WYKLAD 9

Zbiorniki - usytuowanie, konstrukcja i uzbrojenie zbiorników

Podstawowymi zadaniami zbiorników wodociągowych są :

- wyrównanie dostawy wody do odbiorców

- wyrównanie ciśnień

- gromadzenie zapasów wody

Całkowita objętość zbiornika może być obliczana dla potrzeb wodociągowych

V_uż - objętość użytkowa zbiornika na cele bytowo - gospodarcze

V_ppoż - objętość na cele przeciwpożarowe

V_m - objętość martwa zbiornika (wynikająca z konstrukcji zbiornika)

1. Zbiorniki terenowe - są to zbiorniki budowane bezpośrednio w terenie. Mogą być dolnymi (zbiorniki ujściowe, zbiorniki przed pompami drugiego stopnia (zb. Wody czystej) lub zbiorniki strefowe, zbiorniki przed hydroforami itp.) lub zbiornikami górnymi wyrównującymi ciśnienie sieci (o ile układ topograficzny terenu na to pozwala)

1. Rodzaje i kształt zbiorników:

Zbiorniki terenowe mogą być prostokątne lub okrągłe jedno- i wielokomorowe. Zalecane jest stosowanie zbiorników co najmniej 2-komorowych (z uwagi na pewność dostawy wody). Przykłady rozwiązań zbiorników (rys. 1,2,3)

2. Głębokość wody w zbiornikach terenowych

zależy od kształtu zbiornika, konstrukcji ścian, położenia wysokościowego, warunków posadowienia itp. Głębokość nie powinna być zbyt duża, aby nie stwarzać zbyt dużych wahań zwierciadła wody, a więc i ciśnienia w sieci. Najmniejszy odstęp między najwyższym położeniem zwierciadła wody w zbiorniku a dolną krawędzią stropu (płyty, podciągu) powinna wynosić co najmniej 0,3 m. Układ rur dopływowych powinien zapewniać pionową oraz poziomą wymianę wody (w zbiorniku nie powinno być tzw. „martwych obszarów” - nieruchomych obszarów)

3. Izolacja cieplna

Najczęściej tworzy się je za pomocą obsypki ziemnej. Ma ona chronić zbiornik przed wpływami temperatury zewnętrznej, zarówno w zimie jak i w lecie. Grubość obsypki zależy od strefy klimatycznej. Ma ona bezpośredni wpływ na wytrzymałość, a więc i konstrukcję stropu oraz na jego koszt. Wielkość jej nie powinna być przesadnie duża. Aby zmniejszyć grubość obsypki można zastosować inne materiały izolacyjne, np. beton porowaty, korek, wełny mineralne itp. (izolacja nie może być nawadniana wodami powierzchniowymi).

4. Konstrukcja zbiornika

Obecnie zbiorniki terenowe buduje się przeważnie jako żelbetowe. Szczelność zbiorników otrzymuje się przez stosowanie betonu o możliwie największej szczelności (np. betony hydrotechniczne wraz odpowiednimi dodatkami uszczelniającymi beton). Szczelność zbiornika rośnie wraz z grubością ścian oraz przez pokrycie tych ścian np. wodoszczelnym tynkiem. Przed ewentualną agresywną wodą gruntową oraz przed wodą opadową zbiorniki są izolowane. Płyta główna zbiornika powinna mieć spadek 2-3%. Ściany wewnątrz powinny być gładkie i odpowiednio wyprawione. Dno zbiorników wykonuje się jako płaskie lub w postaci niecki o brzegach skośnych, nachylonych pod kątem 30°. Płaską płytę dna wykonuje się ze spadkiem 1-2% ku studzience zbiorczej dla łatwiejszego spłukania i czyszczenia zbiornika w okresie konserwacji.

e) Wyposażenie zbiorników

Zbiornik powinien być zabezpieczony przed przepełnieniem (przelew). Powinien być wentylowany, musi posiadać zabezpieczony dostęp do kontroli, czyszczenia i dezynfekcji. Komory zasuw zbiornika (rys. 4, 5 6). Wszystkie rurociągi powinny przechodzić przez komorę zasuw. Rurociągi zbiornika powinny być prowadzone na zewnątrz ścian i dna. Przejścia rurociągów przez ściany musza być wykonane starannie i szczelnie. Przykład typowych przejść (rys. 7, 8). Przykład rozwiązań projektowych zbiorników (rys. 10 - 14).

