Lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nước
Văn phòng 2 có 6 tầng tính sơ bộ áp lực cần là:
- Áp lực cần thiết của tầng 1 là 8 m
- Thêm mỗi tầng là thêm 4 m
Với áp lực đường ống ở ngoài nhà ban ngày là 12,6m, ban đêm là 13,8m như vậy áp lực đường ống bên ngoài hoàn toàn không đảm bảo cấp nước cho toàn bộ công trình.
Ta sử dụng phương án cấp nước phân vùng có bể chứa nước sạch, trạm bơm và két nước. Để đảm bảo nước được cấp thường xuyên và không bị mất nước trong quá trình sử dụng ta có các phương án như sau:
Ta sử dụng phương án cấp nước có bể chứa nước sạch, trạm bơm và két nước
- Nguyên lý hoạt động: Nước từ đường ống cấp nước bên ngoài chảy vào bể chứa, từ bể chứa, nước sẽ được bơm lên két và từ két sẽ chảy xuống các thiết bị dùng nước
Hệ thống này đảm bảo an toàn cấp nước nhờ vào bể chứa và két nước dự trữ, thậm chí còn dự trữ nước chữa cháy cho ngôi nhà Máy bơm hút nước trực tiếp từ bể chứa nên không làm giảm áp lực nước đường ống bên ngoài.
- Nhược điểm: Hệ thống phức tạp, tốn kém và tốn diện tích xây dựng hơn các hệ thống khác
- Áp dụng khi áp lực đường ống cấp nước bên ngoài hoàn toàn không đảm bảo và có thể < 6m
Như vậy với các số liệu trên thì ta sẽ phân công trình ra thành 2 vùng:
+ Vùng 1: 2 tầng đầu dùng hệ thống cấp nước đơn giản
( điều kiện H = 8+4x1 = 12 m ) H ct ng min > H ( 12,6 > 12 m )ct
+ Vùng 2: Từ tầng 3 đến tầng 6 dùng: TB + KN +BC
Vạch tuyến và vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp nước lạnh
Mạng lưới cấp nước bên trong bao gồm: đường dẫn nước vào nhà, nút đồng hồ đo nước, đường ống chính, đường ống đứng, đường ống nhánh và các thiết bị dùng nước. 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, quản lý, sửa chữa và bảo dưỡng.
+ Lựa chọn vị trí đặt đường ống dẫn nước vào nhà phải kết hợp với việc chọn vị trí đặt nút đồng hồ đo nước.
Yêu cầu đối với việc vạch tuyến đường ống cấp nước trong nhà:
+ Đường ống phải đi tới mọi thiết bị vệ sinh bên trong nhà
+ Tổng chiều dài đường ống phải nhỏ nhất
+ Dễ gắn chắc ống với kết cấu của nhà
+ Thuận tiện,dễ dàng cho quản lý: kiểm tra,sửa chữa đường ống,đóng mở van
Một số quy tắc khi bố trí đường ống:
+ Không cho phép đặt ống qua phòng ở,hạn chế việc đặt ống sâu dưới nền nhà
+ Các ống nhánh dẫn nước tới các thiết bị vệ sinh,thường đặt độ dốc i= 0,002 ÷ 0,005 về phía ống đứng cấp nước để dễ dàng xả nước trong ống khi cần thiết
+ Các ống đứng nên đặt ở góc tường nhà; mỗi ống nhánh không nên phục vụ quá 5 đơn vị dùng nước và không dài quá 5m
+ Đường chính ống đứng cấp nước có thể đặt ở mái nhà,hầm mái hoặc tầng trên cùng + Đường ống chính phía dưới có thể bố trí ở tầng hầm
+ Đa số các ngôi nhà có cấp nước được bố trí theo dạng mạng lưới cụt Khi hư hỏng,sửa chữa có thể ngừng cấp nước trong một thời gian ngắn.
Xác định lưu lượng tính toán
Lưu lượng cấp nước
Lưu lượng tính toán cho toàn bộ công trình sẽ được tính dựa trên số lượng người sử dụng nước và tiêu chuẩn dùng nước của mỗi người, theo công thức sau:
Q q.N 1000 Trong đó: q: Tiêu chuẩn dùng nước của 1 người Đối với văn phòng có = 20-30 l/ng.ngđq
N : Số người ở trong công trình là: N 0 (người)
Lượng nước tính toán cấp cho công trình
Mục đích: chọn đường kính ống,đồng hồ đo nước và máy bơm Để việc tính toán sát với thực tế và đảm bảo cung cấp nước được đầy đủ thì lưu lượng nước tính toán phải xác định theo số lượng,chủng loại thiết bị vệ sinh bố trí trong nhà.
