đồ án mạng lưới cấp thoát nước

NHIỆM VỤ - SỐ LIỆU THIẾT KẾ.1.1.Nhiệm Vụ Thiết Kế Thiết kế hệ thống cấp thoát nước trong nhà có nhiệm vụ đưa nước từ mạng lưới ngoàinhà đến mọi thiết bị, dụng cụ vệ sinh hoặc máy móc sản

Mục Lục

Chương 1 NHIỆM VỤ - SỐ LIỆU THIẾT KẾ 3

1.1.Nhiệm Vụ Thiết Kế 3

1.2.Nội Dung Thiết Kế 3

1.2.1 Hệ Thống Cấp Nước 3

1.2.2 Hệ Thống Thoát Nước 3

1.3 Phương Pháp Thực Hiện 3

1.5 Quy Chuẩn Phục Vụ Tính Toán 4

Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 5

2.1 Đặc Điểm Của Căn Biệt Thự 5

2.2 Các Số Liệu Thiết Kế 5

2.2.1 Thông Số Cấp Nước 5

2.2.2 Thông Số Thoát Nước 5

2.3 So Sánh Và Lựa Chọn Phương Án 5

2.3.1 Phương Án 1: Hệ Thống Cấp Nước Có Két Nước, Trạm Bơm Và Bể Chứa 6

2.3.2 Phương Án 2: Hệ Thống Cấp Nước Phân Vùng 6

2.4 Vạch Tuyến Mạng Lưới Cấp Nước Trong Nhà 7

2.5 Xác Định Lưu Lượng Dùng Nước Của Ngôi Nhà 8

2.5.1 Xác Định Lưu Lượng Theo Tiêu Chuẩn Dùng Nước 8

2.5.2 Xác Định Lưu Lượng Theo Số Lượng Thiết Bị Vệ Sinh 9

2.5.3 Chọn Đồng Hồ Nước 10

2.6 Tính Toán Dung Tích Két Nước 10

2.7 Xác Định Dung Tích Bể Chứa 11

2.8 Xác Định Cột Áp Máy Bơm 11

2.9 Tính Toán Thủy Lực 13

Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC 17

3.1 Các Thông Số Thiết Kế Ban Đầu 17

3.2 Tính Toán Hệ Thống Thoát Nước Sinh Hoạt Trong Nhà 17

3.2.1 Xác Định Lưu Lượng Nước Thải Của Ngôi Nhà 17

3.2.2 Xác Định Lưu Lượng Tính Toán Nước Mưa 20

3.2.3 Tính Toán Bể Tự Hoại 21

Chương 4 KHÁI TOÁN KINH TẾ 23

4.1 Khái Toán Kinh Tế Cho Đường Ống 23

4.2 Khái Toán Kinh Tế Cho Các Loại Phụ Tùng 24

Chương 1 NHIỆM VỤ - SỐ LIỆU THIẾT KẾ.

1.1.Nhiệm Vụ Thiết Kế

Thiết kế hệ thống cấp thoát nước trong nhà có nhiệm vụ đưa nước từ mạng lưới ngoàinhà đến mọi thiết bị, dụng cụ vệ sinh hoặc máy móc sản xuất trong nhà để cung cấpcho người tiêu dùng và cho máy móc sản xuất có dùng nước bên trong nhà Đồng thời

có nhiệm vụ thu và dẫn nước thải, kể cả rác nghiền từ các thiết bị, dụng cụ vệ sinhhoặc máy móc sản xuất trong nhà và nước mưa từ trên mái nhà ra khỏi nhà

Thiết kế hệ thống cấp thống cấp thoát nước cho căn biệt thự 90/15 đường số 2,phường 18, quận Tân Bình, Tp Hồ Chí Minh

1.2.Nội Dung Thiết Kế.

1.2.1 Hệ Thống Cấp Nước

Vạch tuyến, bố trí đường ống cấp nước bên trong nhà

Lập sơ đồ tính toán mạng lưới cấp nước bên trong nhà

Xác định lưu lượng tính toán

Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước trong nhà

1.2.2 Hệ Thống Thoát Nước.

Xác định lưu lượng nước thải tính toán

Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước trong nhà

Lựa chọn phương án thiết kế

Tính toán các công trình, thiết bị kém theo của mạng lưới cấp thoát nước trong nhà

1.3 Phương Pháp Thực Hiện.

Phương pháp thu thập số liệu, khảo sát thực tế

Phương pháp tổng hợp phân tích số liệu

Phương pháp tham khảo ý kiến người hướng dẫn, các chuyên gia

Phương pháp so sánh lựa chọn phương án tối ưa

Phương pháp tính toán thiết kế

Phương pháp biểu đò vẽ bản vẽ

1.5 Quy Chuẩn Phục Vụ Tính Toán.

Tiêu chuẩn Việt Nam cấp nước bên trong công trình TCVN 4513-1988Tiêu chuẩn Việt Nam thoát nước bên trong công trình TCVN 4474-1987Các tài liệu về ống cấp thoát nước, đồng hồ, máy bơm

Tài liệu về thiết bị vệ sinh

Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

2.1 Đặc Điểm Của Căn Biệt Thự.

