Rörnätsteknik Föreläsning 2 VA projektering (dimensionering, ritningar och AMA)

Transkript

1 Rörnätsteknik Föreläsning 2 VA projektering (dimensionering, ritningar och AMA)

2 Innehåll Vad är projektering? Byggprocessen VA ritningar och kartor Dimensionering och utformning av vattenledningar Dimensionering och utformning av spill och dagvattenledningar Dimensionering och utformning av pumpstationer och tryckledningar Beskrivning av utförandet enligt AMA

3 Vad är VA projektering? VA projektering är framtagande av underlag för byggnation och omfattar ofta: Ritningar Beskrivningar av hur arbetet ska utföras Dimensionering av anläggningarnas hydrauliska kapacitet Arbetsmiljöplan Upphandlingsunderlag

4 Exempel på planritning

5 Exempel på profilritning

6 Exempel på sektionsritning

7 Exempel på detaljritning Ibland behöver vissa delar ritas upp i detalj för att entreprenören ska veta precis hur anläggningen ska byggas Här visas ett exempel på hur Stockholm Vatten vill att entreprenören anlägger servisledningar från huvudledning, fram till förbindelsepunkt.

8 Vad är VA projektering? Exempel på dimensioneringskriterier Vid dimensionering av vatten och avloppsledningar bör bland annat följande beaktas: Hur många anslutna personer? Hur stort avrinningsområde? Nederbördsdata? Vilket är det frostfria djupet? Terräng och marklutning?

9 Exempel på arbetsmiljöplanering För att säkerställa en god arbetsmiljö i byggskedet ska en arbetsmiljöplan tas fram redan i planeringsskedet, dvs i samband med projekteringen. I arbetsmiljöplanen görs en inventering av tänkbara risken. Planen ska även beskriva de åtgärder som ska vidtas för att eliminera eller minimera identifierade risker. Mer om arbetsmiljöplanering i föreläsning 4.

10 Vad är VA projektering? Kort om upphandling De flesta VA organisationer utför inte allt anläggningsarbete själva, utan tar in entreprenörer för att utföra anläggningsarbete. VA organisationerna lyder under lagen om offentlig upphandling (LOU) eller lagen om upphandling inom försörjningssektorn (LUF), det innebär att tjänster, varor och entreprenader måste upphandlas offentligt om värdet överstiger ett tröskelvärde (ca 0,5 eller 1 Mkr/år). Vid en offentlig upphandling gör beställaren iordning ett förfrågningsunderlag som beskriver det arbete som ska utföras (ritningar, arbetsbeskrivningar, mängder, förutsättningar mm). Underlaget skall vara kalkylerbart och uppfylla lagens krav på: Icke diskriminering Likabehandling Proportionalitet Öppenhet/transparens De företag som vill ta uppdraget lämnar ett anbud. Efter att VA organisationen (beställaren) har utvärderat anbuden beställs uppdraget av den anbudslämnare som lämnat mest fördelaktigt anbud. Ibland upphandlar beställaren ramavtal med olika leverantörer vilket innebär att upphandlingen görs en gång och att avrop görs från ramavtalet för specifika uppdrag som omfattas av ramavtalet.

11 Byggprocessen Övergripande process Kontroll Kontroll Behov Planering Genomförande Drift/underhåll Behov t.ex. Miljö Hälsa Driftstörning Exploatering Planering t.ex. Projektering Detaljplanering Förstudie Utredning Dokumentation Uppföljning/ dokumentation Dokumentation

12 Byggprocessen Detaljplaneprocessen En detaljplan är ett dokument som fastlägger hur mark får användas, vad som får byggas på marken samt utformningen av byggnader och mark. En detaljplan upprättas av kommunen i en planprocess. Planprocessen regleras av Plan och bygglagen (PBL) med syfte att skapa ett gott beslutsunderlag och ge möjlighet till insyn och påverkan. En detaljplan ska upprättas för att pröva markens lämplighet för bebyggelse. Det kan handla om enstaka ny byggnad, sammanhållen ny bebyggelse eller om ändrad användning av befintlig bebyggelse. Normalt planförfarande för en fastighet tar cirka ett år att genomföra. Tips: Gå in på din kommuns hemsida och kika på en detaljplan!

