đồ án cấp thoát nước

Với tình hình thực tế hiện nay, vấn đề cấp thoát nước trong nhà của một biệt thự trên địa bàn thành phố cũng đang gặp nhiều khó khăn, lượng nước cấp hàng ngày vẫn còn thiếu hoặc do áp lự

MỤC LỤC

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1 Nhiệm vụ thiết kế 1

1.2 Đặc điểm căn hộ 1

1.3 Số liệu thiết kế 2

1.3.1 Hệ thống cấp nước 2

1.3.2 Hệ thống thoát nước 2

1.4 Cấu trúc báo cáo 2

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 3

2.1 Thông số thiết kế ban đầu 3

2.2 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước bên trong nhà 3

2.3 Xác định lưu lượng dùng nước của ngôi nhà 4

2.4 Chọn đồng hồ đo nước 5

2.5 Tính toán thủy lực mạng lưới đường ống 6

2.6.Tính toán cấp nước nóng cho công trình 9

2.6.1 Xác định lượng nhiệt tiêu thụ ngày đêm 9

2.6.2 Xác định lượng nhiệt giờ lớn nhất 9

CHƯƠNG III: TINH TOAN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOAT NƯỚC 11

3.1 Tính toán thủy lực ống thoát nước thải 11

3.1.1 Ống nhánh A2A thoát nước từ 2 lavabo 11

3.1.2 Ống nhánh A 3 A thoát nước từ bồn tắm 12

3.1.4 Tính ống nhánh B3B thoát nước từ 2 lavabo 12

3.1.5 Tính ống nhánh B6B thoát nước từ lavabo + bồn tắm 12

3.1.6 Tính ống đứng BC 12

3.1.7 Tính ống nhánh C 1 C thoát nước từ chậu rửa nhà bếp 12

3.1.8 Tính ống nhánh C2C’ thoát nước từ lavabo xuống hố ga 13

3.1.9 Tính ống đứng CD 13

3.1.10 Tính đoạn ống thoát nước cho lavabo ở tầng hầm 13

3.2.1 Đường kính ống nhánh thoát phân 13

3.2.2 Đường kính ống đứng thoát phân AD 14

3.3 Ống thông hơi bể tự hoại 14

3.4 Ống xả 15

3.4.1 Ống xả DE 15

3.4.2 Ống xả dẫn nước thải của toàn bộ biệt thự 15

3.5 Tính toán bể tự hoại 15

3.5.1 Nhiệm vụ 15

3.5.2 Tính toán bể tự hoại 15

3.6 Tính toán hệ thống thoát nước mưa trên mái 17

3.6.1 Xác định lưu lượng nước mưa, đường kính ống đứng thu nước mưa 17

3.6.2 Tính toán máng dẫn nước (xênô) 17

KẾT LUẬN 19

TÀI LIỆU THAM KHẢO 20

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh 5 Bảng 2.2: Bảng tính toán thủy lực đường ống 7 Bảng 3.1 Lưu lượng nước thải tính toán của các thiết bị vệ sinh 11

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Nhiệm vụ thiết kế

Nước là một nhu cầu không thể thiếu đối với sự tồn tại, đời sống sinh hoạt, đời sống công nghiệp, sản xuất… của con người Chính vì vậy trong bất

cứ đô thị nào, hay đơn vị đô thị nào, vấn đề cấp thoát nước luôn là một trong những vấn đề nhận được sự quan tâm hàng đầu Với tình hình thực tế hiện nay, vấn đề cấp thoát nước trong nhà của một biệt thự trên địa bàn thành phố cũng đang gặp nhiều khó khăn, lượng nước cấp hàng ngày vẫn còn thiếu hoặc

do áp lực nước không đủ mạnh

Thiết kế hệ thống cấp thoát nước trong nhà có nhiệm vụ đưa nước từ mạng lưới ngoài nhà đến mọi thiết bị, dụng cụ vệ sinh hoặc máy móc sản xuất trong nhà để cung cấp cho người tiêu dùng và cho máy móc sản xuất Đồng thời có nhiệm vụ thu và dẫn nước thải từ các thiết bị, dụng cụ vệ sinh hoặc máy móc sản xuất trong nhà và nước mưa từ trên mái nhà ra khỏi nhà

