Đồ án cấp thoát nước trong nhà: Thiết kế hệ thống cấp nước lạnh, cấp nước nóng, thoát nước bẩn, thoát nước mưa cho công trình khách sạn Quốc Tế ở Vinh

Thiết kế hệ thống cấp nước lạnh, cấp nước nóng, thoát nước bẩn, thoát nước mưa cho công trình khách sạn Quốc Tế ở Vinh Số liệu thiết kế 1. Mặt bằng các tầng nhà có bố trí các thiết bị vệ sinh TL 1:100 2. Kết cấu nhà: Bê tông cốt thép 3. Số tầng nhà : 9 4. Chiều cao mỗi tầng : 3,3 m 5. Chiều cao tầng hầm : 2,2 m 6. Chiều dày mái nhà: 0,7 m 7. Cốt nền nhà tầng 1 : 14,6 m 8. Cốt sân nhà: 14 m 9. áp lực ở đường ống nước bên ngoài: Ban ngày: 20 m Ban đêm : 24 m 10. Đường kính ống cấp nước bên ngoài : D 200 11. Độ sâu chôn cống cấp nước bên ngoài : 0,7 m 12. Số người sử dụng nước trong nhà: 200 người 13. Nguồn cấp nhiệt cho hệ thống cấp nước nóng: Đun bằng điện 14. Hình thức sử dụng nước nóng : vòi trộn 15. Dạng hệ thống thoát nước bên ngoài : chung 16. Đường kính ống hoát nướcbên ngoài: D 800 17. Độ sâu chôn ống thoát nước bên ngoài: 1,7 m 18. ống cấp nước thành phố cách móng nhà : 4 m 19. ống thoát nước thành phố cách móng nhà : 6 m phần I : cấp nước lạnh I. Lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nước lạnh Từ các số liệu trên ta thấy áp lực đường ống cấp nước bên ngoài chỉ đủ cung cấp cho 1 số tầng phía dưới. Để tận dụng khả năng cấp nước của đường ống bên ngoài, hơn nữa do khách sạn có nhiều tầng(9 tầng), ta sử dụng sơ đồ cấp nước phân vùng. Khách sạn có 9 tầng, mỗi tầng cao 3,3 m Số tầng nhà hệ thống cấp nước bên ngoài có thể phục vụ: ta có : - áp lực cần thiết của ngôi nhà được xác định theo công thức Hcttầng = Hhh + Htd + < 20 (m) Trong đó: + Hhh: Là độ cao hình học đưa nước từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến dụng cụ vệ sinh bất lợi nhất (xa nhất và cao nhất so với điểm lấy nước vào nhà). Trong tính toán đó là thiết bị vòi tắm hoa sen trang bị kèm bồn tắm. + : Tổng tổn thất áp lực trên đường ống ta lấy sơ bộ = (15-30%) Hcttầng(m) + Htd : áp lực tự do cần thiết ở các dụng cụ vệ sinh hoặc các máy móc dùng nước, được chọn theo tiêu chuẩn => ta chọn Htd = 3(m) Từ đó ta tính dược áp lực cần thiết cho ngôi nhà Hct = Hhhv1 + Htd + h Trong đó: + Htd = 3 (m) + Hhhv1 = 3,3 *3 + 0.6 + 0.7 + 2 = 13,2 (m). => Hhhv1 + Htd =13,2 +3 = 16,2(m) + = 20*(Hhhv1 + Htd )/100 = 0,2*16,2 = 3,24 (m). Hct = 13,2 + 3 + 3,24 = 19,44 (m) < 20(m) (đảm bảo an toàn cấp nước)

đồ án cấp thoát nước trong nhà

Thiết kế hệ thống cấp nước lạnh, cấp nước nóng, thoát nước bẩn, thoátnước mưa cho công trình khách sạn Quốc Tế ở Vinh

10 Đường kính ống cấp nước bên ngoài : D 200

11 Độ sâu chôn cống cấp nước bên ngoài : 0,7 m

12 Số người sử dụng nước trong nhà: 200 người

13 Nguồn cấp nhiệt cho hệ thống cấp nước nóng: Đun bằng điện

14 Hình thức sử dụng nước nóng : vòi trộn

15 Dạng hệ thống thoát nước bên ngoài : chung

16 Đường kính ống hoát nướcbên ngoài: D 800

17 Độ sâu chôn ống thoát nước bên ngoài: 1,7 m

18 ống cấp nước thành phố cách móng nhà : 4 m

19 ống thoát nước thành phố cách móng nhà : 6 m

phần I : cấp nước lạnh

I Lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nước lạnh

Từ các số liệu trên ta thấy áp lực đường ống cấp nước bên ngoài chỉ đủcung cấp cho 1 số tầng phía dưới Để tận dụng khả năng cấp nước củađường ống bên ngoài, hơn nữa do khách sạn có nhiều tầng(9 tầng), ta sửdụng sơ đồ cấp nước phân vùng

