chương 17 hệ thống cấp, thoát nước và cứu hỏa

Chương 17 Hệ thống cấp, thoát nước và cứu hoả 17.1.1 Nguyên tắc thiết kế: - Thiết kế cấp nước phải quán triệt nguyên tắc tiết kiệm sử dụng nước và phù hợp với mạng lưới cấp nước tổng t

Chương 17

Hệ thống cấp, thoát nước và cứu hoả

17.1.1 Nguyên tắc thiết kế:

- Thiết kế cấp nước phải quán triệt nguyên tắc tiết kiệm sử dụng nước và phù hợp

với mạng lưới cấp nước tổng thể;

- Nguồn nước cấp cho các ga và trung tâm điều hành được lấy từ nguồn nước của

thành phố Nguồn nước cấp cho Depot là kết hợp giữa nguồn thành phố và

nguồn lấy giếng dự phòng riêng

- Hệ thống cấp nước phải đảm bảo yêu cầu về khối lượng nước, áp lực nước và

chất lượng nước dùng cho sản xuất, sinh hoạt và cứu hoả đối của Dự án;

- Hệ thống cấp nước tương đối độc lập được sử dụng cho sản xuất, sinh hoạt và

cứu hoả trong ga, trung tâm điều hành và Depot để tăng mức độ an toàn và tin

cậy của hệ thống

- Hệ thống cấp thoát nước của các ga và trung tâm điều hành đều phải nối vào hệ

thống cấp thoát nước của thành phố;

- Lượng sử dụng nước cho cứu hỏa phải tính toán cho khả năng đông thời xảy ra hoả hoạn tại nhiều vị trí;

- Ngoài các hệ thống cứu hỏa dùng nước cần bổ sung thêm các phương tiện cứu

hoả khác để tăng mức độ an toàn và tin cậy

- Hệ thống nước thải có chức năng thu gom, xử lý và thoát nước thải vào hệ

thống của thành phố;

- Thiết bị cấp thoát nước phải sử dụng sản phẩm mới, kỹ thuật tiên tiến, an toàn,

tin cậy, hợp lý về kinh tế Quy cách các thiết bị nên thống nhất để tiện cho lắp

đặt và sửa chữa

17.1.2 Yêu cầu về kỹ thuật

a Hệ thống cấp nước cho sản xuất, sinh hoạt và cứu hoả

Tiêu chuẩn về lượng nước sử dụng trên toàn tuyến:

- Khối lượng dùng trong sinh hoạt của nhân viên công tác tại ga là 50l/người/ca;

- Khối lượng dùng trong sinh hoạt của hành khách tại ga là 6l/người/lần;

- Khối lượng dùng để rửa tại ga là 3l/m2 sàn/lần, mỗi ngày một lần;

- Khối lượng dùng nước cho sản xuất tính theo yêu cầu về công nghệ sản xuất;

- Khối lượng dùng cho cứu hoả: tại ga là 10l/s, tại trung tâm điều hành là 15l/s,

ngoài trời Depot là 15l/s và trong Depot là 15l/s

áp lực nước:

áp lực làm việc thấp nhất của thiết bị nước cho sinh hoạt và vệ sinh như sau:

- áp lực làm việc thấp nhất của các thiết bị như bồn rửa mặt, bồn rửa tay, bồn

tắm, vòi hoa sen, là 0.05 Mpa áp lực làm việc thấp nhất của bồn cầu là 0.10Mpa

- áp lực nước của hệ thống cứu hoả phải đảm bảo khi súng phun nước ở vị trí

cao nhất của kiến trúc, chiều cao cột nước của súng lớn hơn 10m

- áp lực nước của hệ thống dùng cho sản xuất xác định theo yêu cầu về công

nghệ

Chất lượng nước:

- Chất lượng nước dùng cho sinh hoạt nên phù hợp với quy định “tiêu chuẩn về

sinh nước trong sinh hoạt” hiện hành tại Việt Nam

- Chất lượng nước dùng cho sản xuất xác định theo yêu cầu về công nghệ

Họng cấp nước:

- Bố trí họng cấp nước dùng để rửa loại D25 tại hai phía đầu của ga

Van:

- Van được lắp đặt nên có khả năng chống ăn mòn và chịu lực tốt

Lựa chọn ống và phụ kiện nối ống:

- ống cấp nước loại D100 đặt tại phía dưới sàn của sân ga, sử dụng đầu nối cao

su tròn mềm;

- ống cấp nước cứu hoả lắp trên trần nhà, sử dụng ống thép mạ kẽm nóng Nếu

ống thép mạ kẽm lớn hơn D80 thì có thể sử dụng đầu nối kiểu ren có bọc sợi

(threaded connection), hoặc đầu nối có đệm cao su (flexible rubber joint);

- ống cấp nước dùng cho sản xuất và sinh hoạt, sử dụng ống thép hoặc các loại

ống phù hợp với tiêu chuẩn vệ sinh về nước sinh hoạt

Việc lựa chọn các thiết bị ống của hệ thống cấp nước được căn cứ theo các so

sánh tại bảng 17.1 như sau:

Bảng 17.1: Bảng so sánh về tính năng vật lý, tính năng kỹ thuật

(spheroidal graphite cast-iron pipe)

ống gang xám (gray cast – iron pipe)

ống thép hàn

hoặc mối nối ren

Biện pháp chống ăn

mòn

Sơn nhựa đường và bọc bằng vữa xi măng dày 4-10mm

Sơn nhựa đường bên ngoài

Mạ kẽm hoặc phủ sơn chống ăn mòn

khu vực đường ray) Trọng lượng riêng với

ống DN150 (kg/ m)

Vị trí đặt thích hợp Dưới sàn của sân ga Dưới sàn sân ga Trong trần nhà ga

Theo kết quả so sánh trong bảng trên cho thấy, tính năng và chất lượng của loại

ống gang đúc tốt hơn ống thép mạ kẽm Tuy nhiên, qua tham khảo thị trường cho thấy

giá thành của ống gang cũng cao hơn giá thành của ống thép Từ các kết quả so sánh,

kiến nghị sử dụng các loại ống cấp nước như sau:

- ống gang đúc, tốt nhất là ống gang dẻo: sử dụng cho phần hệ thống cấp nước

đặt dưới sàn sân ga, gần với đường ray Các loại ống này có tuổi thọ cao, có

khả năng chống ăn mòn và khả năng cách điện tốt;

- ống thép mạ kẽm nóng: sử dụng cho phần hệ thống cấp nước đặt trên trần,

tường nhà, những vị trí cách xa đường ray Loại ống này có tính năng là nhẹ,

lắp đặt thuận tiện, dễ sửa chữa

Van xả khí và cặn:

Van xả cặn được đặt tại vị trí thấp nhất của ống cấp nước Van xả khí được đặt tại

vị trí cao nhất của ống cấp nước

Trạm bơm nước cứu hỏa:

Thông thường áp lực nước của hệ thống cấp nước thành phố không thể đáp ứng

được yêu cầu về áp lực cho sung phun nước cứu hỏa Do đó phải đặt 2 máy bơm nước,

một máy chính và một máy dự phòng, để cung cấp nước đủ áp lực cho súng phun nước

Khi máy bơm chính gặp sự cố thì máy bơm nước dự phòng có thể tự động vận hành

Trạm bơm nước cứu hỏa được điều khiển tự động bằng hệ thống điều khiển điện

Nút khởi động trạm bơm được đặt tại các vị trí hộp cứu hỏa

Hộp cứu hỏa:

Hộp cứu hoả được đặt tại sảnh ga, có thể sử dụng một trong hai loại sau:

- Loại hai vòi phun - một van: khoảng cách giữa hai hộp không nên nhỏ hơn

30m;

- Loại hai vòi phun - hai van: khoảng cách giữa hai hộp không nên nhỏ hơn 50m

Trong mỗi hộp cứu hoả có các thiết bị sau:

- Đầu ra của ống cấp nước cứu hỏa, thường là loại D65;

- Vòi phun nước làm bằng loại vải mềm, cách nước và có khả năng tự cuốn;

- Khớp nối để nối giữa vòi phun với van cấp nước

Tại mỗi vị trí hộp cứu hỏa có đặt thêm hộp đựng hai bình cứu hỏa xách tay, đồng

thời đặt thêm bảng điều khiển trên đó bố trí thiết bị cảnh báo cháy (chuông điện, đèn

báo cháy) và công tắc khởi động trạm bơm nước cứu hỏa

Số lượng hộp cứu hỏa kết nối với máy bơm nước được xác định theo lượng nước

dùng cho cứu hỏa Trong mọi trường hợp đều nên đặt thêm hộp cứu hỏa nằm ở bên

ngoài ga để sử dụng khi cần thiết

b Hệ thống thoát nước

- Khối lượng thoát nước trong sinh hoạt bằng 90 ~ 95% khối lượng nước dùng;

- Khối lượng nước của thiết bị sản xuất xác định theo yêu cầu về công nghệ;

- Khối lượng thoát nước trong cứu hoả và rửa bằng khối lượng sử dụng nước;

- Khối lượng thoát nước mưa xác định theo cường độ mưa, ứng với tần suất 5%

Nước mưa của tuyến đi trên cao được thoát trực tiếp vào hệ thống cống thoát

nước của thành phố

17.2.1 Phân tích lựa chọn loại hình hệ thống cấp nước

Có thể lựa chọn 1 trong hai kiểu hệ thống cấp nước cho dự án tuyến đường sắt

Cát Linh - Hà Đông Đó là hệ thống cấp nước độc lập cho sinh hoạt, cứu hỏa và hệ

thống ghép chung

Bảng 17.2: So sánh hai kiểu hệ thống cấp nước

hợp với từng mục đích sử dụng

Kích thước ống và phụ kiện phù hợp với từng hệ thống phụ

Nhiều đường ống, bố trí phức tạp

cho việc lắp đặt và sửa chữa

Khối lượng xây dựng thấp

Lưu lượng và áp lực nước không phù hợp với yêu cầu sử dụng

Với quan điểm ưu tiên đáp ứng yêu cầu sử dụng, đảm bảo tính linh hoạt của

toàn hệ thống, kiến nghị sử dụng kiểu hệ thống cấp nước độc lập cho từng yêu cầu: cấp

nước sinh hoạt - cấp nước sản xuất - cấp nước cứu hỏa

17.2.2 Xác định các vị trí nguồn cấp nước dọc tuyến:

Vị trí nguồn cấp nước cho tuyến đường sắt Cát Linh - Hà Đông được xác định

trên cơ sở hệ thống cấp nước hiện trạng trong phạm vi dự án và các qui hoạch cấp nước

có liên quan

Kết quả khảo sát hiện trạng hệ thống cấp nước dọc tuyến được thể hiện trong bảng 17.3

Bảng 17.3: Thống kê các vị trí nguồn cấp nước

Nguồn cấp nước hiện có

Làng Hào Nam

ống PVC - D160 ống gang - D200

Phố Nhân Chính

ống gang - D200; D600 ống PVC - D225

Khu Thanh Xuân Bắc

ống PVC - D160 & D355 ống gang - D200

8 Vành đai III - Phố

Lương Thế Vinh

Khu Thanh Xuân Bắc Khu Thanh Xuân Nam

ống gang - D200 & D250

10 Phố Lương Thế Vinh -

Cầu Hà Đông

D100 & D200

Ghi chú: - Thời gian cấp nước tính toán của các tuyến ống: 24/24h;

- áp lực trong ống: với ống D70 - D225 là 0.1 ữ 0.5 bar; với ống D300 ữ D600 là 0.3 ữ 0.8 bar

Ngoài ra, theo quy hoạch, sẽ xây dựng đường ống truyền dẫn D400 bên trái

tuyến theo hướng Hà Đông - Hà Nội

Kết quả nghiên cứu trên cho thấy, toàn bộ đoạn tuyến từ Cát Linh đến Ba La có

thể sử dụng nguồn nước cấp từ hệ thống cấp nước hiện có và qui hoạch Tuy nhiên để

đảm bảo hệ thống cấp nước của Dự án làm việc liên tục trong khi hệ thống tuyến

truyền dẫn vẫn chưa ổn đinh, kiến nghị xây dựng các bể chứa nước và nếu cần sẽ phải

lắp đặt thêm các máy bơm tăng áp Riêng đọan tuyến từ Ba La đến cuối tuyến (bến xe

Hà Đông mới) và Depot, trước mắt phải xây dựng hệ thống cấp nước độc lập bằng

giếng khoan

17.3.1 Hệ thống thoát nước của ga, trung tâm điều hành Depot

Nước thải từ các ga và trung tâm điều hành chủ yếu bao gồm nước thải sinh

hoạt, nước thải sản xuất, nước thải khi hệ thống cứu hỏa hoạt động và nước mưa và