Biệt thự có kích thước như sau:

Chiều dài tổng thể : 17,5 m

Chiều dài xây dựng 16,4 m

Chiều rộng tổng thể : 11 m

Chiều dài xây dựng : 7,9 m

Chiều cao tới tầng áp mái: 7.4 m

Căn hộ gồm có: 1 tầng trệt, 1tầng lầu và một tầng áp mái

- Áp lực nước của đường ống bên ngoài là: Hn = 6 m

- Đường kính ống cấp nước bên ngoài là : Dố = 500 mm

- Độ sâu chôn ống cấp nước bên ngoài là: hcố = 2 m

- Khoảng cách từ tâm ống cấp nước bên ngoài đến móng công trình là LC = 20 m

2.2.2 Thông Số Thoát Nước.

- Đường kính đường ống thoát nước bên ngoài là Dố = 1200 mm

- Độ sâu chôn ống thoát nước bên ngoài là : hcố = 1,8 m

- Khoảng cách từ tâm ống thoát nước bên ngoài đến móng công trình là: LT = 20 m

Nước vào Đồng hồ Bể chứa Két nước TBVS

 Mức độ tiện nghi của ngôi nhà

 Sự phân bố các thiết bị ,dụng cụ lấy nước trong nhà tập trung hay phân tán thànhnhiều khu vực…

2.3.1 Phương Án 1: Hệ Thống Cấp Nước Có Két Nước, Trạm Bơm Và Bể Chứa

Áp lực của đường ống nước từ ngoài vào hoàn toàn không đảm bảo và quá thấp, đồngthời lưu lượng nước cũng không đầy đủ (đường kính ống bên ngoài quá nhỏ) Nếubơm trực tiếp từ đường ống cấp nước bên ngoài thì sẽ ảnh hưởng đến việc dùng nướccủa khu vực xung quanh Vì vậy ta phải thiết kế thêm bể chứa

Trong phương án này nước từ đường ống bên ngoài sẽ được dẫn vào bể chứa và đượcbơm lên két nước, mạng lưới cấp nước của toàn bộ ngôi nhà sẽ được cung cấp bằngkét nước

Ưu điểm

Áp lực và lưu lượng nước được hoàn toàn đảm bảo cung cấp cho các tầng nhà trong trường hợp dùng nước lớn nhất

Nhược điểm

Không tận dụng được áp lực tự do của đường ống bên ngoài cung cấp

Chiếm diện tích lớn của ngôi nhà, ảnh hưởng đến mỹ quan của ngôi nhà

Khi bơm trực tiếp ảnh hưởng đến việc dùng nước của các khu vực xung quanh

Đường kính ống đứng lớn

2.3.2 Phương Án 2: Hệ Thống Cấp Nước Phân Vùng

Hệ thống áp dụng trong trường hợp áp lực của đường ống cấp nước bên ngoài đảmbảo không thường xuyên hoặc hoàn toàn không đảm bảo đưa nước tới mọi thiết bị vệsinh trong nhà, nhà có nhiều tầng

Mạng lưới cấp nước cho công trình được chia làm 2 vùng: vùng một ta tận dụng áplực của đường ống bên ngoài để cấp nước cho các tầng mà áp lực nước đủ, vùng thứ 2

là các tầng còn lại được cấp nước bằng sơ đồ bể chứa, trạm bơm và két nước

Để tăng hiệu quả cấp nước, đảm bảo cấp nước thường xuyên cho toàn bộ hệ thống và

sự kết hợp giữa 2 vùng cấp nước, trên đường ống đứng của 2 vùng cấp nước sẽ được

Bể chứa

Két nước

T.bị vệ sinh tầng trệt, 1

T.bị vệ sinh tầng 2,3

nối với nhau và được bố trí van hai chiều Van này sẽ được mở ra để cấp nưóc chovùng thứ nhất trong thời gian hệ thống cấp nước bên ngoài bị cắt trong thời gian ngắn.Đường kính cấp nước bên ngoài lớn nên nước từ mạng lưới bên ngoài vào bể chứa sau

