Đồ án cấp thoát nước trong nhà

Đồ án cấp thoát nước trong nhà

ĐỒ ÁN CẤP THOÁT NƯỚC TRONG NHÀ

1 Mặt bằng các tầng nhà có bố trí các thiết bị vệ sinh: TL 1:100

2 Kết cấu nhà: Gạch +bê tông cốt thép 3 Số tầng nhà: 9 tầng

4 Chiều cao mỗi tầng: 3,2 m 5 Chiều cao tầng hầm: 2,8 m

6 Chiều dày mái nhà: 0,6 m 7 Chiều cao hầm mái: 2,3 m

8 Cốt nền nhà tầng 1: 18,8 m 9 Cốt sân nhà: 17,2 m

10 Áp lực đường ống nước bên ngoài:

Ban ngày: 22 m , ban đêm : 22,5 m

12 Độ sâu đặt ống cấp nước bên ngoài: 1,2 m

14 Nguồn cấp nhiệt để chuẩn bị nước nóng: điện

16 Dạng hệ thống thoát nước bên ngoài: chung

17 Đường kính ống thoát nước bên ngoài: 400 mm

18 Độ sâu đặt ống thoát nước bên ngoài: 3,3 m

Nhà có 9 tầng, áp lực thường xuyên mà mạng cấp nước bên ngoài cung cấp là:

22 m

Số tầng nhà tối đa mà hệ thống cấp nước bên ngoài có thể phục vụ: 4 tầng

Do chưa kể hết tổn thất áp lực trên các tuyến nhánh nên để an toàn trong cấp nước ta chỉ tận dụng hệ thống cấp nước bên ngoài cấp cho 4 tầng dưới

Đối với tầng áp mái, để cấp nước an toàn và không ảnh hưởng tới kết cấu nhà

ta dùng bơm tăng áp cấp nước Khi đó két sẽ được đặt sát mái

Sơ bộ ta chia thành 2 vùng sau:

* Vùng 1: gồm 4 tầng dưới từ tầng 1 đến tầng 4, sử dụng sơ đồ cấp nước đơn

giản, lấy nước trực tiếp từ mạng lưới cấp nước bên ngoài

* Vùng 2: gồm 5 tầng tiếp theo từ tầng 5– 9 Cấp nước bẳng két nước đặt trên

mái

2/Vạch tuyến và bố trí đường ống cấp nước bên trong nhà

Mạng lưới cấp nước bên trong bao gồm: đường ống chính, đường ống đứng và các ống nhánh dẫn nước tới các thiết bị vệ sinh

Các yêu cầu phải đảm bảo khi vạch tuyến :

- Đường ống phải đi tới mọi thiết bị vệ sinh trong nhà

- Tổng chiều dài đường ống là ngắn nhất

- Đường ống dễ thi công và quản lí sửa chữa bảo dưỡng

Trên cơ sở đó ta tiến hành vạch tuyến như sau:

- Kột nước được đặt trờn tầng mỏi, cú thể kết hợp với lồng cầu thang.

- Cỏc ống chớnh được dẫn trờn sàn mỏi sau đú đi xuống cỏc tầng qua trần phũng nước

- Bể chứa nước đặt trong tầng hầm, trạm bơm đặt trong phũng kỹ thuật nước

3 Xỏc định lưu lượng tớnh toỏn

a/ Tớnh lưu lượng nước cấp:

Lu lợng nớc trung bình ngày đêm của công trình:

= 40 (m 3 /ngđ)

b/ Xỏc định lưu lượng nước tớnh toỏn cho từng đoạn ống và cho toàn ngụi nhà.

