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 Hà Nội doc

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 Hà Nội... đồ án cấp thoát nước trong nhà

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 Hà Nội

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 Hà Nội

6 Chiều dày mái nhà: 0,5 m

7 Chiều cao hầm mái: 2 m

8 Cốt nền nhà tầng 1: 9,8 m

9 Cốt sân nhà: 9,8 m

10 áp lực ở đường ống nước bên ngoài: Ban ngày: 20 m

Ban đêm : 22 m

11 Đường kính ống cấp nước bên ngoài: D 300

12 Độ sâu chôn cống cấp nước bên ngoài: 1,0 m

13 Số người sử dụng nước trong nhà: 1 người/phòng

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

15 Hình thức sử dụng nước nóng: vòi trộn

16 Dạng hệ thống thoát nước bên ngoài: chung

17 Đường kính ống hoát nướcbên ngoài: D 400

18 Độ sâu chôn ống thoát nước bên ngoài: 1,5 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(17 tầng), ta sử dụng sơ đồ cấp nước phân vùng

+ áp lực đường ống cấp nước bên ngoài thường xuyên không đủ đáp ứng

+ Để tận dụng không gian tầng hầm nên chọn hệ thống cấp nước có trạm khí

ép Nước được lấy trực tiếp từ đường ống cấp bên ngoài qua trạm khí ép và

được phân phối tới các thiết bị vệ sinh theo đường ống chính từ trên xuống

* Vùng 4:

+ 4 tầng trên cùng

+ Để tận dụng không gian tầng mái và giảm chi phí nên chọn hệ thống cấp

nước có két nước Nước từ hệ thống cấp nước thành phố chảy vào bể chứa

được đặt dưới tầng hầm, sau đó nước được đưa lên két nước bằng bơm rồi

phân phối nước tới các hộ gia đình theo các đường ống từ trên xuống

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 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:

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

+ Két nước được đặt trên tầng mái

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

+ Đường ống chính vùng 2 được đặt ở hành lang sàn tầng 10 (rãnh có nắp)

+ Đường ống chính vùng 3 được đặt ở hành lang sàn tầng 14 (rãnh có nắp)

+ Đường ống chính vùng 4 được đặt ở sàn hầm mái

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  N (l/s)

Trong đó: qtt: lưu lượng nước tính toán

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

- Mỗi khu vệ sinh bố trí: 1 chậu rửa mặt, 1 bồn tắm, 1 xí

Chậu rửa mặt

Xí

Bồn tắm

0,33 0,5

1

0,07 0,1 0,2

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

qtt = 0,2.2,5 435 , 54 = 10,435 (l/s)

2.Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước lạnh

- Dựa trên cơ sở vận tốc kinh tế v = 0,5  1 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 theo công

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 cho từng

vùng và toàn mạng lưới Các nhánh khác không cần tính toán mà chọn theo kinh

nghiệm dựa vào tổng số đương lượng của đoạn tính toán

Sơ đồ không gian và kết quả tính toán thuỷ lưc mạng lưới cấp nước lạnh đi

kèm với thuyết minh

Bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước lạnh vùng 1

Đoạn

ống

đương lượng

qtt (l/s)

d (mm)

V

h = i.l (m)

qtt (l/s)

d (mm)

V

h = i.l (m)

qtt (l/s)

d

h = i.l (m)

qtt (l/s)

d

h = i.l (m)

IV Chọn đồng hồ đo nước

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

+ Lưu lượng tính toán

- Trong tất cả các khu vệ sinh của các tầng nhà gia đình các thiết bị vệ sinh đều

đặt thấp Do vậy các vòi lấy nước đều bố trí ở cao độ 0,8m so với mặt sàn nhà, duy

chỉ có xí đặt hơi thấp, tức là cùng cao độ với ống nhánh

- Đối với vùng 4 ta tính đoạn ống nhánh ở tầng 17 các ống nhánh ở tầng

14,15,16 mà đầu ống nhánh bắt đầu từ các điểm tính toán 2,3,4 của tuyến bất lợi

đều có cùng tổn thất áp lực

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

qtt (l/s)

d (mm)