Tất cả lưu lượng nước của các thiết bị vệ sinh được quy về đương lượng đơn vị. Đối với văn phòng (công trình công cộng) ,lưu lượng nước tính toán được xác định như sau: qtt= 0.2α , (l/s)
Trong đó: q : lưu lượng nước tính toán,l/stt α: hệ số phụ thuộc vào chức năng ngôi nhà (tra bảng 2.5,trang 20-Hướng dẫn thiết kế cấp thoát nước công trình); α= 1.5
N: tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính toán;
N= n x k (với n: số thiết bị vệ sinh; k: trị số đương lượng tương ứng ,tra bảng
1.3,trang 37-giáo trình cấp thoát nước công trình)
Bảng 1 : Tổng số đương lượng các thiết bị vệ sinh
STT Thiết bị vệ sinh
Trị số đương lượng Lưu lượng Tổng số thết bị
Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong nhà ở là:
Lưu lượng tính toán cho toàn khu là: qtt = 0,2α.= 0,2×1,5×= 1,56 (l/s)
Chọn đồng hồ đo nước
Theo tính toán ở trên,lưu lượng cho toàn công trình là: q = 1,56(l/s)tt
Chọn đồng hồ đo nước trên cơ sở thỏa mãn 2 điều kiện:
Qngđ: lưu lượng nước ngày đêm của ngôi nhà, m 3 /ngđ;
Qđtr: lưu lượng nước đặc trưng của đồng hồ đo nước, m 3 /h;
Ngoài ra,có thể dựa vào lưu lượng tính toán q của ngôi nhà để chọn đồng hồ đo nước.tt
Dựa vào bảng 17.1,trang 206-giáo trình cấp thoát nước trong công trình-Trần Hiểu
Nhuệ ,từ các điều kiện trên ta chọn đồng hồ:
Loại tuốc bin (BB50) có: Q = 0,9 (l/s), Q = 6 (l/s), Q = 70 (mmin max đtr 3/h)
Tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước có thể xác định theo công thức sau:
Trong đó: qtt: lưu lượng nước tính toán, l/s
S: sức kháng của đồng hồ đo nước phụ thuộc vào loại đồng hồ; được lấy theo bảng 17.2 , trang 206-giáo trình cấp thoát nước trong công trình-Trần Hiểu Nhuệ
Với đồng hồ loại tuốc bin (BK), S = 80 mm
Tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước thỏa mãn điều kiện về tổn thất áp lực
Chọn đồng hồ loại tubin 50mm là hợp lý.
Tính toán thủy lực mạng lưới cho từng đoạn ống cấp nước lạnh
Chọn đường kính cho từng đoạn ống
- Khi tính toán thủy lực mạng lưới đường ống cấp nước ta phải dựa trên cơ sở vận tốc kinh tế Với nhà cao tầng ta cần có biện pháp khử áp lực dư ở các tầng dưới, điều này có thể đạt được bằng một trong các cách đó là giảm kích thước đường ống (đồng nghĩa với việc tăng vận tốc nước trong ống) Với công trình văn phòng 6 tầng thì ta cần phải quan tâm đến vấn đề khử áp lực dư, do đó ta tính toán đường ống căn cứ vào vận tốc kinh tế và việc khử áp lực dư.
- Đối với những đoạn ống phân phối nước theo phương ngang và những ống phân phối nước theo phương đứng hướng cấp nước từ dưới lên ta tính toán dựa trên cơ sỡ lấy vận tốc trong khoảng vận tốc kinh tế v= 0,5 đến 1,5 (m/s)
- Đối với những đoạn ống phân phối nước theo phương đứng hướng dòng chảy từ trên xuống ta tính toán dựa trên cơ sỡ lấy vận tốc lớn hơn vận tốc kinh tế nhưng không đước phép vượt quá 2,5 (m/s)
- Việc tính toán thủy lực gồm các công tác:
+ Xác định đường kính ống cấp nước căn cứ vào lưu lượng tính toán ,vận tốc kinh tế.
+ Xác định tổn thất áp lực cho từng đoạn ống theo tuyến bất lợi nhất.
+ Tìm ra cho nhà , xác định thể tích bể chứa và két nước Xác định để chọn máy bơm.
Xác định tổn thất áp suất cho từng đoạn ống
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.
Bảng 2 : Tính toán thủy lực ống đứng vùng 1( cấp nước đơn giản) Đoạn ống
Số thiết bị vệ sinh Tổng số đươn g lượng qtt (l/s) d (mm)
Bảng 3 : Tính toán thủy lực ống nhánh vùng 1 Đoạn ống
Số thiết bị vệ sinh
Tổng số đương lượng q tt
Số thiết bị vệ sinh
Tổng số đương lượng q tt
Số thiết bị vệ sinh Tổng số đương lượng q tt
Bảng 4 : Tính toán thủy lực ống đứng vùng 2 ( TB + KN + BC ) Đoạn ống
Số thiết bị vệ sinh Tổng số đương lượng q tt
Bảng 5 : Tính toán thủy lực ống nhánh vùng 2 ( TB + KN + BC ) Đoạn ống
Số thiết bị vệ sinh Tổng số đương lượng q tt
Bảng 6 : Tính toán thủy lực TBVS bất lợi nhất đến mái Đoạn ống
Số thiết bị vệ sinh Tổng số đương lượng q tt
Số thiết bị vệ sinh Tổng số đương lượng q tt
Kiểm tra áp lực cần thiết cho vùng 1
Áp lực cần thiết được xác định theo công thức:
��� �ℎ= H + H + ∑h + h + H , (m)hh đh dd cb td
+ H : Trên cao theo chiều thẳng đứng từ thiết bị vệ sinh bất lợi nhất đến đường hh ống cấp nước bên ngoài, (m)
Cốt nền nhà tầng 1 là 8m; cốt sân nhà là 7,5m; và độ sâu chôn ống là 0,9m; thiết bị vệ sinh bất lợi nhất là chậu rửa mặt
Hhh= 0,9 + 8 – 7,5 + 3,4 +0,6 = 5,4 m Độ sâu chôn ống : 0,9 m
Cao độ thiết bị vệ sinh bất lợi nhất so với mặt sàn ( chậu rửa mặt): 0,6 m + H : Tổn thất qua đồng hồ đo nước, m : H = 0,645 mđh đh
+ ∑h : Tổn thất dọc đường theo chiều dài ống : ∑hdd dd1 = ∑h : Tổn thất áp lực 1 tuyến bất lợi :0,99 m
+ h : Tổn thất cục bộ trên đường, lấy bằng 25%∑h vì Văn Phòng có bố trí hệ cb dd thống chữa cháy:
+ H : Áp lực tự do ở đầu thiết bị vệ sinh; Htd=2mtd
- Áp lực cần thiết cho vùng 1:
Vậy vùng 1 tự chảy là hợp lý.
Kiểm tra áp lực cần thiết cho vùng 2
Áp lực cần thiết được xác định theo công thức:
��� �ℎ= H + H + ∑h + h + H , (m)hh đh dd cb td
+ H : Trên cao theo chiều thẳng đứng từ thiết bị vệ sinh bất lợi nhất đến đường hh ống cấp nước bên ngoài, (m)
Cốt nền nhà tầng 1 là 8m; cốt sân nhà là 7,5m; và độ sâu chôn ống là 0,9m; thiết bị vệ sinh bất lợi nhất là chậu rửa mặt
Hhh= 0,9 + 8 – 7,5 + 3,4x5+0,6 = 19 m Độ sâu chôn ống : 0,9 m
Cao độ thiết bị vệ sinh bất lợi nhất so với mặt sàn ( chậu rửa mặt): 0,6 m + H : Tổn thất qua đồng hồ đo nước, m : H = 0,645 mđh đh
+ ∑h : Tổn thất dọc đường theo chiều dài ống : ∑hdd dd1 = ∑h : Tổn thất áp lực 1 tuyến bất lợi :1,336 m
+ h : Tổn thất cục bộ trên đường, lấy bằng 25%∑h vì Văn Phòng có bố trí hệ cb dd thống chữa cháy:
+ H : Áp lực tự do ở đầu thiết bị vệ sinh; Htd=2mtd
- Áp lực cần thiết cho vùng 2:
Vậy dùng hệ thống cấp nước BC+TB+KN hợp lí.
Tính toán bể chứa
Dung tích bể chứa được xác định theo công thức sau:
+ W – dung tích điều hòa của bể,tính toán dựa vào lưu lượng nước tiêu thụ của côngđh trình; W = (1 ÷ 2)Qđh ng.đ , lấy W = 1.5 x Qđh ng.đ= 1,5 x 22,5 = 33,75 (m 3 /ng.đ)
+ W cc 3 h – lưu lượng nước dự trữ để chữa cháy trong 3h cho một đám cháy của công trình.
+ K-Hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và phần cặn lắng ở đáy bể,K=1,2 1,3(lấy 1,2
Vậy có dung tích bể chứa: W = W + BC đh
- Bể chứa làm bằng vật liệu bê tông cốt thép hoặc gạch,có kích thước là: l x b x h= 7 x 5,5 x2 m
Xác định dung tích két nước và chiều cao đặt két nước
Dung tích két nước
Dung tích két nước được xác định như sau:
+ W – dung tích điều hòa của két nước, mđh 3
+ W cc 10' – dung tích chữa cháy trong 10 phút, m3
+ k – hệ số dự trữ kể đến chiều cao xi phông và phần cặn lắng ở đáy két nước, k= 1.2 ÷ 1.3; lấy k= 1.2
- Wđh: Thể tích điều hòa két nước xác định theo chế độ hoạt động của máy bơm. Đối với văn phòng có trạm bơm – két nước,ta để bơm ở chế độ thủ công:
Wđh= (20 ÷ 30%).Qng.đ ; lấy W = 20%.Qđh ng.đ= 20% 22,5 = 4,5(m )× 3
W10' cc : W cc 10' = qcc 10 60/1000 = 0.6 qcc (m ) 3 dung tích chữa cháy trong 10 phút, thiết kế với két nước phải dự trữ được lượng nước chữa cháy cho 1 vòi 2.5 l/s hoạt động Mỗi tầng có 2 vòi cấp nước chữa cháy hoạt động,lưu lượng nước ở đầu vòi phun nước chữa cháy là 2.5 l/s, do đó trong
10 phút tổng lượng yêu cầu là:
Vậy dung tích két nước là: W = K.( W + k đh
W10' cc )= 1,2.(4,5 +3)= 9(m3) Kích thước két nước: l x b x h= 3 x2 x1,5 (m)
Thực tế khi xây dựng két nước phải có 1 khoảng hở giữa mực nước cao nhất đến đỉnh két nên ta tính thêm chiều cao lớp bảo vệ ℎ�� = 0,3 (m)
Khi đó các kích thước xây dựng của két nước là : l x b x h=3 x 2 x 1,8 (m)
Chiều cao đặt két
Cao độ đặt két nước được tính theo công thức:
- Hk: Cao độ đặt két nước (m)
- HTBVSBLN: Cao trình điểm lấy nước của thiết bị vệ sinh bất lợi nhất đối với két nước
- Cốt nền nhà tầng 1 là 0,5 m
- Thiết bị bất lợi nhất của két là chậu rửa mặt bên phải công trình: B1
- htd: áp lực tự do cần thiết ở các thiết bị vê • sinh, chọn h = 2 mtd
- hvà h cb : Lần lượt là tổn thất áp lực theo chiều dài và cục bộ trên đoạn ống từ két nước xuống thiết bị dùng nước bất lợi nhất (m),
- hcb: Tổn thất áp lực cục bô • theo tuyến ống bất lợi nhất hcb= (20÷30%) h lấy h %% x h = 0,25 x 1,336 = 0,334mcb
Chiều cao đặt két cho công trình là:
Chiều cao của mái nhà tính từ vùng 3 là: 3.8 x12 + 1 + 1+1 = 48.6 m Đặt két nước cách mái một đoạn là 48.6 – 47.2 = 1.4m
Tính chọn bơm
Tính tổn thất áp lực từ két nước đến bơm
Trên cơ sở bố trí hệ thống bơm cho trường hoc trên mặt bằng trong sơ đồ không gian ta có được các số liệu về chiều dài đường ống
+ Chiều dài đường ống từ két tới bơm là 30 m
Bảng 7 : Tính toán thuỷ lực ống nối từ két tới trạm bơm Đoạn ống tính toán
Chậu (m) rửa mặt Xí Tiểu treo
Lưu lượng của máy bơm là:
Tính toán cột áp của bơm Áp lực cần thiết của bơm cần đảm bảo đưa nước từ cao độ mực nước thấp nhất của bể chứa hoặc áp lực đường ống cấp nước bên ngoài thấp nhất lên cao độ mực nước cao nhất trong két nước hoặc thiết bị dùng nước bất lợi nhất đảm bảo áp lực tự do cần thiết của thiết bị đó.
Tổng cột áp của bơm được xác định theo công thức:
- Hb: Tổng cột áp của bơm (m).
- Hhh: Chênh cao hình học giữa mực nước thấp nhất trong bể chứa và mực nước cao nhất trong két nước (m).