13 Projekteringsprocessen Byggprocessen Nedan visas projekteringsprocessen och dess ingående delar. Målsättning & avgränsning Granskning & revidering Eventuell upphandling Insamling underlag Mängdförteckning & teknisk beskrivning Inmätning & geoteknik Avstämning drift Dimensionering Ritningar Riskanalys & arbetsmiljöplan

14 Anläggningsprocessen Byggprocessen Nedan visas processen för VA anläggningsarbete och dess ingående delar. Projektering & Ev upphandling Återställning Besiktning Ev ansökan ledningsrätt Inmätning TA plan & schakttillstånd Schakt & rörläggning Information till berörda Utsättning av ledningar Syn & fastighetsbesiktning

15 Entreprenadformer och avtal Byggprocessen Egen regi Egen regi innebär att VA organisationen utför anläggningsarbetena med egen personal. I detta fall behövs ingen upphandling och således inte heller något förfrågningsunderlag. Dock behövs tydliga ritningar, arbetsmiljöplan och en mängdförteckning. Utförandeentreprenad En utförandeentreprenad föregås antingen av en upphandling eller avrop från ett befintligt ramavtal. Utförandeentreprenad kallas ibland för generalentreprenad. Vid en utförandeentreprenad ansvarar beställaren för projekteringen och beskrivningen av utförandet i detalj. I detta fall har beställaren konstruktionsansvaret. Standardavtal: AB 04 Totalentreprenad En utförandeentreprenad föregås antingen av en upphandling eller avrop från ett befintligt ramavtal. Utförandeentreprenad kallas ibland för funktionsentreprenad. Vid en totalentreprenad beskriver beställaren önskad funktion i sitt förfrågningsunderlag. Entreprenören svarar sedan för detaljprojekteringen och har även konstruktionsansvaret. Standardavtal: ABT 06

16 VA ritningar och kartor

17 VA ritningar och kartor Vid VA projektering finns en standard för, linjetyper, färger, symboler och objektkoder. Standarden presenteras i Svenskt Vattens publikation, P109 med bilagor som finns att ladda ner gratis från Svenskt Vattens webbsida under Vattenbokhandeln När det gäller ritningars utformning och utseende i övrigt så finns en annan standard som kallas Bygghandlingar 90. Denna omfattar 8 delar, är inte gratis och inte något som ni kommer att behöva för denna kurs.

18 Profilritning Numrering av brytpunkter Ofta 10x höjdförställning Längdmätning Material & dimension Ledningstyp Marknivå Profilband VA ledningar Beskrivning av mark & geoteknik Lutning Nivå vattengång i brytpunkt

19 VA sektion Vid förläggning av ledningar gäller följande minimimått: Horisontellt avstånd mellan ledningar 0.35 m Horisontellt avstånd mellan ledningar och schaktslänt 0.35 m Ledningsbäddens tjocklek m Kringfyllning utföres till minst 0.30 m ovanför ledningens hjässa Ledningarna läggs normalt inte på samma nivå, detta för att möjliggöra anslutning av servisledningar

20 VA ritningar och kartor Plan och höjdsystem För något år sedan infördes ett nytt plan och höjdsystem på de flesta kommuner och myndigheter i Sverige. Det nya plansystemet kallas SWEREF 99 och det nya höjdsystemet för RH 2000 Jorden är sfärisk och vi vill ofta beskriva ett läge på en karta (position x och y) som är plan, dvs 2D. För att göra detta görs en projektion av jordytan i ett plansystem. Höjden (z korrdinaten) erhålls ur ett höjdsystem med en referenspunkt som är noll. De nya system som Lantmäteriet tagit fram är anpassade till internationella system och tar hänsyn till landhöjning, tyngdkraftfält (vilket påverkar havsnivån) samt jordens geometri. I Stockholm används det system (projektion) som kallas SWEREF , se bild. Höjdsystemet RH 2000 utgår från en nollhöjd höjdfix som är belägen i Holland.

21 Dimensionering av vattenledningar Dimensionering vid färre än 500 brukare Uppskattning av sannolikt flöde enligt figur till vänster, där summerat normflöde beräknas enligt följande: / ä 1,5 Dimensionering av vattenledningar beskrivs närmre i Svenskt Vattens publikation, P83.

22 Dimensionering av vattenledningar Dimensionering vid fler än 500 brukare Hushållsförbrukningen är ca 160 liter per person och dygn. Den allmänna förbrukningen, dvs för skola, vård och omsorg mm kan approximeras till ca 30 liter per person och dygn. För brandvatten behövs ytterligare ca 10 l/s

23 Dimensionering av vattenledningar För hushållsförbrukning och allmän förbrukning kan samma tim och dygnsfaktorer användas.

24 Dimensionering av vattenledningar Beräkningsexempel 1: Beräkna dimensionerande flöde för ett villaområde med 100 bostäder. Summerat normflöde = 100 x 1,5 = 150 Från diagram erhålls sannolikt flöde 5 l/s, lägg till brandvatten, 10 l/s och du får dimensionerande flöde = = 15 l/s Beräkningsexempel 2: Beräkna dimensionerande flöde för en stadsdel där det beräknas bo personer. Från diagram erhålles Q dmax 1,4 2 och Q tmax 1,6 2,5 Q dim (min) = Q hushåll + Q allmän = Q dim (max) = Q hushåll + Q allmän = x 1,4 x 1,6 25 l/s x 2x 2,5 55 l/s I detta fall behöver du inte lägga till brandvatten eftersom kapaciteten i ledningen räcker.