đó mới dùng bơm để bơm nước lên két và két nước cung cấp cho tầng trên

Ưu điểm

Tận dụng được áp lực của đường ống cấp nước bên ngoài

Giảm được dung tích của két nước, bể chứa và công suất của trạm bơm

Giảm được đường kính ống đứng

Tiết kiệm chi phí đầu tư

Tiết kiệm được năng lượng máy bơm

Hợp lý về mỹ quan và kiến trúc

Nhược điểm

Việc tiêu thụ nước ở các tầng bên dưới phải phụ thuộc vào mạng lưới cấp nước bênngoài Trong trường hợp xảy ra sự cố, nước không đảm bảo cung cấp cho các tầngtrên

⇒Dựa vào ưu nhược điểm các phương án đối với hệ thống cấp nước của thành phốhiện để đảm bảo áp lực nước cho các hộ sử dụng nước phía sau và sự an toàn cấpnước cho ngôi nhà chúng ta lựa chọn phương án 1 là hệ thống bể chứa-máy bơm-kétnước

2.4 Vạch Tuyến Mạng Lưới Cấp Nước Trong Nhà

Nguyên tắc vạch tuyến bố trí bên trong

Yêu cấu đối với việc vạch tuyến đường ống cấp nước trong nhà:

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

 Cung cấp đủ lưu lượng và áp lực yêu cầu của thiết bị vệ sinh

 Tổng số chiều dài đường ống phải ngắn nhất

 Dễ gắn chắc ống với các kết cấu của nhà: tường, trần, dầm…

 Đường ống trong nhà sẽ được lắp đặt ở ngầm trần, ngầm tường và đi trong hộp kĩthuật

 Thuận tiện, dễ dàng trong quá trình thi công và trong việc quản lý: kiểm tra, sửachữa đường ống, đóng mở van…

 Đường ông sau khi lắp đặt xong đều phải được thử áp lực và khử trùng trước khi

sử dụng Điều này đảm bảo yêu cầu lắp đặt và yêu cầu vệ sinh

2.5 Xác Định Lưu Lượng Dùng Nước Của Ngôi Nhà.

2.5.1 Xác Định Lưu Lượng Theo Tiêu Chuẩn Dùng Nước

Số người ở cố định trong căn hộ là 6người

Tiêu chuẩn dùng nước cho mỗi người là 250 l/ngđ.

Lưu lượng tính toán được xác định bằng công thức sau

Qngđ = 6×250 = 1500 (l/ngđ) = 1,5 (m3/ngđ)

2.5.2 Xác Định Lưu Lượng Theo Số Lượng Thiết Bị Vệ Sinh

Bảng 2.1 Thống kê số lượng thiết bị vệ sinh.

Tầng Loại dụng cụ lượngSố

Trị sốđương

Tổngđươnglượng

a: là đại lượng phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước (lấy theo bảng 1-4 giáo trình cấpthoát nước trong nhà)

K: là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tổng số đương lượng N (lấy theo bảng 1-5 giáotrình cấp thoát nước trong nhà)

N: là tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính toán, N = 12Qtt: Lưu lượng nước tính toán, l/s

Qtt= 0,2× 2,05√12 + 0,002 12 = 0,7 (l/s)

Lưu lượng tính toán công trình là 0,7 (l/s)

2.5.3 Chọn Đồng Hồ Nước.

Chọn đồng hồ đo nước cần phải dựa vào khả năng vận chuyển của nó Khả năng vậnchuyển của mỗi loại đồng hồ đo nước khác nhau và thường biểu hiện bằng lưu lượngđặc trưng của đồng hồ Chọn đồng hồ nước phải thỏa mãn điều kiện sau

Qngđ ¿ 2 Qđtr

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

Dựa vào bảng 1.1 (giáo trình cấp thoát nước trong nhà)

Với qmin< qtt < qmax

2.6 Tính Toán Dung Tích Két Nước

Dung tích toàn phần của két nước

Wk = K × (Wdh + Wcc) (m3)

: dung tích điều hòa của két nước

W cc: Dung tích nước chữa cháy W cc=0 m3, vì theo thiết kế thì mạng cấp nước chữacháy sẽ tách biệt với mạng cấp nước sinh hoạt

K : hệ số sự trữ kể đến chiều cao dây dựng và phần cặn lắng ở đáy két nước 1,3) chọn K =1,25

(K=1,2-W đ h= Q b

2 ×n

Vậy dung tích của két nước là 1,5 +1,5 = 3 m3, ta xây dựng bể chứa nước có dungtích 3 m3.

