравлический расчет 214 глубина заложения и диаметры труб 206 конструирование сети 207 наполнение труб 205 наружная сеть 204 основы проектирования 213 схемы сетей 211 — скорости сточных вод 205 технические условия устройства 205 трассировка сети 210 Канализование зданий 72 Каптаж родников 124 Кернератор 100 Клапаны регулировочной аппаратуры 55 — обратные 188 Коагуляция воды 142, 255 Колебания расхода воды 22 Коллекторы канализационные кирпичные 220 — хозяйственно - фекальной канализации 208 Колодцы береговые 116 — внутренней канализации ревизионные 89 — канализационные контрольные 17 перепадные 224 смотровые 16, 207, 222 — на водопроводной сети 189 — трубчатые 121 — шахтные 122 — эмшерские 242 Колонки водоразборные 189 — для нагревания воды 64 Колонны водонапорные 180 Контррезервуары 29 Котлы водогрейные 65 Коэфициент неравномерности бытового водоотведения 24 расходы воды 22 Краны противопожарные внутренние 37 — шаровые 56 Крестовины 91 Крибы 114, 117 Критическая продолжительность дождя 231 Ливнеспуск 234 Линия пьезометрического давления 27 Лобачева и Абрамова таблицы 48 Маннинга формула для определения потерь напора 47, 49 — — для расчета канализационных сетей 215 Метантанки 237, 244 Метод предельных интенсивностей 231 Мойки 77 Монтаж внутренних водопроводов 103, 107 — канализации 103 — установок на объектах 104 Мусородробилки 102 Мусоропровод 99 — огневой (кернератор) 100 285
Нагреватели водоводяные 67 Напор в водопроводных трубах 26 — в наружной водопроводной сети 158 — свободный 26 Нарезка резьбы на трубах 103 Насосные станции 133 — — автоматические 136 канализационные 225, 226, 228 — первого и второго подъема 133 полуавтоматические 137 Насосы внутренних водопроводов 60 повысительные 60 центробежные 60 — поршневые 125 — пропеллерные 125 — с погруженным мотором 128 — цетробежные 125, 128 Нейтрализаторы 257 Обезвоживание осадков сточных вод 246 Обезжелезивание (деферризация) воды 154 Обеззараживание воды 148 Озонирование воды 150 Осаждение взвеси с коагулированием 142 Осветление воды 141 Отстойники 144 — внутренней канализации 82 — диффузоры 145 — для очистки сточных вод 237, 240, 242, 255 Охладительные установки внутренней ка¬ нализации 85 Очистка воды для питьевых целей 141 ѵ , - * — сточных вод 235 биологическая 247 химическая 255 ♦ Разводящая сеть 12 временного водопровода 267 Размельчение отбросов 102 Раковины 77 Расход воды в городе 22 для временных силовых станций 261 для обслуживания строймеханизмов 259 для тушения пожаров 262 на кирпичную кладку 259 на нужды промтранспорта 261 на производственные надобности 25 на строительствах 261 при производстве бетонных работ 258 расчетный 22 в жилых и общественных зданиях 44, 46 в производственных цехах 44 для временного водопровода 263 Расчетная продолжительность дождя 231 Ревизии 72, 89 Резервуары 29 — внутренних водопроводов безнапорные57 водонапорные и запасные 57 воздушные 63 закрытые 57 — водонапорные 12 — для временных водопроводов 269 — для стоков жидкости внутренней кана¬ лизации сборные 92 — железобетонных водонапорных башен 176 — контактные 255 — наземные 181 — подземные 182, 184 Рекарбонизация воды 152 Решетки для очистки сточных вод 237’ Родники 124 Папп-машина 246 Перекачка сточной жидкости внутренней канализации 92 Песколовки внутренней канализации 82 — для очистки сточных вод 237 Писсуары 75 Пневматические установки внутренних во¬ допроводов 62 Подъем воды 125 центробежными насосами 128 — сточных вод 225 Пожарные гидранты 187 Поля орошения 248 — фильтрации 250 Потери напора во внутренних водопрово¬ дах 47 Преаммонизация 150 Приборы внутренней канализации, про¬ мывные 72, 80 специального назначения 72, 82 — санитарные, нормы числа для различных назначений 93 Прием воды из подземных источников 120 Приемники сточных вод внутренней кана¬ лизации 72 Прокладка трубопроводов для внутренних сетей 52 * Промывка наружной канализационной сети 209 Противопожарные краны 37 — требования к водопроводу 27, 37 Прочистки для внутренней канализации 72, 90 Пруды очистительные 252 286 Сантехническое оборудование, увязка с архитектурным оформлением 109 Сита для очистки сточных вод 237 Сифон 16 Состав воды 140 Спринклерное оборудование 39 Стандартизация деталей и конструкций^при монтаже 105 Статический уровень воды 120 Стерилизация воды 150 Сточные канализационные воды, определе¬ ние расчетных расходов 213! Стояки внутренней канализации 87 Теплоуловители внутренней канализации 86 Термоизоляция трубопроводов внутренних сетей 53 Трапа 79 Трассировка наружной водопроводной сети 156 — хозяйственно фекальной сети 210 Тройники 91 Трубопроводы внутренней канализации^ вытяжные 88 — внутренних сетей, прокладка 52 — внутри зданий 30 — водонапорных баков 57 — пневматической установки 63 Трубы внутренней канализации 86Л90 — водопроводние внутренних сетей 51
Трубы водопроводные наружных сетей 164, 166, 167, 170 — канализационные 217, 220 — самотечные 116 Туннели для прокладки водопроводов 53 Удаление мусора гидравлическим спосо¬ бом 102 Удельный расход воды в наружном водо¬ проводе 159 Улучшение качества воды 138 Умывальники 76 Умягчение воды 151, 154 Унитазы 73 Устранение привкусов и запаха воды 150 Устройства для прочистки внутренней ка¬ нализации 72, 89 Фасонные части водопроводной сети 165 Фильтрация воды 146 Фильтры английские и американские 146 Фильтры биологические 251 — медленные и скорые 146 — песочные 146 Фитинги 51 Флокулятор 144 Фонтанчики питьевые 80 Фонтаны 200 „Характерный расход* водомера 36 Хлораторы 148 Хлорирование воды 148 Центрофугирование осадка сточных вод 246 Чаши клозетные 73 Эжекторы 125 Эмшерские колодцы 242 Эрлифты 125, 130 Редактор инж. В. А. Ленский Подписано в печать 31/1 1941 г. 18 печ. л. УИЛ 27,22. Зак. № 5016. Тираж 10000 Л 11729. Цена 9 руб. Пер. 2 руб. 1-я типография Мажгиза НКТМ. Ленинград, ул. Моисеенко, д. 10.
Опечатки Стр. Строка Напечатано Следует читать По чьей вине 24 7 снизу водоотведения водопотребления Авт. 24 1 „ водопотребления водоотведения я 96 17 „ табл 19 табл. 21 я 245 4 „ 1 м* 1 м^Ісутки Ред. 251 20 сверху проникания проникания воздуха Авт. Кастальский и Кожинов. Зак. 5016.