Vì vậy, đồ án này được thực hiện với mục đích góp một ý kiến trong việc đưa ra những giải pháp khả thi giúp giải quyết vấn đề trên Đồ án náy sẽ thiết kế hệ thống cấp thoát nước cho căn biệt thự với qui mô 3 tầng, 1 tầng hầm và 1 mái

1.2 Đặc điểm căn hộ

Căn biệt thự gồm 3 tầng lầu, 1 tầng hầm và 1 mái

- Tiêu chuẩn dùng nước 200 l/ng.ngđ

- Qui mô công trình gồm các thiết bị, dụng cụ vệ sinh như sau:

1.3 Số liệu thiết kế

1.3.1 Hệ thống cấp nước

- Áp lực đường ống bên ngoài:

+ Áp lực nước tối thiểu: Hmin = 9 m (Hc min);

+ Áp lực nước tối đa: Hmax = 12,5 m (Hc max)

- Đường kính ống cấp nước bên ngoài: D = 100 mm (Dc)

- Đường ống cấp nước bên ngoài chôn sâu 1,3 m (hc-ốđ)

- Chiều dài từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến mép móng nhà 7

m (Lc)

1.3.2 Hệ thống thoát nước

- Đường ống thoát nước bên ngoài: D = 300 mm

- Chiều cao từ trục đường ống thoát nước bên ngoài đến mặt đường: h=1,3m (hT-ốđ)

- Chiều dài từ trục đường ống thoát nước bên ngoài đến mép móng nhà 8

m

1.4 Cấu trúc báo cáo

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương 2: Tính toán mạng lưới cấp nước

Chương 3: Tính toán mạng lưới thoát nước

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 2.1 Thông số thiết kế ban đầu

Theo đánh giá sơ bộ, các thông số thiết kế ban đầu như sau:

Lựa chọn hệ thống cấp nước cho ngôi biệt thự:

- Hc max = 12,5m; Hc min = 9m

- Dc = 100 m

- hc-ốđ = 1,3 m

- Lc = 7 m Biệt thự có 3 tầng lầu Theo giáo trình “Cấp thoát nước, Trần Hiếu Nhuệ, trang 194”, áp lực sơ bộ của căn nhà là Hct = 16 m > Hc max =12,5m

ð Áp lực đường ống cấp nước bên ngoài không thể đảm bảo dẫn nước

đến tất cả các thiết bị vệ sinh trong biệt thự

Vì áp lực đường ống cấp nước bên ngoài không đảm bảo để đưa nước đến tất cả các thiết bị vệ sinh trong nhà và yêu cầu của công trình là phải cấp nước liên tục Nên ta chọn hệ thống cấp nước có trạm bơm

Hệ thống cấp nước phải đảm bảo một số yêu cầu sau:

- Sử dụng triệt để áp lực đường ống cấp nước bên ngoài

- Kinh tế, quản lý dễ dàng, thuận tiện

- Hạn chế dùng nhiều máy bơm vì tốn điện và công tác quản lý

- Kết hợp tốt với mỹ quan công trình, chống gây ồn làm ảnh hưởng đến công trình

Khoảng cách ống cấp đến tường nhà Lc = 7m

Chiều sâu chôn ống của ống cấp nước ngoài phố hc = 1,3m

2.2 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước bên trong nhà

Dựa theo đặc điểm căn biệt thự và số lượng các thiết bị vệ sinh bên trong nó, tiến hành vạch tuyến đường ống cấp nước cho biệt thự Phần vạch tuyến đường ống cấp nước và vẽ sơ đồ không gian được thể hiện trong bản vẽ

kỹ thuật

v Vạch tuyến cấp nước

- Yêu cầu đối với vạch tuyến đường ống cấp nước:

+ Đường ống cấp nước phải đi tới mọi thiết bị vệ sinh trong biệt thự

+ Tổng số chiều dài đường ống phải là ngắn nhất

+ Dễ gắn chắc ống với các cấu kiện của biệt thự

+Thuận tiện, dễ dàng cho quản lý, kiểm tra, sữa chữa đường ống, đóng

mở van

- Một số quy định khi vạch tuyến:

+ Không cho phép đặt ống qua phòng ở, hạn chế việc đặt ống sâu dưới nền nhà vì khi hư hỏng sửa chữa gặp nhiều khó khăn

+ Các ống nhánh dẫn nước tới các thiết bị vệ sinh, thường đặt với độ dốc

i = 0,002¸0,005 về phía đường ống đứng để dễ dàng xả nước trong ống khi cần thiết

+ Các ống đứng nên đặt ở góc tường nhà, mỗi ống nhánh không nên phục vụ quá 5 đơn vị dùng nước và không dài quá 5m

2.3 Xác định lưu lượng dùng nước của ngôi nhà

Đối với nhà ở gia đình hay biệt thự, lưu lượng nước được tính như sau:

- qtt: Lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống, l/s

- a: Đại lượng phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước, đối với tiêu chuẩn dùng nước là 200 l/ng.ngđ, giá trị của a = 2,14

- N: tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính toán, được trình bày trong bảng 2.1 từ việc tra bảng 18.1 (Cấp thoát nước, Trần Hiếu Nhuệ, trang 220)

Bảng 2.1: Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh

2

Trong đó:

Qngđ: lưu lượng nước ngày đêm của ngôi nhà, m3/ngđ;

Qđtr: lưu lượng nước đặc trưng của đồng hồ đo nước , m3/h

Chọn đồng hồ đo nước theo lưu lượng tính toán dựa vào bảng 17.1

“Cỡ, lưu lượng và đặc tính của đồng hồ đo nước” (Cấp Thoát Nước, Trần

Hiều Nhuệ, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2007, trang 206)

qmin = 0,04 (l/s) < qtt = 0,67 (l/s) < qmax = 0,7 (l/s)

ð Ta chọn đồng hồ loại cánh quạt (BK) và cỡ đồng hồ là 20 mm

Theo bảng 17.2 “Sức kháng của đồng hồ đo nước” (Trần Hiếu Nhuệ,

Cấp Thoát Nước, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2007, trang 206), đồng hồ BK20 có sức kháng S = 5,2, tổn thất áp lực qua đồng hồ:

Như vậy chọn đồng hồ BK20 là hoàn toàn hợp lý

2.5 Tính toán thủy lực mạng lưới đường ống

Từ số lượng các thiết bị vệ sinh trên từng đường ống, ta có đương lượng của các đoạn ống => dùng công thức (1) để tính q tt

của từng đoạn ống Dùng bảng tra thủy lực dùng cho ống nhựa tổng hợp ta chọn đường kính ống theo vận tốc kinh tế 0,5 m/s < v < 1,5 m/s, từ đó biết được giá trị tổn thất áp lực trên từng đoạn ống

Tra trong sách “Các bảng tính toán thủy lực”, ThS.Nguyễn Thị Hồng,

NXB Xây dựng, 2007

Bảng 2.2: Bảng tính toán thủy lực đường ống

Áp lực cần thiết của ngôi nhà tính toán như sau:

H : Áp lực cần thiết của ngôi nhà (m);

hh

h : Độ cao hình học đưa nước từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến dụng cụ vệ sinh bất lợi nhất (cao nhất và xa nhất so với điểm lấy nước vào nhà) (m), hhh tính đến thiết bị sử dụng nước cao nhất và xa nhất là Lavabo

h : Tổn thất áp lực cục bộ theo tuyến ống tính toán bất lợi nhất của

mạng lưới cấp nước bên trong nhà (m)

hhh = D/2 + hc-ốđ + (cốt nền tầng 1 – cốt sân) + htầng´ (n – 1) + htbvs

ð hhh = 0,1/2 + 1,3 + ( 0 – (-1,7)) + 3,35´(4 – 1) + 0,8 = 13,9 (m) Trong đó:

D : đường kính của ống cấp nước bên ngoài; D = 0,1 m

hc-ốđ : chiều sâu của đường ống cấp so với mặt đường; hc-ốđ = 1,3 m

htầng : chiều cao trung bình của 1 tầng; hTBtầng = 3,35 m

Ø Đoạn ống hút và ống đẩy của máy bơm nước lên két nước trên mái:

Khi nước từ mạng lưới ngoài được qua đồng hồ rồi được bơm lên két nước ở trên mái sau đó nước được đưa đến các thiết bị vệ sinh