Lưu lượng nước tớnh toỏn được xỏc định theo cụng thức sau:

N

q tt =0,2ìαì (l/s)

Trong đú:

qtt – Lưu lượng nước tớnh toỏn

N – Tổng số đương lượng cỏc thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tớnh toỏn

α – Hệ số phụ thuộc vào chức năng của ngụi nhà

Bảng: Thống kờ cỏc thiết bị vệ sinh trong cụng trỡnh

STT Tờn thiết bị Số lượng(cỏi)

Trị số đương lượng một thiết bị tớnh toỏn(N)

Tổng số đương lượng tớnh toỏn

Tổng cộng 308,88

Với N = 308,88 nên chọn hệ số K = 0,002

Do đó lưu lượng tính toán là: q tt =0,2× 308,88 ×2,5=8,8(l/s)

4/ Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước lạnh

Dựa trên cơ sở vận tốc kinh tế v = 0,5 ÷ 1,5 m/s để xác định đường kính thích hợp của từng đoạn ống, tổn thất áp lực của từng đoạn ống và toàn mạng Từ đó xác định Hyc và chọn trạm bơm khí ép, xác định thể tích bể chứa và két nước

Tổn thất áp lực theo chiều dài cho từng đoạn ống được xác định:

h = i × l (m)

Trong đó:

i – Tổn thất đơn vị (mm)

l – Chiều dài đoạn ống tính toán

Ta tính toán thủy lực như sau:

• Ta tính toán thủy lực cho 2 đoạn ống của 2 vùng đến tầng mà ta có điểm bất lợi cấp nước

- Vùng 1 : Từ mạng lưới cấp nước đến tầng 4 Tức đoạn

H1-H2-H3-H4-H5-H6-H7-H8-H9-H10

- Vùng 2: Từ két xuống tầng 5 Tức là đoạn K10

:K1-K2-K3-K4-K5-K6-K7-K8-K9-• Sau đó ta tính toán từng tầng vì các tầng giống nhau nên ta chỉ tính toán thí dụ một tầng Từ bảng tính toán các tầng vào các hộ Ta suy ra được tuyến bất lợi nhất về thủy lực

• Ta tính toán cho ống đứng của vùng 2

- Với vùng 1, sử dụng sơ đồ cấp nước đơn giản nên ta chọn cỡ đường kính sao cho vận tốc nằm trong vùng vận tốc kinh tế v = 0,5-1,5 Mục đích giảm tối đa tổn thất trên đường ống

Ống sử dụng cho vùng 1 là ống thép

-Với vùng 2, do nước được đi từ trên xuống nên để phân phối nước đều ta chọn đường kính nhằm tăng tổn thất trong đường ống đứng Vì vậy vận tốc chọn lớn hơn Vkt nhưng không lớn hơn vận tốc cho phép là 2,5 m/s.

Ống được sử dụng ở đây là ống nhựa tổng hợp

bảng 1: tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước vùng 1 (tầng 1 - 4) - ống nhựa tổng hợp

V (m/s) 1000.i

L (m)

h

= i L chậu

rửa

mặt

chậu rửa bếp

máy giặt nướcvòi bệtxí hương sen

H1-H2 1 0 1 1 1 0 2.83 0.327 32 0.690 24.664 1.7

0 0 4 1 9

H2-H3 2 1 1 1 2 1 5.33 0.439 40 0.527 14.584 4.3

0 0 6 2 7

H3-H4 11 5 5 4 11 11 30.5 1.007 63 0.501 13.068 12.5

0 1 6 3 4

H5-H6 14 6 6 4 14 14 37 1.106 63 0.533 8.987 3.2

0 0 2 8 8 H6 -

H7 28 12 12 8 28 28 74 1.563 75 0.530 6.855 3.2 0.

0 2

1 9

H7 -

H8 42 18 18 12 42 42 111 1.923 75 0.657 9.899 3.2

0 0 3 1 7

H9 -

H10 126 54 54 36 126 126 333 3.469 90 0.811 11.714 3.7

0 0 4 3 3

Tổng

0 5 5 9

bảng 2: tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước vùng 2 (tầng 5 - 9) - ống thép đoạn ống

số thiết bị vệ sinh đương tổng

lượng

qtt

(l/s)

D (mm)

V (m/s) 1000.i

L (m) h = i.Lchậu chậu máy vòi xí hương

rửa

mặt

rửa bếp giặt nước bệt senK1-K2 1 0 1 1 1 0 2.83 0.327 15 1.927 964.14 2.6 2.5068 K2-K3 2 1 1 1 2 1 5.33 0.439 20 1.367 336.1 18 6.0498 K3-K4 11 5 5 4 11 7 27.82 0.963 32 1.006 87.31 0.4 0.0349 K4-K5 14 6 6 4 14 10 34.32 1.066 40 0.840 51.7 3.2 0.1654 K5 - K6 14 6 6 4 14 10 34.32 1.066 40 0.840 51.7 3.2 0.1654 K6 - K7 28 12 12 8 28 20 68.64 1.504 50 0.715 15.2 3.2 0.0486 K7 - K8 42 18 18 12 42 30 103 1.850 70 0.530 11.7 3.2 0.0374 K8 - K9 56 24 24 16 56 40 137.3 2.148 70 0.630 11.6 3.2 0.0371 K9 -