+ Hhh: Là độ cao hình học đưa nước từ trục đường ống cấp nước

bên ngoài đến dụng cụ vệ sinh bất lợi nhất (xa nhất và caonhất so với điểm lấy nước vào nhà) Trong tính toán đó là thiết

bị vòi tắm hoa sen trang bị kèm bồn tắm

+ Do khách sạn không có mái nhà nê Để đảm bảo tính mỹ quan củangôi nhà cũng nhu giảm tải trọng cho ngôi nhà do két nước tạo và tậndụng tối đa áp lực nước ở ống cấp nước thành nên ta sử dụng trạm khínén cấp cho năm tầng trên cùng Nước từ hệ thống cấp nước thànhphố chảy vào bình khí nén qua bơm dưới tầng hầm, sau đó nước đượcđưa lên các phòng trong khách sạn bằng đường ống đứng từ trênxuống.

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

- Mạng lưới cấp nước bên trong bao gồm: đường ống chính, đường ốngđứng 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:

+ Trạm khí ép, bể chứa và bơm được đặt trong tầng hầm

+ Đường ống chính vùng 1 được đặt trong tầng hầm, cách trần 10cm

+ Đường ống chính vùng 2 được đặt ở sàn khu vệ sinh

III Xác định lưu lượng tính toán

1.Xác định lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống và cho toàn ngôi nhà.

- Lưu lượng nước tính toán được xác định theo công thức sau:

qtt = 0,2  (l/s)

Trong đó: qtt: lưu lượng nước tính toán

 : hệ số phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước, đối với nhà ởgia đình

0,070,10,2

126126126

- Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong nhà ở là:

N =126(0,33+0,5+1) = 230,85

- Lưu lượng tính toán cho toàn khu gia đình là:

qtt = 0,2.2,5 = 7,59 (l/s)

2.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 kínhthích hợp của từng đoạn ống, tổn thất áp lực của từng đoạn ống và toànmạng Từ đó xác định Hyc và chọn trạm bơm khí ép, xác định thể tích bểchứa và két nước

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

h = i.l (m)

Trong đó: i: tổn thất đơn vị(mm)

l : chiều dài đoạn ống tính toán

- Khi tính toán ta tính cho tuyến bất lợi nhất và cuối cùng tổng cộng chotừng vùng và toàn mạng lưới Các nhánh khác không cần tính toán màchọn theo kinh nghiệm dựa vào tổng số đương lượng của đoạn tính toán

IV Chọn đồng hồ đo nước

- Chọn đồng hồ đo nước dựa trên cơ sở thoả mãn hai điều kiện

+ Lưu lượng tính toán

Như vậy chọn loại đồng hồ tuốc bin BB 50 có : qmax = 22 (l/s) ; qmin = 1,7(l/s).

- Đối với vùng 2 ta tính đoạn ống nhánh ở tầng 9 các ống nhánh ở tầng5,6,7,8 mà đầu ống nhánh bắt đầu từ các điểm tính toán 2,3,4 của tuyến bấtlợi đều có cùng tổn thất áp lực

- Tuyến ống bất lợi nhất đi qua 2 thiết bị vệ sinh là bồn tắm và chậu rửa

Bảng tính toán thuỷ lực ống nhánh

Đoạn

ống

Số thiết bị vệ sinh Tổng

sốđươnglượng

VI Tính tổn thất áp lực từ ống cấp nước thành phố đến bơm

- 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 cấp nước thành phố đến A là 32,2 m

+ Chiều dài từ B đến trạm khí ép lấy 3 m

+ Chiều dài từ C đến trạm khí ép lấy 3 m

qtt

(l/s) (mm)d (m/s) 1000i l (m)V h = i.l(m)

Bồntắm Xí bệt Chậurửa

B-Bơm 70 70 70 128.10 5.66 80 0.886 23.40 3.0 0.070

A-ốngCN 126 126 126 230.58 7.59 100 0.889 16.96 32.2 0.546

ViI Tính toán áp lực cần thiết cho ngôi nhà

- ống nhánh đưa nước vào phòng đặt cách sàn nhà 0,5 m Thiết bị vệsinh cao nhất là vòi hương sen ở bồn tắm đặt ở độ cao 0,8 m so với sànnhà ( theo quy phạm lấy từ 0,8 – 1m)