2. Zbiorniki wieżowe - stosowane są gdy warunki terenowe nie pozwalają na stosowanie zbiorników terenowych. Zbiorniki te są kilkakrotnie droższe od terenowych.

1. Rodzaje, kształt zbiorników wieżowych

Najczęściej spotykane są zbiorniki o przekroju kołowym, jedno lub dwukomorowe. Spotykane są też zbiorniki o przekroju kwadratowym i prostokątnym. Zbiorniki kwadratowe i prostokątne mają z reguły dno płaskie, zbiorniki o przekroju kołowym mogą mieć również dno płaskie (rys. 15a), kuliste lub stożkowe zawieszone (lub opuszczone) lub wspierające (podniesione rys. 15 b, c) oraz zbiorniki typu Intzego (rys. 15 d). zbiorniki te mogą być wykonane ze stali lub żelbetu. Pod względem statycznym najkorzystniejszym kształtem zbiornika jest kształt kulisty.

2. Głębokość wody w zbiornikach wieżowych

Powinna być możliwie duża, by średnica zbiornika oraz wymiary konstrukcji podtrzymującej (nośnej) były jak najmniejsze. Głębokość wody przyjmuje się zwykle 5-8 m, większe głębokości mogą dawać za duże spadki ciśnienia przy próżnym zbiorniku. W zbiornikach cylindrycznych, o płaskim dnie, głębokość wody powinna równać się połowie średnicy zbiornika.

3. Izolacja cieplna zbiorników wieżowych

Powinna być starannie wykonana ponieważ zbiorniki te są narażone na bezpośrednie działanie czynników atmosferycznych, a szczególnie temperatury zewnętrznej, tak w lecie jak i w zimie. Również narażone są rurociągi i uzbrojenie. Dla ochrony przed zbytnim nagrzaniem w lecie oraz ochłodzeniem w zimie stosuje się obudowę zbiornika lub zakłada się wprost na jego ściany izolację termiczną i przykrywa zbiornik dachem. Obudowa zbiornika może być wykonana np. z pustaków, cegły lub w postaci konstrukcji drewnianej, stalowej lub żelbetowej, ocieplonej materiałami izolacyjnymi. Między obudową a ścianą zewnętrzną zbiornika pozostawia się przestrzeń o szerokości ok. 1 m, która umożliwia kontrolę szczelności zbiornika oraz dostęp do jego wnętrza zwykle od góry (drabinką stalową zewnętrzną i wewnętrzną). Izolację cieplną wykonuje się np. z płyt korkowych i innych materiałów dostępnych na rynku (schemat obudowy rys.16)

4. Konstrukcja zbiorników

Zależy od materiału użytego do budowy najczęściej wykonuje się zbiorniki żelbetowe zwykłe lub sprężone oraz stalowe. Zbiorniki żelbetowe mogą być monolitycznie powiązane z konstrukcją nośną lub mogą stanowić odrębną konstrukcję postawioną na konstrukcji nośnej i oddzieloną od niej dylatacją. Zbiorniki samodzielnej konstrukcji maja płaskie dno płytowe i ustawione są zwykle na płycie stropowej lub ruszcie żelbetowym konstrukcji nośnej (rys. 17 a). zbiorniki monolityczne związane z konstrukcją nośną mają dno wzmacniane żebrami krzyżującymi się gdy stoją na kilku słupach (rys. 17 b) lub żebrami ułożonymi promieniście (rys. 17 c). Najniższe zbiorniki wieżowe mogą mieć dno oparte na szeregu słupa i wykształcone jak w ustroju grzybkowym (rys. 17 d). Najkorzystniejszymi statycznie są dna typu Intzego, w którym poziome siły są zniesione, a pozostaje tylko siła pionowa (rys. 17 e). zalecane proporcje zbiornika typu Intzego (rys. 18). Zbiorniki stożkowe mogą zastąpić zbiorniki walcowe, ponieważ pojemność części górnej odwróconego stożka jest o wiele większa od pojemności części dolnej (rys. 20). Zbiorniki pierścieniowe (rys, 21)mają kształt specjalny. Budowane najczęściej są ze stali lub żelbetu.

5. Konstrukcje nośne zbiorników wieżowych.Wykonuje się je najczęściej z muru, żelbetu lub stali.

---