1,8 chiều cao của két nước
Mực nước thấp nhất trong bể đến máy bơm : 0,9 m.
- h: Tổng tổn thất áp lực theo chiều dài (m): h= 0,25.
- hcb: Tổn thất áp lực cục bộ h = 20%cb h= 0,05 (m)
Vậy chọn hai máy bơm , một công tác, một dự trữ có lưu lượng và cột áp như sau:
Tính toán cấp nước nóng
Lưu lượng nước nóng cần cấp cho 1 ngày cho trường học được xác định theo công thức:
- N: Số người sử dụng nước nóng trong 1 ngày N = 900 người.
- qn: Tiêu chuẩn dùng nước nóng của 1 người trong 1 ngày (l/ng.ngđ) Đối với văn phòng: q = 5 – 10 (l/ng.ngđ) Chọn q = 10 l/ng.ngđn n
Lưu lượng nước nóng cần cấp cho 1 ngày là:
Qn = 10 900 = 9000 (l/ngđ) = 9m 3 Lượng nhiệt tiêu thụ 1 ngày được xác định theo công thức:
- Wngđ nh: Lượng nhiệt tiêu thụ ngày đêm (kcal/ngđ)
- C: Tỉ nhiệt cần cung cấp cho 1 kg nước , C = 1 kcal/kg
- Qn: Lưu lượng nước nóng cần cấp cho một ngày (l/ng.đ)
- tn: Nhiệt độ nước nóng yêu cầu, thường lấy 35 – 40 ( C) Chọn t = 40 C o n o
- tl: Nhiệt độ nước lạnh, thường lấy 20 ( o C)
- Lượng nhiệt tiêu thụ 1 ngày đêm là:
- Sử dụng hệ thống cấp nước nóng trung tâm cho công trình, đặt ở tầng mái. Công suất nguồn cấp nhiệt được xác định theo công thức:
- Wngđ nh: Lượng nhiệt tiêu thụ 1 ngày đêm (kcal/ngđ)
- T: Số giờ nguồn cấp nhiệt làm việc trong 1 ngày đêm (h), chọn T = 12h
Công suất nguồn cấp nhiệt là:
Hệ thống cấp nước chữa cháy thông thường gồm các bộ phận sau
Mạng lưới đường ống: đường ống chính, đường ống đứng.
Các hộp chữa cháy, thường đặt cách sàn tính đến tâm hộp là 1,25m, hộp có dạng hình chữ nhật có kích thước 620 x 856 mm, bố trí lẩn trong tường, bên ngoài hộp là lưới mắt cáo hoặc kính mờ có sơn chữ CH Bên trong hộp chữa cháy có bố trí van chữa cháy nối với ống đứng, có khớp nối đặc biệt để móc nối nhanh chóng với ống vải gai và vòi phun với van chữa cháy. Ống vải gai tráng cao su, dài 10 ÷ 20m, có đường kính 50 mm.
- Vòi chữa cháy là ống hình nón cụt một đầu có đường kính bằng đường kính ống vải gai,đầu kia nhọn có đường kính d= 13, 16, 19 và 22 mm
- Hộp chữa cháy thường đặt những chỗ dễ nhìn như cầu thang,hành lang.
- Khoảng cách theo chiều ngang của các hộp chữa cháy phụ thuộc vào chiều dài ống vải gai, đảm bảo cho 2 vòi phun chữa cháy của 2 hộp chữa cháy có thể gặp nhau được.
Lựa chọn sơ đồ và vạch tuyến hệ thống chữa cháy
- Hệ thống cấp nước chữa cháy kết hợp với 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) nhỏ so với áp lực yêu cầu cho việc cấp nước chữa cháy cho văn phòng 12 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 2 vòi và nước được đưa lên bằng
2 ống đứng đường kính mỗi ống là 50 (mm).
- Dùng vòi chữa cháy bằng nhựa HDPE có đường kính là 50 (mm), chiều dài là 20m.
- Theo QCVN 4513:1988 với văn phòng có số vòi hoạt động đồng thời là 2 vòi và lưu lượng của mỗi vòi là 2,5 (l/s).
Tính toán hệ thống cấp nước chữa cháy thông thường
Tính toán ống đứng cấp nước chữa cháy
- Lưu lượng của một vòi phun chữa cháy Q = 2.5 l/s
- Chiều dài ống đứng tính từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất là:
- Tổn thất trên đoạn ống đứng là:
Ta chọn ống đứng như sau:
Bảng 8 : Thông số ống đứng cấp nước chữa cháy
- Theo TCVN hộp chữa cháy đặt ở độ cao 1,25m so với mặt sàn nhà.