Ta chọn đường kính ống của của các ống đẩy và ống hút là d = 32mm

2.6 Tính toán cấp nước nóng cho công trình

Vì nước nóng được đun bằng điện và hình thức sử dụng là vòi trộn nên việc tính nước nóng khá đơn giản

Mỗi phòng chọn một bình đun lấy nước trực tiếp từ vòi cấp nước lạnh

từ ống nhánh và sẽ có một vòi dẫn nước nóng xuống và trộn với vòi nước lạnh để dùng

Lấy đường kính của ống dẫn nước nóng và lạnh vào bình nóng lạnh D

= 20mm.Vì lượng nhiệt là 650C nên chọn vật liệu cho ống cấp nước nóng là ống nhựa HDPE

2.6.1 Xác định lượng nhiệt tiêu thụ ngày đêm

Lượng nhiệt tiêu thụ ngày đêm được xác định theo công thức :

- qn : tiêu chuẩn nước nóng đơn vị ( qn = 60 l/ng.đ )

- tn : nhiệt độ nước nóng yêu cầu ( tn = 650C)

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC 3.1 Tính toán thủy lực ống thoát nước thải

Ống thoát nước thải chia thành hai ống chính, một ống thoát nước thải sinh hoạt và một ống thoát phân Cách bố trí hệ thống thoát nước thải và thoát phân được thể hiện trong bản vẽ kỹ thuật sơ đồ hệ thống thoát nước thải và thoát phân

Lưu lượng nước tính toán các đoạn ống thoát nước trong nhà được xác định theo công thức:

- qtt: lưu lượng nước thải tính toán (l/s);

- qc: lưu lượng nước cấp tính toán theo công thức

Ta có lưu lượng nước thải tính toán của các thiết bị vệ sinh thể hiện ở bảng 3.1 như sau:

Bảng 3.1 Lưu lượng nước thải tính toán của các thiết bị vệ sinh

(l/s)

F Theo bảng 23.5 ( Cấp thoát nước ,Trần Hiếu Nhuệ, trang 297) ta có:

Chọn đường kính ống là D = 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d, độ dốc i = 0,02

F Theo bảng 23.5 ( Cấp thoát nước ,Trần Hiếu Nhuệ, trang 297) ta có:

3.1.4 Tính ống nhánh B 3B thoát nước từ 2 Lavabo

3.2 Tính toán thủy lực ống thoát phân

3.2.1 Đường kính ống nhánh thoát phân

Số lượng hố xí ở các tầng hầu như bằng nhau ( trừ tầng 2 có 2 cái), vì vậy, tính toán thủy lực cho ống nhánh thoát phân ở các tầng (A4A, C3C’) tương tự như nhau

max

hx c

· Tính ống nhánh thoát phân B 4 B cho 2 xí bệt

max

hx c

3.2.2 Đường kính ống đứng thoát phân AD

Chọn đường kính ống đứng thoát phân bằng nhau từ trên xuống dưới

max

tb c

3.3 Ống thông hơi bể tự hoại

Theo quy định đường kính ống thông hơi nhỏ hơn hoặc bằng đường kính ống đứng thoát nước

Chọn đường kính ống thông hơi D = 50 mm

Trên nóc ống thông hơi có một chóp hình nón để che mưa bằng lá thép dày 1,5 mm, và có cửa để thông hơi

Ống thông hơi đặt cao hơn nóc nhà 0,7 m

3.4.2 Ống xả dẫn nước thải của toàn bộ biệt thự

Là đoạn ống nối từ hố ga tập trung nước thải từ hố ga thu nước và hố ga kiểm tra(từ bể tự hoại) ra hệ thống thoát nước bên ngoài Đường kính ống xả chọn lớn hơn đường kính ống đứng, chọn đường kính ống xả D = 125 mm, độ dốc i = 0,02, độ đầy h/D = 0,5d

Sử dụng bể tự hoại không ngăn lọc, nước thải của ống dẫn phân đổ vào

bể trước khi thoát ra ngoài đường ống thoát nước thành phố

Dung tích bể tự hoại

Wbể = Wn + Wc Trong đó:

Gọi n là số lần đi vệ sinh mà 1 người đi trong một ngày, chọn n = 2

Lưu lượng nước thải ngày đêm:

T: thời gian giữa 2 lần lấy cặn, chọn T = 3 năm = 1080 ngày

W1, W2: độ ẩm cặn tươi vào bể và của cặn khi lên men tương ứng là 95% và 90%

b: hệ số kể đến việc giảm thể tích cặn khi lên men (giảm 30%) và lấy 0,7

c: hệ số kể đến việc để lại 1 phần cặn đã lên men khi hút cặn để giữ lại

vi sinh vật giúp cho quá trình lên men cặn được nhanh chóng, dễ dàng, để lại 20%; c= 1,2

N: số người mà bể phục vụ, N = 6 người Chiều sâu tối thiểu của bể là 1,3 m

(100 90) 1000 2,2 (m )

62,17,0951001080

8,

´-

´

´

´-

Chiều cao phần thu khí h = 0,5 m

Chiều rộng bể B = 2,2 m

Chiều sâu lớp nước hn = 1 m

Chiều dài bể L = 2,5 m

Chiều dài ngăn lắng thứ 1 L1 = 1 m

Chiều dài ngăn lắng thứ 2 L2 = 1,5 m

3.6 Tính toán hệ thống thoát nước mưa trên mái

3.6.1 Xác định lưu lượng nước mưa, đường kính ống đứng thu nước mưa

Lưu lượng tính toán nước mưa trên diện tích mái:

Q: lưu lượng nước mưa, l/s

F: diện tích thu nước mưa, m2 K: hệ số, lấy bằng 2

q5: cường độ mưa l/s.ha tính cho địa phương có lượng mưa 5 phút và chu kì vượt qua cường độ mưa tính toán là 1 năm Lấy ví dụ tại Tp Hà Nội, cường độ mưa q5 = 450 l/s.ha

Thiết kế 1 đường ống đứng thoát nước mưa có đường kính D = 100 mm

à qốđ = 20 l/s (lưu lượng nước mưa tối đa đối với ống D = 100)

qốđ : Lưu lượng tính toán của 1 ống đứng thu nước mưa theo bảng 9

(TCVN 4474 :1987)

Q < qốđ ð chọn 1 đường ống đứng thoát nước mưa trên mái là hợp lý

3.6.2 Tính toán máng dẫn nước (Xênô)

Máng dẫn nước của công trình được thiết kế bằng ống nhựa PVC cưa dọc Kích thước máng dẫn nước trên cơ sở lượng nước mưa thực tế chảy trên

Lưu lượng nước mưa tính toán qm chảy đến phễu thu được xác định theo công thức sau:

300

5

h F

Trong đó:

F : diện tích mái thực tế trên mặt bằng mà một phễu phục vụ, tức là diện tích thu nước của một ống đứng

Ψ : hệ số dòng chảy trên mái lấy bằng 1

h5 : lớp nước mưa tính toán ứng với thời gian mưa 5 phút và chu kỳ vượt quá cường độ tính toán p = 1 năm Tại thành phố Hà Nội h5 = 9,1 cm = 0,091 m

0, 0432 ( / ) 43, 2 ( / )300

KẾT LUẬN

Sau một thời làm việc khẩn trương và nghiêm túc, nhóm đồ án Cấp thoát nước chúng em đã hoàn thành Đồ án môn học đúng thời hạn Qua việc thực hiện đồ án đã giúp chúng em biết được cách tính toán, thiết kế một mạng lưới cấp thoát nước bên trong cho một ngôi biệt thự, qua đó cũng đã phần nào củng cố, tích lũy thêm kiến thức lý thuyết để bổ trợ cho các môn học liên quan khác và công việc sau khi ra trường Dù đã có cố gắng trong việc thực hiện đồ án xong chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót do vốn hiểu biết của chúng em vẫn chưa chuyên sâu cũng như gặp nhiều khó khăn trong việc thể hiện mặt bằng trên bản vẽ kỹ thuật Chính vì vậy, chúng em rất mong được thầy giáo Phạm Duy Đông nhận xét và chỉ bảo để nhóm em rút kinh nghiệm trong những lần thực hiện đồ án môn học tiếp theo

Xin chân thành cảm ơn!