25 Diagram för den late Dimensionering av vattenledningar

26 Dimensionering av vattenledningar Beräkning av erforderlig ledningsdimension För beräkning av flöde beroende på ledningens dimension, råhet och energilinje används Colebrooks formel:

27 Dimensionering av vattenledningar Beräkning av erforderlig ledningsdimension Om Colebrooks formel ritas ut i en graf för olika flöden, diametrar och energilinjer erhålls för k = 0,5 följande graf: Nylagda ledningar kan ha ett k värde som är lägre än 0,5 Men använd ändå k = 0,5 vid dimensionering eftersom ledningarna kommer att bli äldre

28 Dimensionering av vattenledningar Beräkning av erforderlig ledningsdimension Vid dimensionering, antag en vattenhastighet om 1 m/s Högre vattenhastigheter än 1 m/s ger onödigt höga friktionsförluster För låga vattenhastigheter kan orsaka kvalitetsproblem om vattenomsättningen blir för låg

29 Dimensionering av vattenledningar Beräkning av erforderlig ledningsdimension Erforderlig ledningsdimension erhålls där hastigheten skär dimensionerande flöde. Exempel: Ett dimensionerande flöde om 30 l/s ger en erforderlig dimension om ca 200 mm (invändig diameter)

30 Dimensionering av vattenledningar Vattentryck och vattenkvalitet Högre tryck än 70 m vattenpelare kan orsaka missljud i rör och anordningar och kan skada delar av anläggningen. 15 mvp vid högsta tappställe bör betraktas som absolut miniminivå. Försök eftersträva mvp VA huvudmannen är enligt livsmedelslagstiftningen skyldig att utforma och underhålla dricksvattensystemet så att vattnet är tjänligt när det når konsumenterna Egen tillsynav anläggningen skall utföras enligt egenkontrollprogram som granskas, godkänns och följs upp av tillsynsmyndigheten (ofta det lokala miljökontoret)

31 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Dimensionerande spillvattenflöde Dimensionering av spill och dagvattenledningar beskrivs närmre i Svenskt Vattens publikation, P90. Här följer en kort sammanfattning med de viktigaste delarna ur denna publikation. q d medel 160 l/p*d

32 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Dimensionerande spillvattenflöde Vid färre än anslutna personer kan denna figur användas för att uppskatta dimensionerande spillvattenflöde

33 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Dimensionerande dagvattenflöde Avrinningskoefficienter Rationella metoden

34 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Dimensionerande dagvattenflöde fortsättning rationella metoden

35 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Dimensionerande dagvattenflöde fortsättning rationella metoden Z värde där vi befinner oss är ca 16 Tips: Skriv in beräkningsformeln i Excel och rita diagram med kurvor över flöden med olika återkomsttid och varaktighet

36 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Dimensionerande dagvattenflöde fortsättning rationella metoden Regnintensitet (l/s*ha) Regnintensitet Regnets varaktighet, tr (min) Så här kan resulterande diagram se ut 1 år återkomsttid 2 år återkomsttid 5 år återkomsttid 10 år återkomsttid 20 år återkomsttid 100 år återkomsttid

37 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Dimensioneringskriterier dagvatten Vi dimensionerar normalt för regn med 10 min varaktighet

38 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Dimensioneringskriterier spillvatten För spillvatten vill vi uppnå självrensning. Det betyder att spillvattnet måste ha tillräckligt hög hastighet för att inte partiklar, mm ska sedimentera i ledningen. Detta gäller även för dagvattenledningar. Flödeshastigheten beror på ledningens dimension och lutning samt flöde. Minsta lutning och flöde för att uppnå självrensning vid olika ledningsdimensioner redovisas i tabellen nedan: Som tumregel vid dimensionering av spillvattenledningar bör du undvika lutningar < 6 vid dimensioner < 500 mm. Vid dimensionering bör du även undvika hastigheter > 8 m/s för att minimera risken för erosion.

39 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Beräkningsexempel dagvatten Beräkna erforderlig ledningsdimension för huvudledning nedströms ett nytt litet radhusområde utanför Örebro. Radhusområdets yta är 1 ha och ledningen ansluts till befintligt krondike. Området är ett instängt område utanför citybebyggelse och du dimensionerar för fylld ledning. Ledningen kan läggas med max 10 Dimensionerande flöde mer rationella metoden, q ddim = ger: q ddim = 1 0,4 2,78 11, ,309) 3,62, / vilken ledningsdimension?