Xây bể chứa có thể tích là 3 m3, với kích thước bể như sau:

- Chiều cao bể H = 1 m + 0,3 m chiều cao bảo vệ

- htd: Áp lực tự do tại thiết bị vệ sinh bất lợi nhất, (m) htd = 2 m

Ống đẩy có đường kính d = 40 mm, dài l = 15 m, lưu lượng Q = 3,4 m3/h , 1000i =33,4 m; v = 0,84 (m/s)

Dụng cụ mà đoạn ống phục vụ N Qtt D(mm) V(m/s) 1000i Chiều dài h=Li

Tính toán thủy lực cho đường ống chính cấp nước từ két vào các nhà vệ sinh.

Dụng cụ mà đoạn ống phục vụ

Chiều dài (mm)

Tầng

1 chậu giặt, 4xí có thùng,

4 hương sen,

4 chậu rửa mặt, 1 chậu bếp

CN2:D1-2 hương sen,

2 chậu rửa mặt, 2 xí có thùng, 1 chậu bếp

KÉT

CN1:D1-1 chậu giặt, 6xí có thùng,

6 hương sen,

6 chậu rửa mặt, 2 chậu bếp

Tính toán áp lực cần thiết để cung cấp nước cho ngồi nhà

Tính Toán Chiều Cao Nâng Két Nước.

Két nước phải có đáy đặt cao hơn thiết bị vệ sinh bất lợi nhất 1 khoảng bằng tổng tổn

thất áp lực tự do ở thiết bị vệ sinh bất lợi nhất và tổn thất áp lực từ két nước đến thiết

bị vệ sinh bất lợi nhất

Đáy két nước nên đặt cách mái một khoảng > 0,6 m, theo kinh nghiệm chọn Hk =

0,7m

Thiết bị bất lợi nhất là vòi hương sen tại tầng áp mái của đường ống cấp nước số 2

Chiều cao đặt két nước được tính theo công thức

Z−(Z1+A)−B−c ≥ 4

A: chiều cao lắp đặt thiết bị vệ sinh bất lợi nhất A=2

Áp lực tự do tại thiết bị vệ sinh bất lợi nhất là vòi tắm hương sen, htd = 4m

B: Tổng tổn thất áp lực dọc đường theo tuyến bất lợi nhất (m), Σ hdđ = 0,6 (m)

C : Tổng tổn thấp áp lực cục bộ (m), Σ hcb = 25% Σ hdđ = 25% x 0,6 = 0,15 (m) Z: Cao độ mực nước thấp nhất trong két : Z = 10+ y+ hmin

y: chiều cao nâng két nước

Chọn chiều cao thấp nhất trong két nước, hmin = 0,1m

Z1:cao độ sàn tầng bất lợi nhất của công trình nơi có thiết bị vệ sinh bất lợi nhất

 : Hiệu suất của máy bơm,  = 0,8

Chọn 2 bơm có công suất 0,0365Kw, 1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng để tăng áp lực nước từ két xuống tầng bất lợi nhất

Vì ngôi nhà là nhà thấp tầng < 4 tâng cho nên về mặt áp suất thủy tỉnh khi xuống dưới tầng 1 là không quá lớn để cần thiết đặt van giảm áp

Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC.

3.1 Các Thông Số Thiết Kế Ban Đầu.

Theo đánh giá sơ bộ các thông số thiết kế ban đầu của hệ thống thoát nước trong nhà như sau:

Hệ thống thoát nước cho ngôi nhà:

Dt = 1200mmhcố = 1,8 m

Lc = 20 m

3.2 Tính Toán Hệ Thống Thoát Nước Sinh Hoạt Trong Nhà

3.2.1 Xác Định Lưu Lượng Nước Thải Của Ngôi Nhà.

Lưu lượng nước thải tính toán các đoạn ống thoát nước trong nhà ở gia đình có thể xácđịnh theo công thức sau:

qth = qc + qdc max

qth: lưu lượng nước thải tính toán, l/s

qc: lưu lượng nước cấp tính toán xác định theo công thức cấp nước trong nhà

qdc max: lưu lượng nước thải của dụng cụ vệ sinh có lưu lượng nước thải lớn nhất củađoạn ống tính toán lấy theo Bảng 4-1 (giáo trình cấp thoát nước trong nhà)

Hệ thống thoát nước cho nhà ở hộ gia đình gồm có 3 loại ống đứng, phục vụ cho 3loại nước thải phân theo cấp độ ô nhiễm như:

Tính toán thủy lực cho các nhánh ống thoát.