Tính toán ống ngang trên mặt đất
+ Số vòi hoạt động là 2 và mỗi vòi lưu lượng tổng là 2.5 l/s Tra bảng tính toán thủy lực chọn D = 50 mm; v = 1.18 m/s; 1000i = 69.6
+ Chiều dài của đường ống cấp nước chữa cháy từ ống đứng đến vị trí đặt bơm : l = 10m
+ Tổn thất trên đoạn ống ngang trên mặt đất: h = 1069,6/1000 = 0,696(m)2
Tổn thất trên toàn bộ hệ thống cấp nước chữa cháy là
Tổn thất cục bộ trên đoạn ống này là
Áp lực cần thiết ở đầu van chữa cháy
: 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.
Có thể xác định theo công thức sau:
Trong đó: : Phần cột nước đặc tra bảng TCVN ta lấy = 6 α : là hệ số phụ thuộc , lấy theo bảng 2.2 giáo trình cấp thoát nước trong nhà Với = 6 => α = 1,19 γ : Là hệ số phụ thuộc đường kính miệng phun: γ = Khi tính toán với d = 13 mm thì γ = 0.0165
: Tổn thất áp lực theo chiều dài ống vải gai và được tính theo công thức sau:
= A x l x ()² Trong đó: A: Là sức kháng đơn vị của ống vải gai có tráng cao su lấy như sau:
D = 50 mm => A = 0,0075 (trang 54 giáo trình cấp thoát nước trong nhà). l: Là chiều dài lớp vải gai (m), theo TCVN lấy l = 20 m
: Lưu lượng của vòi phun chữa cháy (l/s)
Chiều cao hình học tính từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến van chữa cháy cao nhất
= 0,9 + 8,5 + 3,4 x 6 + 1,25 = 31,05 m Vậy tổng áp lực cần thiết của ngôi nhà khi có cháy xảy ra là:
Vậy ta phải dùng bơm chữa cháy Dựa vào lưu lượng và H đã tính toán ta chọn bơm cóCC các thông số sau:
- Chọn 2 bơm chữa cháy trên có Q = 2,5 (l/s) và H = 50 (m) b b
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC
Nhiệm vụ của hệ thống thoát nước
Thu tất cả các loại nước thải, nước thải bẩn từ bể tự hoại, nước thải rửa từ các chậu rửa, thu sàn và nước mưa trên mái để đưa ra mạng lưới thoát nước bên ngoài. Để đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh, bảo vệ môi trường trước khi thải ra mạng lưới thoát nước bên ngoài cần xử lý sơ bộ nước thải từ bể tự hoại và nước thải sinh hoạt.
Các bộ phận, chức năng của hệ thống thoát nước
HTTN bao gồm các bộ phận sau:
- Hệ thống thoát nước bên ngoài là hệ thống thoát nước chung nên nước thải xí hay sinh hoạt đều được đổ vào hệ thống này.
- Văn phòng có lượng nước thải rửa khá thấp cho nên, ta bố trí hệ thống thoát nước chung cho cả xí, rửa và tiểu.
- Hệ thống thoát nước xí, rửa và tiểu được thu gom và vào bể tự hoại
- Nước mưa được dẫn bằng 1 hệ thống rãnh trên mái và thu vào các ống thu nước mưa trên mái và được dẫn ra mạng lưới thoát nước ngoài nhà
- Hệ thống thoát nước bao gồm các ống nhánh tập trung nước thải ở các tầng tới ống đứng từ ống đứng gom nước qua ống tháo tới giếng thăm
Thu nước và dẫn nước ra MLTN
Vạch tuyến mạng lưới thoát nước
Tính toán hệ thống ống nhánh,ống đứng thoát nước Dựa vào bảng 4.1, trang 121 – giáo trình CTN CT; ta lập được bảng sau
Dựa vào bảng 4.1, trang 121 – giáo trình CTN CT; ta lập được bảng sau:
Bảng 9 : Lưu lượng nước thải tính toán của các thiết bị vệ sinh, đường ống dẫn và độ dốc tương ứng
Lưu lượng nước thải (l/s) Đường kính ống dẫn (mm) Độ dốc ống dẫn Thông Thườn g
Lưu lượng ống thoát nước :
Qth : Lưu lượng nước thải tính toán (l /s). qc : Lưu lượng nước cấp tính toán theo công thức nước cấp (l/s)
- qdc max : Lưu lượng nước thải của dụng cụ vệ sinh có lưu lượng nước thải lớn nhất của đoạn ống tính toán qdc max lấy theo thiết bị vệ sinh có lưu lượng nước thải lớn nhất, , lấy của xí bệt = 1,5(l/s).(Lấy theo bảng 1 của tiêu chuẩn 4474-1987) 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 khác tương tự.
Các ống nhánh đặt ngầm trong sàn nhà với độ dốc tính toán cụ thể và góc nối các ống đứng là 135°, độ sâu chôn ống ≥ 10 cm. a) Tính ống thoát nước: qth= q + qc dcmax (l/s) qth : lưu lượng nước thải tính toán qc : Lưu lượng nước cấp tính toán theo công thức nước cấp trong nhà qc= 0.2 x x (l/s) qdcmax: lưu lượng nước thải của dụng cụ vệ sinh có lưu lượng nước thải lớn nhất của đoạn ống tính toán – thông số tra bảng 23.2 , trang 295 sách giáo trình cấp thoát nước.
Tính ống nhánh thoát nước chậu rửa mặt: q = q + qth c dcmax , l/s qc= 0,2 x 1,5 x √0,3312= 0,24 l/s qth= 0,24 + 0,07 =0,31 l/s
Chọn ống có đường kính DP mm , i=0,03, H/D=0,5 , v=0,72 m/s
Tính ống nhánh thoát nước xí: qc= 0,2 x 1,5 x √0,51 3=0,37 l/s qth = 0,37 + 1,4 =1,77 l/s
Chọn ống có đường kính D= 100mm, i=0,02, H/D= 0,5 , v=0,93 m/s
Tính toán ống nhánh thoát nước âu tiểu: qc= 0,2 x 1,5 x√0,171 =0,12 l/s qth= 0,12 +0,1= 0,22 l/s
Chọn ống có đường kính D= 50mm với i=0,02 H/D=0,5 v=0,59 m/s
Vậy: chọn ống cho ống nhánh thoát nước chậu rửa mặt,âu tiểu là:
DP mm i=0,03 H/D=0,5 v=0,72 m/s chọn ống cho ống nhánh thoát nước chậu rửa mặt,âu tiểu và xí là:
D= 100mm, i=0,02, H/D= 0,5 , v=0,93 m/s b) Tính toán ống đứng thoát nước Ống đứng thoát nước xí:
N 0,5 x 3 x 6 =9 qc= 0,2 x 1,5 x √9=0,9 l/s qth= 0,9 +1,4= 2,3 l/s Ống đứng thoát nước chậu rửa:
N 0,33 x 2 x 6 =3,96 qc= 0,2 x 1,5 x √3,96=0,59 l/s qth= 0,59 +0,07= 0,66 l/s Ống đứng thoát nước âu tiểu:
- Ống đứng thoát nước chung (T1) cả xí, chậu rửa và âu tiểu: qth= q + q + q = 2,3 +0,66 + 0,4= 3,36 l/sx r t
Tra bảng thủy lực thoát nước trong công trình GS: Trần Hữu Uyển ta chọn :
- Ống đứng thóat nước chung( T2) xí , chậu rửa: qth= q + q = 2,3 +0,66 = 2,96 l/sx r
D= 0,5; i=0,015 Chọn ống đứng thông hơi: Ống thông hơi là ống nối tiếp đường ống đứng đi qua hầm mái và lên cao hơn mái nhà tối thiểu là 0,7m để dẫn các khí độc, các hơi nguy hiểm có thể gây nổ ra khỏi mạng lưới thoát nước bên ngoài Ta lấy đường kính ống thông hơi nhỏ hơn đường kính ống đứng thoát nước: D =0,75m
Mỗi tầng ta lại bố trí 1 tê 35 cách sàn 1m, có D= 75mm o
Tính toán mạng lưới thoát nước sân nhà
Mạng lưới thoát nước sân nhà vừa làm nhiệm vụ thoát nước tắm, rửa từ ống đứng thoát nước sinh hoạt, dẫn nước sau khi đã được xử lý qua bể tự hoại, và dẫn nước mưa ra mạng lưới thoát nước thành phố.
Lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống được thực hiện theo công thức sau: qthải = q + qc đcmax (l/s)
Trong đó: qthải: lưu lượng nước thải (l/s) qc: lưu lượng nước cấp (l/s) qdcmax (l/s) ta lấy lưu lượng nước thải của thiết bị vệ sinh thải ra nhiều nước thải nhất. Độ sâu chôn giếng thăm đầu tiên cho cống thoát nước sân nhà, chọn 0,7m
Bảng 10 : Bảng tính toán lưu lượng nước thải Đoạn ống Số lượng thiết bị vệ sinh ΣN qc q dcmax q th
Bảng 11 : Bảng tính toán thủy lực mạng lướt thoát nước sân nhà Đoạn ống qtt
Chiều sâu chôn ống Đầ u
Tính toán công trình xử lí nước thải cục bộ
- Để thoát nước ra cống thoát nước thành phố từ thiết bị vệ sinh và rửa Ta xử lý cục bộ bằng bể tự hoại rồi mới thoát ra mạng lưới thoát chung
- Việc tính toán thể tích bể tự hoại được tính theo quy phạm
- Dung tích bể tự hoại được tính theo công thức:
- Wn: Thể tích nước của bể (m ) 3
- W c : Thể tích cặn của bể (m ) 3
- Wb: Tổng thể tích của bể TH(m ) 3
Xác định thể tích của bệ tự hoại:
- N: Tổng số người phục vụ N = 900 người q: Tiêu chuẩn xả vào bể tự hoại của một người một Sơ bộ có thể lấy bằng 30 – 60 l/người.ngàyđêm với bể chỉ nhận nước đen Và 100 – 150 l/người.ngàyđêm với bể tiếp nhận cả nước đen và nước xám.
Chọn q = 150 l/người.ngàyđêm = 0,15 m 3 /người.ngàyđêm
- Tn: Thời gian lưu nước trong bể Lấy T =1 ( Theo bảng 3.4- n Hướng dẫn thiết kế đồ án cấp thoát nước trong công trình)
- Xác định thể tích cặn của bể tự hoại:
- a: Tiêu chuẩn thải cặn của một người một ngày (lấy a = 0,6 – 0,8 lít/người.ngày đêm) Chọn a = 0,7.
- N: Tổng số người mà bể phục vụ (người) N = 900 người
- Tc: Thời gian giữa 2 lần lấy cặn, tùy theo tính chất, đặc điểm của công trình, có thể lấy
Tc = 180 ngày; 365 ngày hoặc 2 – 3 năm.
- 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 đó kể đến việc để lại phần cặn đã lên men khi hút cặn để giữ lại vi sinh vật giúp cho quá trình lên men cặn được nhanh chóng, lấy c = 1.2
- Thể tích phần váng nổi, nên để chiều cao của lớp váng khoảng 0.2 – 0.3 m Thể tích phần lưu không trên mặt nước nên lấy bằng 20% thể tích ướt.
Thể tích cặn của bể là:
Vậy dung tính bể tự hoại là:
_ Theo quy phạm thiết kế bể tự hoại loại 3 ngăn,dung tích ngăn 1 băng 50% và dung tích
2 ngăn còn lại mỗi ngăn 25%.Bể được thiết kế ở vách ngăn có:
+ Ống nước vào và ra khỏi bể có đường kính D100
+ Cửa thông cặn có kích thước là 300 x 300 (mm)
+ Cửa thông nước có kích thước là 200 200 (mm).
+ Cửa thông khí có kích thước là 150 150 (mm).
Tính diện tích thoát nước mưa trên mái
Diện tích phục vụ của giới hạn lớn nhất của một ống đứng
Fgh max = 20.d ,(m ) 2 3 Trong đó: d: đường kính ống đứng chọn d = 100 mm = 10cm vp: vân tốc phá hoại của ống ta chọn ống tôn v = 2,5 m/sp
: hệ số dòng chảy ( = 1) h5 max: Lớp nước mưa trong vòng 5 phút lớn nhất khi theo dỏi trong nhiều năm, theo tài liệu khí tượng của Tp.Hà Nội h5 max= 15.9 cm
Thay vào công thức trên ta tính được:
Fgh max = = 314.46 (m ) 2 Diện tích cần thoát nước: F = 466 mmái 2
Số lượng ống đứng cần thiết
N = = 1.48 (ống)Ta chọn số ống đứng cần thiết là 2 ống
Vậy diện tích thực tế phục vụ: F = 233 (mthực = 2 ).
Nước mưa sẽ được chảy đến ống đứng, vào hệ thống ống đứng thoát nước và thoát ra máng dẫn quanh nhà và chày ra hệ thống thoát nước thành phố.
- Tính máng dẫn nước xê nô:
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 tính toán thực tế.
Lượng nước mưa lớn nhất chày đến phễu thu được xác định theo công thức: q=(l/s).
- F: Diện tích mái thức tế trên mặt bằng mà một phễu phục vụ (m 2 ). qml max = = 12.35 (l/s).