40 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Beräkningsexempel dagvatten Colebrook med k=1 ger: för lutning 10 och flöde 66,7 l/s en erforderlig ledningsdimension om ca 260 mm. Välj således ett rör med ca 300 mm innerdiameter. Kontrollera även att trycklinjen inte går högre än marknivån vid ett 10 års regn!

41 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Beräkningsexempel spillvatten Beräkna erforderlig ledningsdimension för huvudledning nedströms ett nytt flerbostadshusområde utanför Sundsvall. Området omfattar 600 lägenheter där det förväntas bo ca 3 pers/lägenhet Området är flackt och medger endast 6 lutning på spillvattenledningen ner till anslutningspunkt mot befintlig spillvattenledning. Dimensionerande flöde, q sdim = ((q d medel x p)/(3 600 x 24)) x c d max x c tmax ger: q sdim = ((160 x 600 x 3)/(3 600 x 24)) x 2,3 x 3 = 23 l/s vilken ledningsdimension?

42 Dimensionering av spill och dagvattenledningar Beräkningsexempel dagvatten Colebrook med k=1 ger: för lutning 6 och flöde 23 l/s en erforderlig ledningsdimension om ca 180 mm. Välj således ett rör med 180 mm innerdiameter.

43 Dimensionering av tryckledningar och pumpstationer Att beakta vid dimensionering: Flöde Statisk uppfordringshöjd Längd tryckledning Friktionsförluster Reglervolym Pumpeffekt Säkerhetsfaktor Risk för tryckslag Flödet har vi pratat om redan = skillnad mellan nivå i pumpsump och nivå i släppunkt = längd på tryckledning från pumpstation till släppunkt = förluster i tryckledning och ventiler mm, vilka beror på flödeshastighet, rördiameter, råhet och ledningslängd = volym mellan start och stoppnivå i pumpsump = effekt som behövs för att pumpa ett visst flöde en viss höjd med viss friktionsförlust = multipliceras med dimensionerande flöde enligt Svenskt Vattens publikation, P47 = plötsliga tryckstötar som kan skada ledning och komponenter. Behandlas ej i denna kurs men bör beaktas vid tryckhöjder över 30 mvp

44 Dimensionering av tryckledningar och pumpstationer Pumpsystem Trycklinje Friktionsförluster, h f Erforderlig lyfthöjd, h tot Statisk lyfthöjd, h s Friktionsförluster kan utläsas ur Colebrook diagram Antal starter för pumparna bör inte överstiga 10 st/h. Dimensionerande flöde (inkl. säkerhetsfaktor) och antal starter ger erforderlig reglervolym i pumpsump. Reglervolym, V = 0,9 x (q dim /z), där z = antal starter/h. Flödeshastighet bör ej understiga 0,6 m/s och ej heller överstiga 2 m/s Erforderlig pumpeffekt = 1,25 x (h tot x q dim x g)/ƞ, där: h tot anges i meter q dim anges i m 3 g = 9,81 Ƞ (verkningsgraden) 0,5

45 Dimensionering av tryckledningar och pumpstationer Beräkningsexempel tryckledning och pumpstation Dimensionerande spillvattenflöde från ett bostadsområde är 10 l/s. Du ska dimensionera en pumpstation som ska lyfta vattnet 17 höjdmeter till en punkt där ledningen ansluter till en självfallsledning. Sträckan är 300 m. Säkerhetsfaktorn är 1,0. Välj lämplig dimension på tryckledning, pumpsump och motoreffekt på pump.

46 Dimensionering av tryckledningar och pumpstationer Beräkningsexempel tryckledning och pumpstation Du börjar med att markera ut 10 l/s i diagrammet. Sedan funderar du över vilken hastighet och friktionsförlust du kan tolerera. I detta fall väljs en flödeshastighet på 0,8 m/s vilket ger en friktionsförlust på ca 9. På 300 meter blir den totala tryckförlusten 300 x 0,009 = 2,7 mvp. Ledningsdimension blir i detta fall ca 130 mm innerdiameter.

47 Dimensionering av tryckledningar och pumpstationer Beräkningsexempel tryckledning och pumpstation 10 l/s ger, reglervolym, V= 0,9 x (10/10) = 0,9 m 3 Erforderlig pumpeffekt = 1,25 x ((17+2,7) x 10 x 9,81)/0,5 = W eller ca 4,8 kw Xylem har en webbaserad programvara för dimensionering av pumpar och tryckledningar Verktyget kallas Xylect och finns här:

48 Beskrivning av utförandet enligt AMA AMA vad och varför? Branschens gemensamma standard för beskrivning av hur mark och anläggningsarbeten ska utföras, mätas och regleras ekonomiskt. AMA har bygg och anläggningsbranschen tagit fram för att kontinuerligt höja kvalitén och arbetsmiljön samt för att främja upphandlingsunderlag som är kalkylerbara på lika villkor. Mer info på: