đồ án cấp thoát nước

MỤC LỤC MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................... 1 1.1. Nhiệm vụ thiết kế ....................................................................................... 1 1.2. Đặc điểm căn hộ ........................................................................................ 1 1.3. Số liệu thiết kế ............................................................................................ 2 1.3.1. Hệ thống cấp nước .................................................................................. 2 1.3.2 Hệ thống thoát nước ................................................................................. 2 1.4 Cấu trúc báo cáo .......................................................................................... 2 CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC ................ 3 2.1. Thông số thiết kế ban đầu .......................................................................... 3 2.2. Vạch tuyến mạng lưới cấp nước bên trong nhà ......................................... 3 2.3. Xác định lưu lượng dùng nước của ngôi nhà ............................................. 4 2.4. Chọn đồng hồ đo nước ............................................................................... 5 2.5. Tính toán thủy lực mạng lưới đường ống .................................................. 6 2.6.Tính toán cấp nước nóng cho công trình..................................................... 9 2.6.1. Xác định lượng nhiệt tiêu thụ ngày đêm ................................................ 9 2.6.2. Xác định lượng nhiệt giờ lớn nhất .......................................................... 9 CHƯƠNG III: TINH TOAN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOAT NƯỚC ....... 11 3.1. Tính toán thủy lực ống thoát nước thải .................................................... 11 3.1.1. Ống nhánh A2A thoát nước từ 2 lavabo ............................................... 11 3.1.2. Ống nhánh A3A thoát nước từ bồn tắm ................................................. 12 3.1.4. Tính ống nhánh B3B thoát nước từ 2 lavabo ......................................... 12 3.1.5. Tính ống nhánh B6B thoát nước từ lavabo + bồn tắm .......................... 12 3.1.6. Tính ống đứng BC ................................................................................. 12 3.1.7. Tính ống nhánh C1C thoát nước từ chậu rửa nhà bếp .......................... 12 3.1.8. Tính ống nhánh C2C’ thoát nước từ lavabo xuống hố ga. .................... 13 3.1.9. Tính ống đứng CD ................................................................................. 13 3.1.10. Tính đoạn ống thoát nước cho lavabo ở tầng hầm ............................. 13 3.2. Tính toán thủy lực ống thoát phân ........................................................... 13 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 3.2.1. Đường kính ống nhánh thoát phân ....................................................... 13 3.2.2. Đường kính ống đứng thoát phân AD ................................................... 14 3.3. Ống thông hơi bể tự hoại ......................................................................... 14 3.4. Ống xả ...................................................................................................... 15 3.4.1. Ống xả DE ............................................................................................. 15 3.4.2. Ống xả dẫn nước thải của toàn bộ biệt thự........................................... 15 3.5. Tính toán bể tự hoại................................................................................. 15 3.5.1. Nhiệm vụ ................................................................................................ 15 3.5.2. Tính toán bể tự hoại .............................................................................. 15 3.6. Tính toán hệ thống thoát nước mưa trên mái ........................................... 17 3.6.1. Xác định lưu lượng nước mưa, đường kính ống đứng thu nước mưa... 17 3.6.2. Tính toán máng dẫn nước (xênô) .......................................................... 17 KẾT LUẬN ..................................................................................................... 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 20 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh .................................. 5 Bảng 2.2: Bảng tính toán thủy lực đường ống .................................................. 7 Bảng 3.1. Lưu lượng nước thải tính toán của các thiết bị vệ sinh .................. 11 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Nhiệm vụ thiết kế Nước là một nhu cầu không thể thiếu đối với sự tồn tại, đời sống sinh hoạt, đời sống công nghiệp, sản xuất… của con người. Chính vì vậy trong bất cứ đô thị nào, hay đơn vị đô thị nào, vấn đề cấp thoát nước luôn là một trong những vấn đề nhận được sự quan tâm hàng đầu. Với tình hình thực tế hiện nay, vấn đề cấp thoát nước trong nhà của một biệt thự trên địa bàn thành phố cũng đang gặp nhiều khó khăn, lượng nước cấp hàng ngày vẫn còn thiếu hoặc do áp lực nước không đủ mạnh. Thiết kế hệ thống cấp thoát nước trong nhà có nhiệm vụ đưa nước từ mạng lưới ngoài nhà đến mọi thiết bị, dụng cụ vệ sinh hoặc máy móc sản xuất trong nhà để cung cấp cho người tiêu dùng và cho máy móc sản xuất. Đồng thời có nhiệm vụ thu và dẫn nước thải từ các thiết bị, dụng cụ vệ sinh hoặc máy móc sản xuất trong nhà và nước mưa từ trên mái nhà ra khỏi nhà. Vì vậy, đồ án này được thực hiện với mục đích góp một ý kiến trong việc đưa ra những giải pháp khả thi giúp giải quyết vấn đề trên. Đồ án náy sẽ thiết kế hệ thống cấp thoát nước cho căn biệt thự với qui mô 3 tầng, 1 tầng hầm và 1 mái. 1.2. Đặc điểm căn hộ Căn biệt thự gồm 3 tầng lầu, 1 tầng hầm và 1 mái. - Tiêu chuẩn dùng nước 200 l/ng.ngđ - Qui mô công trình gồm các thiết bị, dụng cụ vệ sinh như sau: Biệt thự 4 tầng (tính cả tầng hầm): + Tầng hầm gồm: 1 lavabo, 1 chậu xí có bình xả (xí bệt); + Tầng 1 gồm: 1 lavabo, 1 chậu xí có bình xả ( xí bệt) và 1 chậu rửa nhà bếp; + Tầng 2 gồm: 3 lavabo, 1 bồn tắm nằm (gồm 1 vòi tắm hương sen, 1 vòi chậu giặt) và 2 chậu xí có bình xả (xí bệt). + Tầng 3 gồm: 2 lavabo, 1 bồn tắm nằm (gồm 1 vòi tắm hương sen, 1 vòi chậu giặt) và 1 chậu xí có bình xả (xí bệt). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 1.3. Số liệu thiết kế 1.3.1. Hệ thống cấp nước - Áp lực đường ống bên ngoài: + Áp lực nước tối thiểu: Hmin = 9 m (Hc min); + Áp lực nước tối đa: Hmax = 12,5 m (Hc max) - Đường kính ống cấp nước bên ngoài: D = 100 mm (Dc). - Đường ống cấp nước bên ngoài chôn sâu 1,3 m (hc-ốđ). - Chiều dài từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến mép móng nhà 7 m (Lc). 