- áp lực cần thiết của ngôi nhà được xác định theo công thức

Hctnh = Hhh + Hđh + Htd + h + hcb (m)

Trong đó:

+ Hhh: Là độ cao hình học đưa nước từ trục đường ống cấp nước

bên ngoài đến dụng cụ vệ sinh bất lợi nhất (xa nhất và cao

nhất so với điểm lấy nước vào nhà) Trong tính toán đó là thiết

bị vòi tắm hoa sen trang bị kèm bồn tắm

+ Hđh: Là tổn thất áp lực qua đồng hồ (m) Hđh = 0.12 (m)

+ 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 vàlấy bằng 25%h

+ Htd: áp lực tự do cần thiết ở các dụng cụ vệ sinh hoặc các máy móc

dùng nước, được chọn theo tiêu chuẩn => ta chọn Htd=3 (m)

Từ đó ta tính dược áp lực cần thiết cho ngôi nhà

Trong đó: qtt: lưu lượng nước tính toán

 : hệ số phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước, đối với nhà ởgia đình

- K: hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và phần lắng cặn của thùng

K = 1,2  1,3 Chọn k =1,2

- Wđh : dung tích điều hòa của thùng

Wđh =Qb/2n (m3)+ Qb: công suất máy bơm ta dùng bơm đóng mở tự động

khách sạn Do vậy cột áp máy bơm phải bằng áp lực lớn nhất của trạm khí

ép Khi tính toán phải tính đến áp lực của đường ống bên ngoài

* Vùng 2: qtt = 5,65 (l/s), Pmax = 56,25 (m), Hb = 56,25 – 20 = 36,25 (m).Chọn bơm 3K6a với các thông số kỹ thuật sau: qb = 8,3 (l/s)

Hb = 45 (m)

Ta sử dụng 2 bơm, một hoạt động, một dự phòng

xi 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 phíangoài hành lang đi lại

- Theo số liệu cho thì áp lực bên ngoài lớn nhất là 20 (m) rất nhỏ so với

áp lực yêu cầu cho việc cấp nước chữa cháy cho ngôi nhà 17 tầng Vì vậy

ta không thể dùng nước cấp trực tiếp từ mạng lưới để cấp cho chữa cháy

mà ta phải dùng bơm chữa cháy

- Chọn hệ thống cấp nước chữa cháy riêng trực tiếp mỗi tầng hai vòi vànước được đưa lên bằng hai ống đứng đường kính mỗi ống là 70(mm).Dùng vòi chữa cháy bằng vải tráng cao su có đường kính là 50(mm) chiềudài là 20m

- Theo quy phạm với khách sạn ta có số vòi hoạt động đồng thời là 2 vòi

và lưu lượng của mỗi vòi là 2,5 (l/s)

H-I 5 70 1.44 75.2 16.85 1.26

3.213

- lưu lượng tính toán cho toàn bộ khách sạn là : qtt=7,59

- Khi có cháy xảy ra tổng lưu lượng sẽ là : qttcc =7,59+5 =12,59

Với q = 12,59 (l/s)

D = 100 (mm) => v=1,58 (m/s) < 2,5 (m/s)

Vậy khi có cháy xảy ra vận tốc trong ống cấp nước vẫn đảm bảo

Tính toán áp lực cần thiết của ngôi nhà khi có cháy xảy ra :

Hctcc = hhhcc + hctcc + hdhcc + hcc + hcbcc(m)

hhhcc : Chiều cao hình học tính trục đường ống cấp nước bên ngoàiđến van chữa cháy ở vị trí bất lợi nhất tức cao nhất : hhhcc =41 -13.3 +1.2

=28.9

hdhcc : Tổn thất áp lực qua đồng hồ khi có cháy hdhcc < 2,5 (m)

hcc : Tổn thất áp lực của mạng lưới khi có cháy hcc = 3,213

+ A: sức kháng đơn vị của ống vải gai có tráng cao su lấy nhưsau

d =50 mm =>A = 0,0075

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

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

=> ho= 0,0075.20.2,52 = 0,9375 (m)

Tính h v Hv có thể được tính theo công thức sau:

hv= (m)

Trong đó:

+ Cđ: phần cột nước đặc tra bảng ta lấy Cđ=6

+ :hệ số phụ thuộc Cđ và được lấy theo bảng Cđ=6 => =1,19 + : Hệ số phụ thuộc vào đường kính miệng vòi phun

= khi tính toán với d=13mm => = 0,0165

=> hv = = 6,8 (m) => hcc

ct=6,8+0,9375 =7,74 (m)Vậy tổng áp lực cần thiết của ngôi nhà khi có cháy xảy ra là:

HCC = Hđ + +hcb + hcc

ct

HCC = 28,9 + 3,213 + 0,97 + 7,74= 40,783 (m)

Xii tính toán bể chứa

- Dung tích bể chữa được xác định theo công thức:

+ N: là số người sử dụng nước trong nhà, theo đề bài mỗi phòng kháchsạn có 1 người nên N = 56 (người).

+ Qo: tiêu chuẩn dùng nước hàng ngày của một người (l/ngày) Vớikhách sạn có bồn tắm theo quy chuẩn lấy q = 200 (l/ng.ngđ)

I Chọn sơ đồ thoát nước trong nhà

- Vì hệ thống thoát nước bên ngoài là hệ thống thoát nước chung nên tất

cả lưu lượng nước thải sinh hoạt từ các thiết bị vẹ sinh đều thải chung raống thoát nước sân nhà rồi ra ống thoát nước thành phố

- Vì nhà lớn và yêu cầu cần sử lý cục bộ nước thải lên ta cho nước thảicủa nhà vào hết bể tự hoại Phần nước sau khi lắng hết cặn sẽ ra ngoài cònphần cặn sẽ được giữ lại nhờ vi khuẩn yếm khí phân hủy.

- Nước thải được tập trung vào hệ thống thoát nước sân nhà được gắnvào tường trong tầng hầm sau đó đưa ra bể tự hoại

- Còn nước mưa được dẫn bằng một hệ thống ống riêng Đoạn ốngthoát cuối cùng lối với ống thoát của bể tự hoại Sau đó đi ra mạng lướithoát nước thành phố

II Vạch tuyến mạng lưới thoát nước

1.Tính toán hệ thống ống đứng và ống nhánh trong công trình

a Với mạng lưới thoát nước trong nhà.

- Dựa vào bảng đương lượng thoát nước ta tính tổng đương lượng chotừng ống nhánh, ống đứng căn cứ vào bảng để chọn đường kính cho từngống

- ống nhánh từ các thiết bị vệ sinh lấy theo quy phạm (bảng 23.2 SGKCấp thoát nước trang 295)

+ Chậu rửa mặt qtt = 0,07 (l/s) d = 40 (mm)

+ Chậu tắm qtt = 0,8 (l/s) d = 30 (mm)

+ Xí bệt qtt = 1,4 (l/s) d = 100 (mm)

ống nhánh dẫn nước thải từ các thiết bị vệ sinh đều như nhau trong tất

cả các tầng do vậy ta tính 1 ống nhánh rồi lấy các ống nhánh khác tươngtự

Các ống nhánh đặt ngầm trong sàn nhà (hoặc là ở dưới sàn trong trầngiả) với độ dốc tính toán cụ thể và góc nối với các ống đứng là 60o

ống nhánh từ chậu tắm, chậu rửa và xí bệt được chôn sâu dưới nền với

độ sâu 10 cm

* Tính ống nhánh đoạn Tắm + Rửa.

Lưu lượng tính toán của các đoạn là:

Qttb1c1 = 0,07 (l/s) Chọn theo quy phạm lấy đường kính ống nhánh có d =50mm, độ dốc i = 0,035.

Khi tính toán lưu lượng cho ống nhánh thoát nước Rửa + Tắm ta ápdụng công thức:

* Tính ống nhánh thoát nước xí.

Chọn ống có đường kính D = 100 mm với i = 0,03 >

* Tính ống đứng thoát nước sinh hoạt

qth = qc + qdcmax (l/s)

+ qth lưu lượng nước thải tính toán

+ qc lưu lượng nước cấp tính toán theo công thức nước cấptrong nhà

+ qdcmax lưu lượng nước thải của dụng cụ vệ sinh có lưu lượngnước thải lớn nhất của đoạn ống tính toán qdcmax thường lấy của xí qdcmax

= 1,4(l/s)

qc = 0,2. (l/s)

(0,5 + 0,33 +1).18 = 32,94

=> qc = 0,2.2,5 =2,86 (l/s)

qdcmax = 1,4 (l/s) => qth = 2,86 +1,4 = 4,27 (l/s)

Như vậy ta chọn ống đứng thoát chung là D = 100 (mm)

b Tính toán mạng lưới thoát nước sân nhà

Lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống được thực hiện như sau

qthải = qc + qdcmax (l/s)