La

Pt

Vb

Vgtần

0,28

0,4

40

0,39

0,69

0,6

40

0,47

0,68tần

0,14

1,74

100

14

0,38

0,64tần

0,14

1,74

100

14

0,38

0,64

Tính toán thủy lực cho các ống đứng thoát nước

năng thoát nước của ống đứng là 1,3 l/s > 0,72 l/s  đạt yêu cầu.

Ống thông hơi (trên ống đứng):

Nối một ống đứng thoát nước xám và một ống đứng thoát nước đen trong cùng một

hộp gen làm chung một ống thông hơi Chọn đường kính ống thông hơi D = 1,5Dống

đứng thoát nước = 1,5 ×100 = 150mm

Nâng ống thông hơi chung cách sàn sân thượng 0,7m

Tính toán thủy lực ống xã (đoạn ống nằm ngoài sân)

Theo quy định đường ống xã chọn D ≥ 100mm

Thoát nước đen:

Đoạn ống xã TP1-BTH: Chọn D = 100mm, qth = 1,88 (l/s), itc = 0,02 tra bảng 3c (phụ

lục): h/D = 0,36; v = 0,74 (m/s) > 0,7 (m/s)

Như vậy D và I của ống xã đạt yêu cầu

Đoạn ống xã TP2-BTH: Chọn D = 100mm, qth = 1,8 (l/s), itc = 0,02 tra bảng 3c (phụ

lục): h/D = 0,35; v = 0,73 (m/s) > 0,7 (m/s)

Như vậy D và I của ống xã đạt yêu cầu.

Thoát nước xám:

Đoạn ống xã SH1-BTH: Chọn D = 100mm, qth = 0,87 (l/s), itc = 0,02 tra bảng 3c (phụ lục): h/D = 0,24; v = 0,6 (m/s) < 0,7 (m/s)

Như vậy D và I của ống xã không đạt yêu cầu cần xem xét lại

Đoạn ống xã SH2-BTH: Chọn D = 100mm, qth = 0,72 (l/s), itc = 0,02 tra bảng 3c (phụ lục): h/D = 0,22; v = 0,56 (m/s) < 0,7 (m/s)

Như vậy D và I của ống xã không đạt yêu cầu

Vì đoạn ống xả từ ống đứng ra bể tự hoại

Giả sử ta tăng độ dốc của đoạn ống lên 0,04 thì độ sâu chôn ống của đoạn ống xảSH2-BTH là sâu nhất vì đoạn ống này ra bể tự hoại khoảng 10m như vậy độ sâu chônống là 40cm

Và đoạn ống xả nối từ bể tự hoại ra hố gom là 7m và từ hố gom ra cống thoát nước là10m như vậy ước tính độ sâu chôn ống của phần này là 34cm

Mà chiều sâu chôn cống của cống thoát nước là 1,8 trong khi độ sâu chôn ống của ống

xả sâu nhất là 74cm gần 1m như vậy nước thải vẫn có thể tự chảy ra ngoài cống.Tính lại ống xả:

Đoạn ống xã SH1-BTH: Chọn D = 100mm, qth = 0,87 (l/s), itc = 0,04 tra bảng 3c (phụ lục): h/D = 0,18; v = 0,72 (m/s) > 0,7 (m/s)

Như vậy D và I của ống xã đạt yêu cầu

Đoạn ống xã SH2-BTH: Chọn D = 100mm, qth = 0,87 (l/s), itc = 0,035 tra bảng 3c (phụ lục): h/D = 0,21; v = 0,73 (m/s) > 0,7 (m/s)

Như vậy D và I của ống xã đạt yêu cầu

Chọn ống thông hơi cho hệ thống thoát có đường kính là 50mm ( lưu lượng thoát của ngôi nhà nhỏ hơn 9l/s)

3.2.2 Xác Định Lưu Lượng Tính Toán Nước Mưa

Lưu lượng tính toán nước mưa trên diện tích mái thu nước, được xác định theo công thức sau:

F : Diện tích thu nước (m2), F = F m á i+0,3 S tb

Chọn số lượng ống thoát nước mưa là 3 ống:

Lưu lượng cho một ống thoát nước mưa là : 8,24 l/s

Tra bảng 5-2 chọn đường kính ống là 100mm sẽ thỏa yêu cầu

Tính toán đoạn ống xả của ống thoát nước mưa

Đoạn ống xã: Chọn D = 150mm, qth = 8,24 (l/s), itc = 0,02 tra bảng 3c (phụ lục): h/D =0,44; v = 1,08 (m/s) > 0,7 (m/s)

Như vậy các đoạn ống xã của ống thoát nước mưa Chọn d 150

T: thời gian giữa 2 lần lấy cặn, chọn T = 36 tháng = 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