K10 70 30 30 20 70 50 171.6 2.417 80 0.500 8.39 3.2 0.0268K10 - K 70 30 30 20 70 50 171.6 2.417 80 0.500 8.39 1.7 0.0143

5 Tính tổn thất áp lực từ mạng lưới thành phố đến đồng hồ:

Trên cơ sở bố trí hệ thống bơm cho nhà ở gia đình trên mặt bằng trong sơ đồ không gian ta có được các số liệu về chiều dài đường ống Chiều dài đường ống nối

từ ống cấp nước thành phố vào tới đồng hồ là 1,2 m

Lưu lượng tính toán là qtt = 8,8 (l/s) Chọn ống có các thông số:

Wđh – Là dung tích điều hoà két nước (m3)

Do công trình có lắp đặt trạm bơm và két nước (trạm bơm tự động)

Thể tích xây dựng của két nước:

Wk = 1,3 × (15,84 + 0,75) = 21,567 (m3)

Ta lấy diện tích xây dựng của két nước là 21,6 m3

Xõy dựng kột nước cú kớch thước 3ì 3 ì 2,4 m

b Xác định chiều cao đặt két nớc:

- Chiều cao két nớc (Hk) đợc xác định trên cơ sở bảo đảm áp lực để đa nớc và tạo

ra áp lực tự do đủ ở thiết bị vệ sinh bất lợi nhất trong trờng hợp dùng nớc lớn nhất (điểm a

A0 là xí bệt của khu vệ sinh số 1 căn hộ E)

- Cao độ của két đợc xác định theo công thức sau:

Hk= HA0 +Σh dA0−K+ hcb + hTD A0 (m)

Trong đó:

+ H A0 : Cao độ của điểm A0 (m) HA0 = 25,5 m

+ΣH d−K : tổn thất áp lực từ đáy két tới điểm A0 (m)

+HTD d : áp lực tự do yêu cầu của điểm A0 lấy HTD = 3m

hhh – Chiều cao đẩy hình học của bơm, h = 39,2 m

Chọn đồng hồ đo nước dựa trên cơ sở:

- Lưu lượng tính toán

Lưu lượng cho phép, l/sLớn nhất qmax Nhỏ nhất qmin

9 Tính toán áp lực cần thiết cho ngôi nhà

Việc tính toán áp lực cần thiết của ngôi nhà nhằm kiểm tra đảm bảo áp lực tại các tầng cũng như tính toán áp lực dư

Ống nhánh đưa nước vào phòng đặt cách sàn nhà 0,3 m Thiết bị vệ sinh cao nhất là hương sen đặt ở độ cao 1 m so với sàn Áp lực cần thiết của ngôi nhà được xác định theo công thức

∑h –Tổng tổn thất áp lực trên đường ống tính toán (m)

hcb –Tổn thất áp lực cục bộ theo tuyến ống tính toán bất lợi nhất và lấy bằng 25%∑h

Htd – Áp lực tự do cần thiết tại thiết bị vệ sinh bất lợi nhất, ở đây là hương sen

10 Tính toán hệ thống cấp nước chữa cháy

Hệ thống cấp nước chữa cháy tách riêng khỏi hệ thống cấp nước lạnh.Các vòi chữa cháy được đặt trong các hộp chữa cháy và được đặt ở ngoài hành lang đi lại Theo số liệu cho thì áp lực bện ngoài lớn nhất là 20,5 m rất nhỏ so với áp lực yêu cầu cho chữa cháy cho ngôi nhà 9 tầng Vì vậy ta không thể dùng nước cấp trực tiếp từ mạng lưới để cấp cho chữa cháy mà phải dùng bơm chữa cháy

Chọn hệ thống chữa cháy trực tiếp Dùng vòi chữa cháy bằng vải gai tráng cao

su có chiều dài là 20m

Theo quy phạm một vòi chữa cháy có bán kính hoạt động là 20m, với chung

cư có 6 căn hộ trên một tầng, ta chọn số vòi hoạt động đồng thời là một vòi và lưu lượng của một vòi 2,5 l/s

Tính toán

Tính toán đoạn ống đứng:

Căn cứ vào lưu lượng tính của vòi ta chọn ống đứng có

D = 50 mm ; 1000i = 69,6 ; v = 1,18 m/s Chiều dài ống đứng tính từ mực nước trong bể chứa đến cao độ của vòi chữa cháy ở vị trí cao nhất cũng chính là vị trí bất lợi nhất

Hđ = 3,2 x 9 + 1,2 + 3 = 33 (m)(Theo quy phạm hộp chữa cháy đặt ở độ cao 1,2m so với nền nhà)

Tổng tổn thất áp lực cục bộ hệ thống cấp nước chữa cháy.

hcb = 10%∑H = 2,3 x 0,1 = 0,23 m

Áp lực cần thiết ở đầu vào van chữa cháy:

hcc

ct= hv + ho (m)trong đó:

 hv: áp lực cần thiết ở đầu vòi phun để tọa ra một cột nước lớn hơn 6m áp lực này thay đổi tùy theo đường kính miệng vòi phun

 ho: tổng thất áp lực theo chiều dài ống vải gai được tính thei công thức sau

Tính h 0

ho = A x l x (qcc)2 (m)trong đó:

 A: sức kháng đơn vị của ống vải gai có tráng cao su lây như sau

d = 50mm => A = 0,0075

 l: chiều dài lớp vải gai (m), theo tiêu chuẩn ta lấy l = 20m

 qcc: lưu lượng của vòi phun chữa cháy (l/s)

−

Trong đó:

 Cd : phần cột nước đặc tra ta lấy Cd = 6

 Α: hệ số phụ thuộc Cd và được lấy theo bảng Cd = 6 => α = 1,19

 φ: Hệ số phụ thuộc vào đường kính miệng vòi phun

φ = (0,1 )3

25 , 0

Hcc = Hđ + ∑H + hcb + hcc ct= 33 + 2,3 + 0,23 + 7,74 = 43,27 Chọn bơm chưa cháy cho chung cư với q = 2,5 l/s và Hcc = 45,635 m

Vậy ta chọn bơm chưa cháy dựa vào các thông số ở trên Ta chọn bơm loại 2k6a

Dung tích phần điều hoà của bể tính theo cấu tạo Wđh= ( 0,5 - 2 ) Qngđ , chọn Wđh = Qngđ.

1000

o ngđ

q N

(m3/ngđ)

Trong đó:

N – Số người sử dụng nước trong nhà, N =200 người

qo – Tiêu chuẩn dùng nước, qo = 200 l/ng

401000

200200

1000× = × =

ngđ

q N Q

(m3/ngđ)

* Xác định thể tích nước chữa cháy Wcc: Lượng nước chữa cháy cho ngôi nhà

được tính với thời gian là 3h

II TÍNH 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 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.Xác định lượng nhiệt tiêu thụ ngày đêm

t t N q K

giò nh

) 20 65 ( 200 50

5 , 2max

nh

W

( Kcal/h)Như vậy căn cứ vào lượng nhiệt yêu cầu và tiêu chuẩn dùng nước ta chọn bình có công suất 2500w/h và dung tích 80(l)

PhÇn II

TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC

TRONGCÔNG TRÌNH

I. Thoát nước thải sinh hoạt

- Nước thải từ các chậu xí thu về ống đứng thoát nước xí (ký hiệu ống đứng là X…)

- Nước thải từ các chậu rửa, bồn tắm, rửa sàn thu về ống đứng thoát nước rửa (ký hiệu ống là R…), thu về hố ga thoát nước bên ngoài

- Ống thông hơi dặt song song với ống đứng thoát nước, thông hơi cho ống thoát nước xí Ống thông hơi bể tự hoại được nối với ống thông hơi nước xí gần nhất