Trong đó: - qthải lưu lượng thoát nước (l/s)

-qc lưu lượng nước cấp (l/s)

- qdcmax = 1,4 (l/s) : Lưu lượng nước thải của thiết bị WC thải

ra nhiều nước nhất trong đoạn cống tính toán

Bảng tổng hợp lưu

lượng nước thải:

Đoạnống

Số thiết bị vệ sinh

N Qc (l/s) Qtt (l/s)

Bồntắm Xí bệt Chậurửa

v(m/s)

i

o/oo

h/d l(m)

h = i.l(m)

Cốt mặtđất

Cốt đáyống

Chiều sâuchôn ốngĐầu Cuối Đầu Cuối Đầu Cuối

G5-G6 4.27 125 0.7 9.1 0.5 7.2 0.066 14 14 13.3 13.23 0.7 0.766G6-G7 5.46 150 0.71 8.1 0.45 7.2 0.058 14 14 13.23 13.18 0.766 0.824

5 2G8-

BTH 6.77 150 0.73 7.5 0.52 5.0 0.054 14 14 13.12 13.07 0.879 0.933

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

- Để thoát nước ra cống thoát nước thành phố với nước thải ra từ thiết

bị vệ sinh Ta xử lý cục bộ bằng bể tự hoại rổi mói thải ra mạng lưới thoátchung

- Chọn bể tự hoại không có ngăn lọc Do công trình là khách sạn có haiđơn nguyên lên ta bố trí mỗi một đơn nguyên một bể tự hoại

- Dung tích bể tự hoại xác định theo công thức sau

- K theo quy phạm lấy từ 1- 3 Để đảm bảo hiệu quả lắng ta lấy k = 3

- Qngđ: Lượng nước thải ngày đêm

Theo đề bài tổng số người sử dụng nước trong nhà là N = 14.9 = 126(người)

=> Qngđ = 150.126 = 18900 (l/ngđ) = 18,9 (m3/ngđ)

Vậy: Wn = 3,018,9 = 56,7 (m3)

b Xác định thể tích cặn của bể:

Wc = (m).

Trong đó:

- a: Tiêu chuẩn thải cặn (Lấy a = 0,7 l/ng.ngđ)

- T: Thời gian giữa hai lần lấy cặn, T = 180 ngày

- W1, W2: Độ ẩm của cặn tươi vào bể và của cặn khi lên men có giá trị tương ứng là:

kích thước chiều dài theo thứ tự 50%-25%-25% là : 2,5-1 ,25-1,25

- Nước vào và ra khỏi bể có đường kính D100

- 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

3 Tính toán thoát nước mưa trên mái nhà.

a Diện tích phục vụ giới hạn lớn nhất của một ống đứng.

Fghmax = 20 d2.  2

5

m h

v p



 + d đường kính ống đứng chọn d = 100(mm)

+ vp vận tốc phá hoại của ống chọn ống tôn (vp = 2,5 m/s)

b Tinh máng dẫn nước xênô.

- Kích thước máng dẫn xác định dựa trên cơ sở lượng nước mưa thực

tế chảy trên máng dẫn đến phễu thu và phải xác định dựa trên cơ sở tínhtoán thực tế

- Lượng nước mưa lớn nhất chảy đến phễu thu được xác định theo côngthức:

q = (l/s)

Trong đó:

- F: Diện tích mái thực tế trên mặt bằng mà một phễu phục vụ (m2)

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 = 0,0046

- Chiều rộng máng: B =30 (cm)

- Chiều cao lớp nước: H = 5 (cm)

4 Tính toán mạng lưới thoát nước ngoài sân nhà.

Nước mưa bên ngoài sân nhà được thoát bằng rãnh chữ nhật xây bằng gạch và có các thông số kỹ thuật sau:

- Độ dốc lòng máng: i = 0,01

- Chiều rộng máng: B = 30 (cm)

- Chiều cao lớp nước: H = 10 (cm)

Phần iii : tính nước nóng cho công trình

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

- Mỗi phòng chọn một bình đun lấy nước trực tiếp từ vòi cấp nước lạnh từống nhánh và sẽ có một vòi dẫn nước nóng xuống và trộn với vòi nướclạnh để dùng.

1) Xác định lượng nhiệt tiêu thụ ngày đêm.

Wng đnh = qn.( tn – t1 ) N ( Kcal/ng đ)

Trong đó:

+ qn tiêu chuẩn nước nóng đơn vị ( qn = 160 l/ng đ )

+ tn nhiệt độ nước nóng yêu cầu ( tn = 650c)