Устройство водопровода на строительных площадках

Для снабжения водой строительства должны по возможности использоваться постоянные источники водоснабжения. Наиболее экономично применять для этих целей действующие городские во­допроводы. При проектировании водопроводов целесообразно устраивать объединенную сеть с подачей воды, количество и качест­во которой удовлетворяли бы все нужды строительства.
В отдельных случаях целесообразно подавать воду из наружного водопровода на хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды, а для производственных процессов применять воду из местного поверхностного или подземного источника с учетом вышеизложен­ных требований к качеству используемой для различных технологи­ческих процессов воды. Особенно осторожно нужно применять воду подземных источников, потому что она может оказаться сильно минерализованной и агрессивной по отношению к бетону. При невозможности использования существующих водопроводных сетей на строительных площадках устраивают временный водопровод. Его устройство должно быть простым и экономичным.
Для получения воды, например, из поверхностных источников может быть использована насосная установка, располагаемая на понтонах или при малых колебаниях уровней воды в водоеме — на сваях. При получении воды из подземных источников могут быть применены шахтные колодцы и водозаборные скважины.
Для обеспечения необходимого запаса воды на строительной площадке сооружаются временные водонапорные башни из дерева или металла. Запас воды на противопожарные и производственные нужды может храниться и в открытых резервуарах, дно и откосы которых для обеспечения их водонепроницаемости покрывают ас­фальтовым или асфальтобетонным слоем. Эти резервуары устра­ивают на подушке слоем 300 — 350 мм из жирной глины по утра­мбованному грунту.
Объем резервуаров может быть принят на больших объектах до
100 м³.
Для подачи воды от источника водоснабжения на строительную площадку устраивают разводящую водопроводную сеть. Трубы сети должны легко монтировался и демонтироваться.
Временная водопроводная сеть должна иметь минимальную протяженность. Сеть укладывают в грунт по поверхности земли или на эстакадах, применяя для этих целей не только трубы, но и гибкие шланги с разъемными соединениями. Для временных водопроводов используют трубы из полиэтилена низкой плотности, водогазо­проводные трубы. В зимнее время трубы утепляют. Колодцы на временных сетях для установки арматуры допускается не соору­жать.
Для устройства на строительных площадках обязательных моек для построечного транспорта целесообразно применение схемы оборотного водоснабжения. 

Устройство канализации на строительных площадках

Сточные воды, образующиеся на строительных площадках, до­пускаются к спуску в канализационную сеть населенного пункта. Для отвода сточных вод с территорий строительных площадок сеть стараются прокладывать по кратчайшему расстоянию к централи­зованной системе канализации. Для строительства участков сети, которые в дальнейшем не могут быть использованы, кроме керами­ческих труб могут быть применены и гончарные.
Для канализования объектов строительства можно применять временные, стационарные, передвижные канализационные сооруже­ния и установки.
При продолжительном сроке строительства на площадке реко­мендуется установка сборно-щитового дома с туалетными ком­натами. Наилучшим в санитарном отношении видом временного санитарно-технического оборудования строительной площадки яв­ляется применение контейнерных (инвентарных) санузлов, биоту­алетов.
Биотуалет работает точно так же, как унитаз типа «Компакт», но занимает меньше места и не требует вентиляции туалета.
Малый вес биотуалета позволяет легко доставить его в любое нужное место. Его принцип работы заключается в том, что чистая вода из наполняемого бачка, который вместе с унитазом образует двухкомпонентную часть туалета, смывает отходы в расположен­ный внизу герметичный приемный резервуар.В нем отходы подвергаются дезодорации и химической обработ­ке быстрорастворимыми гранулами.
Нижняя часть биотуалета легко отсоединяется от основной кон­струкции, после чего ее можно легко до­ставить к месту выброса отходов (компост­ная яма или грунт) и аккуратно слить содер­жимое.
Конструкции биотуалетов могут быть снабжены электрической системой смыва, работающей от аккумуляторной батареи, и индикатором уровня отходов.
Могут применяться установки с водоне­проницаемыми выгребными емкостями (люфт-клозеты). Они состоят из нескольких кабин, размещаемых во временных построй­ках на расстоянии не менее 20 м от жилых и общественных зданий.
При расположении строительной пло­щадки в сельской местности целесообразно применять клозеты с засыпкой нечистот растительной землей или сухим торфяным порошком — пудр-клозеты. Тогда нечистоты мо­жно использовать в качестве удобрений на близлежащих сельскохо­зяйственных участках.
При невозможности отведения сточных вод в централизованную систему канализации и при их объеме более 2 м³/сут на строитель­ной площадке могут применяться очистные сооружения малой канализации. Они должны располагаться с подветренной стороны от жилых зданий.
Самыми простыми и надежными сооружениями этой системы являются септики. Рекомендуется принимать типовые многокамерные септики из сборных железобетонных элементов. Прошедшие в септиках неполную биологическую очистку сточные воды подлежат дальнейшей обработке. Для этого можно применить фильтрующую траншею. В траншее предусматрива­ется укладка двух трубопроводов, располагаемых один под другим и разделенных слоем песка. Из одного трубопровода происходит просачивание воды в фильтрующий слой, а другой предназначен для сбора и отвода воды. Днище траншеи должно иметь ширину 0,5 м, а глубина ее составляет 1,2 — 1,5 м. Стенки траншеи могут не крепиться досками в тех случаях, когда грунт обладает высокой устойчивостью. При устройстве траншей обязательно предусмат­ривается вентиляция как для распределительной, так и для рас­положенной под ней дренажной трубы путем присоединения к их концам вентиляционных труб, которые выводятся на поверхность. Сточные воды, прошедшие предложенную очистку, считаются био­логически очищенными и могут быть спущены в водоем. В том случае, если участок строительства значительно удален от водоема, сточные воды отводятся в почву через фильтрующие колодцы. Расстояние от днища колодца до уровня грунтовых вод должно быть не менее 1 м. Днище колодца делают водопроница­емым. В стенках устраивают ряд отверстий.

Дезинфекция сточных вод

Дезинфекция (обеззараживание) сточных вод, прошедших био­логическую очистку перед ее спуском в водоем, обязательна, несмо­тря на то, что большая часть патогенных (болезнетворных) мик­роорганизмов погибает в биофильтрах и аэротенках. Более на­дежными являются методы почвенной очистки на полях орошения и фильтрации, которые обеспечивают (при условии нормаль­ной нагрузки на поля) высокий эффект бактериальной очистки (до 99%). Ввиду сложности определения содержания патогенных мик­робов в сточной воде, прошедшей биологическую очистку, приме­няют метод оценки их обеззараживания по титру кишечной па­лочки.
Обеззараживание сточных вод может осуществляться различ­ными способами: озонированием, ультрафиолетовыми лучами, эле­ктролизом, хлорированием и др. После озонирования количество бактерий в сточной воде уменьшается на 99,8%, но применение этого метода является достаточно дорогим и сложным. Исполь­зование облучения очищенных стоков ультрафиолетовыми лучами эффективно только при небольшом содержании в воде взвешенных веществ. Простым, достаточно дешевым и надежным методом дезин­фекции сточных вод является электролиз, который может осуществ­ляться без применения хлорсодержащих веществ, что исключает перевозку реагентов, устройство хранилищ, принятие мер по пре­дотвращению утечки токсичного газа и т. д. Однако наиболее применяемым методом для обеззараживания очищенных сточных вод остается хлорирование, т. е. введение в сточную воду опреде­ленного количества жидкого хлора, хлорной извести или гипох­лорита натрия.
Дезинфекция малых количеств сточной жидкости (1000 м³/сут) осуществляется хлорной известью, а больших масс воды жидким хлором. Сточную жидкость подвергают обеззараживанию после прохождения ею вторичного отстойника (см. рис. 4.2).
Сооружения для дезинфекции сточных вод включают: хлоратор- ную, смеситель и контактные резервуары.В хлораторной устанавливают оборудование для приготовления жидкого раствора хлорного газа или хлорной извести. Смеситель служит для смешения хлорного раствора со сточной Жидкостью. Контакт хлора со сточной жидкостью осуществляется в течение 30 мин в контактных резервуарах, которые устраиваются по типу вертикальных или горизонтальных отстойников. После дезинфек­ции сточная жидкость может быть спущена в водоем.
Установка для дезинфекции сточных вод хлорной известью обы­чно состоит из затворных баков (одного или двух), двух растворных (рабочих) баков и одного дозировочного бачка. В затворном баке происходит затворение хлорной извести, в результате чего получа­ют раствор концентрацией 10 — 15% (по активному хлору).
Этот раствор поступает в один из растворных баков, где допол­нительно перемешивается с водой до получения раствора с концен­трацией не более 2,5% (по активному хлору). Водутшя приготовле- ния раствора получают из водопровода или местного источника водоснабжения, или используют очищенную воду, взятую после контактного резервуара.
Из растворных баков сточная вода поступает в дозирующий бачок, а затем в смеситель.
Жидкий хлор вводят в сточную жидкость непосредственно или при помощи хлоратора. Последний способ получил более широкое применение. Для дезинфекции сточных вод применяют хлораторы непрерывного действия. Лучшими из них являются вакуумные, в которых дозируемый газ находится под разрежением, что предот­вращает его проникновение в помещение. Хлораторы (рабочие и ре­зервные) располагаются в хлораторной.
Из хлоратора хлорная вода по полиэтиленовым трубам поступа­ет в смеситель со сточной водой. На крупных очистных станциях устанавливают вакуумные хлораторы производительностью 20 — 50 кг/ч с автоматизированным дозированием хлора.