- Toàn bộ nước thải từ các xí, tiểu được thu vào các ống đứng thoát xí đặt trong hộp kỹ thuật và tự chảy về phía ngăn chứa của bể tự hoại nằm dưới đất

- Toàn bộ nước tắm, rửa, giặt được thu vào ống đứng thoát nước rửa đặt trong hộp kỹ thuật và tự chảy về các hố ga thoát nước của mạng lưới thoát nước bên ngoài nhà

- Nước mưa cảu tòa nhà được thu về các phễu thu D110/90 chảy vào các ống đứng thoát nước mưa OTM…, nước từ các ống đứng thoát nước mưa thu về các rãnh và qua các hố ga thoát ra mạng lưới thoát nước bên ngoài

II TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT

1 Tính toán đoạn tắm rửa

Lưu lượng của ống nhánh thoát nước là

Trong đó:

qth – Lưu lượng nước thải tính toán, l/s

qc – Lưu lượng nước cấp

N K N

c =0,2× + ×

Với N = 0,33 × 2 + 0,2 + 0,67 = 1,53

25,053,1002,053,12

qth – Lưu lượng nước thải tính toán, l/s

qc – Lưu lượng nước cấp

N K N

c =0,2× + ×

Với N = ( 0,33 × 2 + 0,2 + 0,67 ) × 13 = 19,89

0,8598

,19002,098,192

là 3,80 l/s

2 Tính toán đoạn rửa

c =0,2× + ×

Với N = 0,33 + 0,37 = 0,7

17,07,0002,07,02

c =0,2× + ×

Với N = ( 0,33 + 0,37 ) × 13 = 9,1

0,581

,9002,01,92

3.Tính toán ống thoát xí

a Ống nhánh: Nước thoát xí được dẫn với ống D = 110m

c =0,2× + ×

Với N = 1,5 × 2 ×13 = 39

18,139002,0392

3 Tính toán công trình xử lý nước thải cục bộ.

Việc tính toán thể tích bể tự hoại được tính theo quy phạm

Tổng số bệ xí trong khu nhà là : 9 × 14 = 126 tương đương 126 x 6= 756 đơn vi

Khi đó thể tích bể tự hoại được tính theo công thức:

Nước vào và ra khỏi bể có đường kính D150

Cửa thông cặn có kích thước là 200 × 200 (mm)

Cửa thông nước có kích thước là 150 × 150 (mm)

Cửa thông khí có kích thước là 100 × 100 (mm)

Chiều cao cửa thông nước = ( 0,4-0,6 ) H Chọn bằng 0,5H

4 Tính toán thoát nước mưa trên mái nhà.

a Diện tích phục vụ giới

Diện tích phục vụ lớn nhất của một đường ống

max 5

2 max 20

h

V d

, 15 1

5 , 2 90

Số lượng ống đứng cần thiết

8,1254

F N

(ống)Vậy chỉ cần 2 ống có thể thoát toàn bộ nước mưa của nhà

Diện tích phục vụ

5,2322

m

q

l/s

Chọn máng dẫn chữ nhật bằng bê tông trát vữa, tra biểu đồ tính toán thuỷ lực

Hình 24.10 (Giáo trình Cấp thoát nước) được các thông số kỹ thuật sau:

Độ dốc lòng máng: i = 0,004

Chiều rộng máng: B =50 (cm)

Chiều cao lớp nước: H = 5 (cm)

Nước mưa được thu vào các ống đứng sau đó dẫn trực tiếp vào rãnh thoát nước mưa qua các giếng thăm ra mạng lưới thoát nước bên ngoài

5 Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước sân nhà

Dùng ống nhựa tổng hợp chôn đưới đất để thu gom nước thải trong nhà và dẫn

ra mạng lưới thoát nước thành phố

B¶ng thèng kª lu lîng níc th¶i

§o¹n èng

Sè thiÕt bÞ vÖ sinh Tæng

®¬ng lîng

h (m)

D (mm )

Độ đầy

v (m/s)

Cao độ tính toán

Độ sâu

đặt cốn g

h/D h

Mặt

đất Mặt nớc Đáy cống Đầu Cuối

Đầu Cuối Đầu Cuối Đầu Cuối

0 30.52 30.41 30.465 30.4 1.135 1.24