được đổ vào hệ thống thoát nước của thành phố Riêng lượng nước thải sinh hoạt và

nước thải sản xuất, trước khi đổ vào hệ thống thoát nước chung sẽ được sử lý thông qua

hệ thống các bể lắng và lọc Sau này khi thành phố xây dựng hệ thống thoát nước bẩn

riêng, thì toàn bộ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt sẽ được đổ vào hệ thống này

17.3.2 Hệ thống thoát nước trên tuyến

Hệ thống thoát nước trên tuyến chỉ bao gồm thoát nước mưa, lượng nước này sẽ

được đổ trực tiếp vào hệ thống thoát nước mưa của thành phố

17.3.3 Các hướng thoát nước dự kiến

Bảng 17.4: Thống kê các hướng thoát nước dự kiến

3 Ngã Tư Sở - ĐH Quốc Gia Vào hệ thống cống dọc của đường Nguyễn Trãi,

dẫn về sông Tô Lịch

4 ĐH Quốc gia - Vành đai

III - ga Thanh Xuân

Vào hệ thống cống dọc của đường Nguyễn Trãi,

dẫn về đường Vành đai III

Đông

Vào hệ thống cống dọc của đường Nguyễn Trãi,

dẫn về sông Nhuệ

Nhuệ

6 Ba La - Cuối tuyến (bến xe

Hà Đông mới)

Thoát ra mương La Khê và dẫn về sông Nhuệ

7 Đường vào Depot và

Depot

Thoát ra mương La Khê và dẫn về sông Nhuệ

17.4 Hệ thống cứu hoả

Mục này chỉ đề cập đến hệ thống cứu hỏa đặt tại các ga, trung tâm điều hành và

Depot Các thiết bị cứu hỏa đặt trên tàu sẽ được cung cấp kèm với toa xe thành phẩm

Hệ thống cứu hỏa được kết hợp từ 2 phần chính: cứu hỏa sử dụng nước và cứu

hỏa bằng khí Thiết kế của hệ thống cứu hỏa phải thỏa mãn các yêu cầu chỉ ra trong

mục 17.1.2

17.4.1 Hệ thống cứu hỏa sử dụng nước

Tại tất cả các ga, trung tâm điều hành và Depot đều bắt buộc phải lắp đặt các

thiết bị cứu hỏa sử dụng nước Cấu tạo và bố trí hệ thống cứu hoả sử dụng nước được

thiết kế tùy theo qui mô và kiến trúc của công trình Riêng đối với hệ thống cứu hỏa tại

Depot, dự kiến thiết kế đặt bể chứa và các thiết bị điều áp trên mái của kết cấu công

trình cao nhất trong Depot

Sơ bộ hệ thống cứu hỏa sử dụng nước, bao gồm:

- Bể chứa;

- Trạm bơm;

- Hệ thống đường ống, van và vòi phun nước

17.4.2 Hệ thống cứu hỏa sử dụng chất khí

Ngoài hệ thống cứu hỏa sử dụng nước, tại các ga, trung tâm điều hành và Depot

còn bố trí các thiết bị cứu hỏa sử dụng chất khí Các thiết bị này chủ yếu là các bình

cứu hỏa khí, xách tay Các bình cứu hỏa phải được đặt ở vị trí tiện lợi để quan sát và sử

dụng

Các loại chất khí dùng để cứu hoả có thể bao gồm:

- Khí “1031”: đã được sử dụng nhiều năm Hiệu quả dập lửa cao, ít độc hại đối

với con người và các thiết bị máy móc Nhược điểm là chất này gây phá hoại

tầng ôzôn nên bị hạn chế và cấm sử dụng Đề xuất không sử dụng;

- Khí Heptafluorobutyric propane (FM-200): là chất có tính năng giống với chất

dập lửa loại “1031”, giá thành thấp Tuy nhiên chất này có khả năng tạo ra chất

phân giải HF, có tính acid và ăn mòn đối với máy tính và thiết bị điều hòa Do

đó kiến nghị hạn chế sử dụng trong các phòng đặt máy móc thiết bị;

- Khí dập lửa không khói: chất dập lửa này không phân giải thành chất gây độc

hại hoặc ăn mòn Tuy nhiên, do yêu cầu phải có áp suất nén lớn nên đòi hỏi

phải có bình chứa thiết kế đặc biệt làm tăng giá thành;