V

h = i.l (m)

- Như vậy tổn thất áp lực trong ống nhánh của tuyến bất lợi nhất là 0,6 m

- Đối với vùng 3, 2 và 1 do bố trí thiết bị vệ sinh hoàn toàn tương tự do vậy chỉ

số áp lực cũng giống như ống nhánh của tầng vùng 4

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 12,7m

+ Chiều dài từ B đến trạm khí ép lấy 5 m

+ Chiều dài từ C đến trạm khí ép lấy 7 m

Ta có bảng tính toán thuỷ lực:

Đoạn ống

đương lượng

qtt (l/s)

d (mm)

V

h = i.l (m)

rửa

+ Wđh: Là dung tích điều hoà két nước (m3)

+ K: Hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và phần cặn lắng ở đáy két

nước, giá trị của K lấy trong khoảng (1,2 - 1,3) chọn K= 1,3

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

Xây dựng két nước có kích thước 6 x1,0x1 m

2.Xác định chiều cao đặt két nước:

- Chiều cao két nước (Hk) được xác định trên cơ sở bảo đảm áp lực để đưa nước

và tạo ra áp lực tự do đủ ở thiết bị vệ sinh bất lợi nhất trong trường hợp dùng nước

lớn nhất

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

Hk= Hd4 +

K d h





+HTD d4 : áp lực tự do yêu cầu của điểm d4 lấy HTD d4 = 3m

Tính

K d H





4 = hd45+ hd56 + hd67 + hd78 + hnh = 0,85 + 0,13 + 0,21 + 0,11 + 0,6 = 1,90 (m)

hcb = 25%

K d

ViIi Tính toán áp lực cần thiết cho ngôi nhà

- ống nhánh đưa nước vào phòng đặt cách sàn nhà 0,5 m Thiết bị vệ sinh cao

nhất là vòi hương sen ở bồn tắm đặt ở độ cao 0,8 m so với sàn nhà ( 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)

+ 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 ở các dụng cụ vệ sinh hoặc các máy móc dùng

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

1.Vùng I:

Hct = Hhh1 + Hđh + Htd + h + hcb1

Trong đó:

Vì bơm nước trực tiếp từ bể chứa nên không có ảnh hưởng của áp lực bên ngoài

Vậy ta phải dùng máy bơm để bơm nước lên Chiều cao cột áp của máy bơm :

HbIV = Hctnh = 60,175 + 1,835 = 62,01 (m)

ix.Tính toán trạm khí ép

1.Trạm khí ép cho vùng 3

- Lưu lượng tính toán là qtt = 1,9 (l/s) = 6,84 (m3/h)

- Dung tích của thùng nước chính là dung tích của két nước và đượn tính theo

công thức sau(tính toán như két nước)

Wn = K.Wđh (m3)

Trong đó:

- 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

) 1 081 , 5 ( 73 , 2 ) 1 (

min max

- Dung tích của thùng nước chính là dung tích của két nước và đượn tính theo

công thức sau (tính toán như két nước)

Wđh =Qb/2n (m3)

+ Qb: công suất máy bơm ta dùng bơm đóng mở tự động

Qb = qtt = 20,37 (m3/h) + n: số lần mở máy trong 1 h (2  4 lần) Chọn n = 4

) 1 59 , 3 ( 06 , 3 ) 1 (

min max

Căn cứ vào số liệu cột áp máy bơm đã tính ở trên ta chọn máy bơm dựa theo lưu

lượng của máy bơm:

Qb q ttmax

ở khu vực dùng trạm khí ép ngoài bơm cấp nước cho khách sạn đủ áp lực yêu

cầu còn phải đỉ áp lực cung cấp cho thùng chứa của trạm khí ép đạt áp lực Pmax để

khi bơm ngừng hoạt động trạm khí ép có thể cung cấpcho 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 3: qtt = 5,06 (l/s), Pmax = 60 (m), Hb = 60 – 20 = 40 (m)

Chọn bơm 3K6a với các thông số kỹ thuật sau: qb = 8,3 (l/s)