Кондиционирование воздуха

Сущность кондиционирования воздуха заключается в создании и автоматическом поддержании определенного состава воздушной среды в помещении (температуры, относительной влажности, по­движности, запыленности и пр.) независимо от изменения метеоро­логических условий и интенсивности выделений теплоты и влаги в помещениях. Кондиционирование применяют в тех случаях, когда заданные параметры микроклимата в помещении не могут быть обеспечены вентиляцией.

Значение кондиционирования воздуха весьма велико. Только в условиях контролируемого микроклимата в производственных помещениях возможно получение современной качественной проду­кции в таких отраслях, как текстильная, полиграфическая, точное машиностроение, электронное приборостроение, производство ме­дикаментов и пр. Поддержание в медицинских учреждениях чисто стерильной воздушной среды с заданными температурно-влажност­ными условиями является необходимой составляющей успешного лечения людей. Кондиционирование воздуха имеет важное значение в обеспечении безотказной работы ЭВМ, при выполнении исследо­ваний в области биологии, химии, при работе с радиоактивными веществами, при хранении культурных и исторических ценностей, измерительных эталонов.

Применение кондиционирования воздуха в нашей стране имеет специфику, обусловленную большим разнообразием климата. По экстремальным теплым и холодным условиям, по различной про­должительности теплого и холодного периодов наша страна от­личается от многих государств и поэтому необходим широкий диапазон решений, позволяющих поддерживать необходимый мик­роклимат в зданиях, находящихся в различных климатических районах страны.

Механика жидкости

Теоретической базой для расчета систем водоснабжения и водо­отведения является механика жидкости, зародившаяся как экспери­ментальная наука и получившая теоретическое обоснование в рабо­тах Паскаля, Ньютона, Эйлера, Д. Бернулли, и оформившаяся затем в современную гидродинамику, благодаря работам О. Рей­нольдса, Н. Е. Жуковского, Л. Прандтля.
Механика жидкости имеет три раздела: гидростатику, кинемати­ку жидкости и гидродинамику. Предпошлем этим разделам раздел с описанием общих свойств жидкости.
Движущаяся жидкость характеризуется скоростью, плотностью и давлением.
Плотность — это отношение массы к объему, занимаемому этой массой. Плотность в системе СИ измеряется в кг/м³ и для воды составляет 1000 кг/м³. Система СИ использует в качестве основных единиц длину, измеряемую в метрах (м), время, измеря­емое в секундах (с), массу, измеряемую в килограммах (кг).
Давление — это отношение силы, действующей на площадку в нормальном к площадке направлении, к площади площадки:

P=F/S.

 Для измерения давления в системе СИ используется единица Паскаль (Па), равная силе в 1 Ньютон (Н), распределенной по площади 1 м²:

1 Па=1 Н/1 м²

 Имеются более крупные единицы — килопаскаль (кПа) и мега­паскаль (МПа)

1 кПа = 1000 Па, 1 МПа=10⁶ Па.

 Нередко применяется внесистемная единица измерения давле­ния — техническая атмосфера (атм)

1 атм «10^s Па=0,10 МПа.

 Сжимаемость жидкости проявляется при очень больших давле­ниях, имеющих величину порядка 20000 атм. Известно, что если взять объем жидкости при нормальных условиях и приложить давление 20000 атм, то первоначальный объем жидкости уменьшит­ся в 2 раза.
При меньших давлениях сжимаемость жидкости проявляется более слабо, однако в инженерных задачах это свойство жидкости нужно учитывать. Коэффициент сжимаемости жидкости Bw вводится на основании следующего опыта. Если в сосуде имеется объем жидкости w при давлении р и давление увеличилось на Ap, то изменение объема жидкости составит  Aw или минус Aw, если учесть знак.
Коэффициентом сжимаемости жидкости называется величина

Для воды величина коэффициента сжимаемости равна

 Приведем задачу, на основании которой может быть проил­люстрировано влияние сжимаемости жидкости при сравнительно небольших давлениях.
Трубопровод длиной L и диаметром d заполнен водой при давлении 1 атм. Сколько надо добавить воды, чтобы давление в трубопроводе повысить на величину р=20 атм.
Задача относится к ситуации, когда вновь построенный трубо­провод хотят проверить на герметичность и прочность сварных соединений, т. е. провести опрессовывание трубопровода. Для мно­гих установок, работающих при повышенном давлении, принято производить испытание при давлении, на 25% превышающем то давление, при котором этой установке придется работать. Для решения задачи возьмем формулу , определяющую коэффици­ент сжимаемости Bw, разрешим ее относительно Aw/w и подставим в нее исходные данные:

 Это значит, что для проведения опрессовывания трубопровода, заполненного водой, надо иметь 1/1000 долю от уже имеющегося в трубопроводе количества воды.
Если трубопровод имеет большую протяженность и большой диаметр, то количество жидкости, необходимой для спрессовыва­ния, может быть достаточно большим.