- Khí CO2: loại chất dập lửa này được sử dụng tương đối rộng rãi, giá thành

thấp Tuy nhiên, do sử dụng CO2 nên có thể gây độc hại tới người (khi nồng độ

CO2 trong không khí của khu vực sử tăng lên tới 20% có thể gây tử vong)

Không nên sử dụng loại chất này tại các khu vực khó sơ tán người

- Chất EMB, EMB: là chất dập lửa loại dính, không độc, không ô nhiễm, có hiệu

quả dập lửa cao Nhược điểm của loại chất này là khi sử dụng sẽ tạo thành các

vùng sương mù gây hạn tầm nhìn;

Với thống kê và phân tích trên đây thì có thể áp dụng loại “chất dập lửa không

khói” hoặc chất Heptafluorobutyric propane (FM-200) cho hệ thống cứu hỏa dùng khí

của Dự án Để lựa chọn loại chất dập lửa phù hợp nhất, tính năng của 2 loại chất này đã

được so sánh chi tiết như sau:

Biểu 17.5: So sánh về tính năng giữa 2 loại chất dập lửa Heptafluorobutyric

propane (FM-200) và chất “ dập lửa không khói”

Không màu, không mùi, hiệu quả dập lửa

cao

Không màu, không mùi, tính trơ và không dẫn điện

20% phương thức dập lửa bằng hoá học,

80% phương thức dập lửa bằng cơ học

Phương thức dập lửa bằng cơ học

áp suất khi dự trữ ở 20oC là 25Bar áp suất khi dự trữ ở 20oC là 150 Bar

Thời gian phun ra của chất dập lửa trong

vòng 10s, thời gian dập lửa trong vòng

10s

Thời gian phun ra của chất dập lửa trong vòng 60s, không vượt quá 80s

Nồng độ tối thiểu trong thiết kế : 8% Nồng độ tối thiểu trong thiết kế : 37,5%

Tương đối an toàn với người và môi

trường, có tính acid và ăn mòn nhẹ đối với

thiết bị

An toàn với thiết bị, người và môi trường

Hộp đặt bình khí tương đối nhỏ Ví dụ,

ứng với không gian bảo vệ với 600m3 cần

có 329Kg chất dập lửa FM-200 tương

đương với ba bình chứa

Hộp đặt bình khí tương đối lớn Ví dụ, ứng với không gian bảo vệ 600m3 cần có

9951 ft3 khí dập lửa, tương đương với 23 bình bình chứa

Giá thành của thiết bị tương đối thấp Giá thành của thiết bị tương đối cao

Hệ thống được lắp đặt linh hoạt Có thể

lắp đặt riêng hoặc kiểu tổ hợp Không sử

dụng mạng lưới ống phân phối Bán kính

phục vụ nhỏ

Hệ thống được lắp đặt linh hoạt Có thể lắp đặt riêng hoặc kiểu tổ hợp Không sử dụng mạng lưới ống phân phối Bán kính phục vụ lớn

Từ kết quả so sánh chi tiết trên đây, kiến nghị sử dụng loại hệ thống cứu hỏa

bằng chất “ dập lửa không khói” cho Dự án

17.4.3 Các thiết bị khác dùng cho cứu hoả

Hệ thống cứu hỏa phải được hỗ trợ bởi các thiết bị như hệ thống cảnh báo cháy,

các thiết bị quan sát và các trang thiết bị cứu nạn

17.5 Khối lượng sơ bộ

Bảng 17.6: Khối lượng sơ bộ của hệ thống cấp, thoát nước và cứu hỏa

vị

Số lượng

Ghi chú

cứu hỏa

H=40~45m, N=11kw

cứu hoả

áp: (Q=5l/s; H=72m; N=7.5kw) và một bình điều

áp, v.v (trọn bộ thiết bị)

bơm nước dùng cho cứu hoả

tại ga

nước dùng cho cứu hoả tại

ga

6 Thiết bị dập lửa hoặc “dập

lửa không khói”

7 ống cấp nước đúc bằng gang

dẻo (spheroidal graphite

cast-iron supply pipe)

nước ngoài trời

11 Ga thăm của hệ thống thoát

nước

nước sinh hoạt và sản xuất

của hệ thống điều hòa