Hb = 45 (m)

* Vùng 2: qtt = 5,66 (l/s), Pmax = 47,9 (m), Hb = 47,9 – 20 = 27,9 (m)

Chọn bơm cùng loại với bơm ở vùng 3 Mỗi vùng 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 phía ngoài 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 trực tiếp mỗi tầng hai vòi và nước được

đưa lên bằng hai ống đứng Dùng vòi chữa cháy bằng vải tráng cao su có chiều dài

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)

* Tính toán ống ngang trên mặt đất

Vì số vòi hoạt động đồng thời là hai lên lưu lượng là 5(l/s) Tra bảng tính toán

thuỷ lực chọn D =70(mm) và 1000i = 75,2

Chiều dài đoạn ống từ trạm bơm tới ống đứng: l = 5m

Tổn thất trên đoạn này là:

+ hv: áp lực cần thiết ở đầu vòi phun để tạo ra một cột nước lớn hơn 6m

áp lực này thay đổi tùy theo đường kính miệng vòi phun

+ ho: Tổn thất áp lực theo chiều dài ống vải gai và được tính theo công

+ 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=

) 1(

d C d C

=

3)1,0(

25,0

d

d 

=> hv =

)6.19,1.0165,01(

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 khách sạn có 1

người nên N = 56 (người)

bồn tắm theo quy chuẩn lấy q = 200 (l/ng.ngđ)

=> Qngđ =

1000

200 56

phần ii:tính toán mạng lưới thoát nước trong công trình

I Chọn sơ đồ thoát nước trong nhà

lượng nước thải sinh hoạt từ các thiết bị vẹ sinh đều thải chung ra ống 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 thải của nhà

vào hết bể tự hoại Phần nước sau khi lắng hết cặn sẽ ra ngoài còn phần 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 gắn vào tường

trong tầng hầm sau đó đưa ra bể tự hoại

- Còn nước mưa được dẫn bằng một hệ thống ống riêng Đoạn ống thoát cuối

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 cho từng ống

nhánh, ống đứng căn cứ vào bảng để chọn đường kính cho từng ống

- ống nhánh từ các thiết bị vệ sinh lấy theo quy phạm (bảng 23.2 SGK Cấp 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 = 1,5 (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 tương tự

Các ống nhánh đặt ngầm trong sàn nhà 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:

+ qth lưu lượng nước thải tính toán

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

+ qdcmax lưu lượng nước thải của dụng cụ vệ sinh có lưu lượng nước thải

lớn nhất của đoạn ống tính toán qdcmax thường lấy của xí qdcmax = 1,5(l/s)

qc = 0,2. N (l/s)

=> qc = 0,2.2,5 62 , 22 =3,94 (l/s) qdcmax = 1,5 (l/s)

=> qth = 3,94 +1,5 = 5,44 (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 = 1,5 (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

Đoạn ống

v (m/s)i

o

(m)

h = i.l (m)

Cốt mặt đất

Cốt đáy ống

Chiều sâu chôn ống

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 thoát chung

- Chọn bể tự hoại không có ngăn lọc Do công trình là khách sạn có hai đơn

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 = 2

Theo đề bài tổng số người sử dụng nước trong nhà là N = 14.17 = 238 (người)

2100(

)1100(

(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:

- b: Hệ số kể đến độ giảm thể tích cặn khi lên men, giảm 30% và lấy b =0,7

- c: Hệ số kể đến việc để lại phần cặn dã lên men khi hút cặn để giữ lại vi sinh

giúp cho quá trình lên men cặn được nhanh chóng, lấy c=1,2

)90100(

2,17,0)95100(1807,0

12,6 (m3)

Vậy dung tích bể tự hoại là:

Wb = Wn + Wc = 95,2 + 12,6 = 107,8(m3)

Chọn kích thước của bể: a  b  h = (6,8 4x 2) m Theo quy phạm thiết kế bể tự

hoại loại 3 ngăn, dung tích ngăn 1 bằng 50% và dung tích ngăn 2 còn lại mỗi ngăn

25% Bể được thiết kế ở vách ngăn có:

- 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