1.3.2 Hệ thống thoát nước - Đường ống thoát nước bên ngoài: D = 300 mm - Chiều cao từ trục đường ống thoát nước bên ngoài đến mặt đường: h=1,3m (hT-ốđ). - Chiều dài từ trục đường ống thoát nước bên ngoài đến mép móng nhà 8 m. 1.4 Cấu trúc báo cáo Chương 1: Giới thiệu chung Chương 2: Tính toán mạng lưới cấp nước Chương 3: Tính toán mạng lưới thoát nước ------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 2.1. Thông số thiết kế ban đầu Theo đánh giá sơ bộ, các thông số thiết kế ban đầu như sau: Lựa chọn hệ thống cấp nước cho ngôi biệt thự: - Hc max = 12,5m; Hc min = 9m - Dc = 100 m - hc-ốđ = 1,3 m - Lc = 7 m Biệt thự có 3 tầng lầu. Theo giáo trình “Cấp thoát nước, Trần Hiếu Nhuệ, trang 194”, áp lực sơ bộ của căn nhà là Hct = 16 m > Hc max =12,5m. ð Áp lực đường ống cấp nước bên ngoài không thể đảm bảo dẫn nước đến tất cả các thiết bị vệ sinh trong biệt thự. Vì áp lực đường ống cấp nước bên ngoài không đảm bảo để đưa nước đến tất cả các thiết bị vệ sinh trong nhà và yêu cầu của công trình là phải cấp nước liên tục. Nên ta chọn hệ thống cấp nước có trạm bơm. Hệ thống cấp nước phải đảm bảo một số yêu cầu sau: - Sử dụng triệt để áp lực đường ống cấp nước bên ngoài - Kinh tế, quản lý dễ dàng, thuận tiện. - Hạn chế dùng nhiều máy bơm vì tốn điện và công tác quản lý. - Kết hợp tốt với mỹ quan công trình, chống gây ồn làm ảnh hưởng đến công trình Khoảng cách ống cấp đến tường nhà Lc = 7m. Chiều sâu chôn ống của ống cấp nước ngoài phố hc = 1,3m. 2.2. Vạch tuyến mạng lưới cấp nước bên trong nhà Dựa theo đặc điểm căn biệt thự và số lượng các thiết bị vệ sinh bên trong nó, tiến hành vạch tuyến đường ống cấp nước cho biệt thự. Phần vạch tuyến đường ống cấp nước và vẽ sơ đồ không gian được thể hiện trong bản vẽ kỹ thuật. v Vạch tuyến cấp nước ------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com - Sơ đồ hệ thống cấp nước: + Nước từ đường ống cấp nước bên ngoài qua đồng hồ và sau đó nước được bơm lên két nước rồi mới dẫn xuống các thiết bị sử dụng nước. + Mạng lưới cấp nước trong biệt thự bao gồm các đường ống chính, ống đứng, ống nhánh dẫn nước đến các thiết bị vệ sinh. - Yêu cầu đối với vạch tuyến đường ống cấp nước: + Đường ống cấp nước phải đi tới mọi thiết bị vệ sinh trong biệt thự. + Tổng số chiều dài đường ống phải là ngắn nhất. + Dễ gắn chắc ống với các cấu kiện của biệt thự. +Thuận tiện, dễ dàng cho quản lý, kiểm tra, sữa chữa đường ống, đóng mở van. - Một số quy định khi vạch tuyến: + Không cho phép đặt ống qua phòng ở, hạn chế việc đặt ống sâu dưới nền nhà vì khi hư hỏng sửa chữa gặp nhiều khó khăn. + Các ống nhánh dẫn nước tới các thiết bị vệ sinh, thường đặt với độ dốc i = 0,002 ¸ 0,005 về phía đường ống đứng 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. 2.3. Xác định lưu lượng dùng nước của ngôi nhà Đối với nhà ở gia đình hay biệt thự, lưu lượng nước được tính như sau: qtt = 0, 2 ´ a N + K ´ N (1) Trong đó: - qtt: Lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống, l/s - a: Đại lượng phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước, đối với tiêu chuẩn dùng nước là 200 l/ng.ngđ, giá trị của a = 2,14. - N: tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính toán, được trình bày trong bảng 2.1 từ việc tra bảng 18.1 (Cấp thoát nước, Trần Hiếu Nhuệ, trang 220) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Bảng 2.1: Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh Số lượng (chiếc) Trị số đương lượng (N) åN Lavabo 7 0,33 2,31 Chậu xí có bình xả ( xí bệt) 5 0,5 2,5 Chậu rửa nhà bếp 1 1 1 Vòi tắm hoa sen 2 0,67 1,34 Chậu giặt 2 1 2 Bồn tắm 2 1,5 3 Tổng cộng 19 Thiết bị vệ sinh 12,15 - K: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tổng số đương lượng N, lấy theo bảng 18.3 (Cấp thoát nước, Trần Hiếu Nhuệ, trang 221) , K = 0,002. ® Thay vào (1), ta được lưu lượng nước cần là: qtt = 0, 2 ´ 2,14 12,15 + 0, 002 ´ 12,15 = 0, 67 (l / s ) 2.4. Chọn đồng hồ đo nước Đồng hồ đo nước cần phải dựa vào khả năng vận chuyển của nó. Khả năng vận chuyển của mỗi loại đồng hồ đo nước khác nhau và thường biểu hiện bằng lưu lượng đặc trưng của đồng hồ, phải thỏa mãn điều kiện sau: Qngđ £ 2Qđtr 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. Chọn đồng hồ đo nước theo lưu lượng tính toán dựa vào bảng 17.1 “Cỡ, lưu lượng và đặc tính của đồng hồ đo nước” (Cấp Thoát Nước, Trần Hiều Nhuệ, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2007, trang 206). qmin = 0,04 (l/s) < qtt = 0,67 (l/s) < qmax = 0,7 (l/s) ð Ta chọn đồng hồ loại cánh quạt (BK) và cỡ đồng hồ là 20 mm. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Theo bảng 17.2 “Sức kháng của đồng hồ đo nước” (Trần Hiếu Nhuệ, Cấp Thoát Nước, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2007, trang 206), đồng hồ BK20 có sức kháng S = 5,2, tổn thất áp lực qua đồng hồ: hđh = S ´ qtt 2 = 5, 2 ´ 0, 67 2 = 2,33m < 2,5m Như vậy chọn đồng hồ BK20 là hoàn toàn hợp lý. 2.5. Tính toán thủy lực mạng lưới đường ống Từ số lượng các thiết bị vệ sinh trên từng đường ống, ta có đương lượng của các đoạn ống => dùng công thức (1) để tính q tt của từng đoạn ống. Dùng bảng tra thủy lực dùng cho ống nhựa tổng hợp ta chọn đường kính ống theo vận tốc kinh tế 0,5 m/s < v < 1,5 m/s, từ đó biết được giá trị tổn thất áp lực trên từng đoạn ống. Tra trong sách “Các bảng tính toán thủy lực”, ThS.Nguyễn Thị Hồng, NXB Xây dựng, 2007. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Bảng 2.2: Bảng tính toán thủy lực đường ống Đoạn ống A2-A1 A1-A A3-A A4-A3 A-B B6-B5 B5-B4 B4-B B3-B2 B2-B1 B1-B B-C C3-C2 C2-C1 C1-C C-D D2-D1 D1-D Số lượng thiết bị vệ sinh 1 Lavabo 1 Lavabo 1 Bồn tắm 1 Xí bệt 2 Lavabo + 1 B.tắm nằm + 1 Xí bệt 1 Lavabo 1 B.tắm nằm 1 Xí bệt 1 Lavabo 1 Lavabo 1 Xí bệt 3 Lavabo + 1 B.tắm nằm + 2 Xí bệt 1 Xí bệt 1 Lavabo 1 Chậu rửa nhà bếp ( CRNB) 1 Xí bệt + 1 Lavabo + 1 CRNB 1 Lavabo 1 Xí bệt ∑N 0,33 0,33 1,5 0,5 2,66 0,33 1,5 0,5 0,33 0,33 0,5 3,49 0,5 0,33 1 1,83 0,33 0,5 qtt (l/s) 0,12 0,12 0,24 0,15 0,32 0,12 0,24 0,15 0,12 0,12 0,15 0,37 0,15 0,12 0,2 0,27 0,12 0,15 d (mm) 20 20 20 20 32 20 20 20 20 20 20 32 20 20 20 32 20 20 v (m/s) 0,6 0,6 1,19 0,75 0,6 0,6 1,19 0,75 0,6 0,.6 0,75 0,69 0,75 0,6 0,99 0,5 0,6 0,75 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com i 0,044 0,044 0,15 0,065 0,024 0,044 0,15 0,065 0,044 0,044 0,065 0,031 0,065 0,044 0,1081 0,018 0,044 0,065 L (m) 0,512 1,902 0.5 1,6 3,16 1,9 1,581 2,394 0,459 1,428 0,981 3,55 3,064 6,796 1,166 2,6 2,9 13,7 h = i.L (m) 0,023 0,084 0,075 0,104 0,076 0,084 0,237 0,156 0,02 0,063 0,064 0,11 0,199 0,299 0,126 0,047 0,128 0,891 Áp lực cần thiết của ngôi nhà tính toán như sau: ct H nh = hhh + hđh + htd + å h + hcb (m) Trong đó: ct H nh : Áp lực cần thiết của ngôi nhà (m); hhh : Độ cao hình học đưa nước từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến dụng cụ vệ sinh bất lợi nhất (cao nhất và xa nhất so với điểm lấy nước vào nhà) (m), hhh tính đến thiết bị sử dụng nước cao nhất và xa nhất là Lavabo ở điểm A2; hđh : Tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước (m), hđh = 2,33 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 (m), htd = 3 m; ∑h: Tổng tổn thất áp lực do ma sát theo chiều dài của mạng lưới cấp nước trong nhà theo tuyến tính bất lợi nhất (m); hcb : Tổn thất áp lực cục bộ theo tuyến ống tính toán bất lợi nhất của mạng lưới cấp nước bên trong nhà (m). hhh = D/2 + hc-ốđ + (cốt nền tầng 1 – cốt sân) + htầng ´ (n – 1) + htbvs ð hhh = 0,1/2 + 1,3 + ( 0 – (-1,7)) + 3,35 ´ (4 – 1) + 0,8 = 13,9 (m) Trong đó: D : đường kính của ống cấp nước bên ngoài; D = 0,1 m. hc-ốđ : chiều sâu của đường ống cấp so với mặt đường; hc-ốđ = 1,3 m. htầng : chiều cao trung bình của 1 tầng; hTB tầng = 3,35 m. n: số tầng ( tính cả tầng hầm); n = 4 htbvs: chiều cao của thiết bị vệ sinh bất lợi nhất (theo tiêu chuẩn lấy hLavabo = 0,8m) Ta có ∑h = (5 ¸ 20)% hhh, chọn 10%: ∑h = 10% hhh = 10% ´ 13,9= 1,39 (m). Ta có hcb = (20 ¸ 30)% ∑h, chọn 20%: hcb = 20% ∑h = 20% ´ 1,39 = 0,278 (m). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com ct ® H nh = hhh + hđh + htd + å h + hcb = 13,9 + 2,33 + 3 + 1,39 + 0, 278 = 20,9 ( m ) Do H cmin = 9m < H nhct = 20,9 m nên việc phải bố trí bơm nước từ bể nước ngầm lên két nước rồi mới dẫn qua các thiết bị dùng nước là hoàn toàn hợp lí. Ø Đoạn ống hút và ống đẩy của máy bơm nước lên két nước trên mái: Khi nước từ mạng lưới ngoài được qua đồng hồ rồi được bơm lên két nước ở trên mái sau đó nước được đưa đến các thiết bị vệ sinh. Ta chọn đường kính ống của của các ống đẩy và ống hút là d = 32mm. 2.6. Tính toán cấp nước nóng cho công trình Vì nước nóng được đun bằng điện và hình thức sử dụng là vòi trộn nên việc tính nước nóng khá đơn giản. Mỗi phòng chọn một bình đun lấy nước trực tiếp từ vòi cấp nước lạnh từ ống nhánh và sẽ có một vòi dẫn nước nóng xuống và trộn với vòi nước lạnh để dùng. Lấy đường kính của ống dẫn nước nóng và lạnh vào bình nóng lạnh D = 20mm.Vì lượng nhiệt là 650C nên chọn vật liệu cho ống cấp nước nóng là ống nhựa HDPE. 2.6.1. Xác định lượng nhiệt tiêu thụ ngày đêm Lượng nhiệt tiêu thụ ngày đêm được xác định theo công thức : Wngnh.đ = qn ´ ( tn - t1 ) ´ N ( Kcal / ng.đ ) Trong đó : - qn : tiêu chuẩn nước nóng đơn vị ( qn = 60 l/ng.đ ) - tn : nhiệt độ nước nóng yêu cầu ( tn = 650C) - t1 : nhiệt độ nước lạnh ( t1 = 200C ) - N : số lượng người dùng nước nóng ( N = 6 người) ® Wngnh.đ = 60 ´ ( 65 - 20 ) ´ 6 = 16200 ( Kcal / ng .đ ) 2.6.2. Xác định lượng nhiệt giờ lớn nhất Lượng nhiệt giờ lớn nhất xác định theo công thức : ------------------------------------------------------------------------------------------------------------9 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Whnhmax = kh ´ N ´ qn ´ ( tn - t1 ) ( Kcal / h ) 24 Trong đó : - kh : Hệ số không điều hòa dùng nước nóng ( kh = 4,5) ® Whnhmax = 4,5 ´ 6 ´ 60 ´ ( 65 - 20 ) = 3037,5 ( Kcal / h ) 24 Như vậy, căn cứ vào lượng nhiệt yêu cầu và tiêu chuẩn dùng nước ta chọn bình có công suất 1500W/h và dung tích 30 lít. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------10 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC 3.1. Tính toán thủy lực ống thoát nước thải Ống thoát nước thải chia thành hai ống chính, một ống thoát nước thải sinh hoạt và một ống thoát phân. Cách bố trí hệ thống thoát nước thải và thoát phân được thể hiện trong bản vẽ kỹ thuật sơ đồ hệ thống thoát nước thải và thoát phân. Lưu lượng nước tính toán các đoạn ống thoát nước trong nhà được xác định theo công thức: qtt = qc + qtbmax (l / s ) Trong đó: - qtt: lưu lượng nước thải tính toán (l/s); - qc: lưu lượng nước cấp tính toán theo công thức qc = 0, 2 ´ 2,14 N + K ´ N (l / s ) ; - qtbmax : lưu lượng nước thải của thiết bị vệ sinh có lưu lượng nước thải lớn nhất của đoạn ống tính toán lấy theo bảng 23.2 (Cấp thoát nước, Trần Hiếu Nhuệ, 2007, trang 295). Ta có lưu lượng nước thải tính toán của các thiết bị vệ sinh thể hiện ở bảng 3.1 như sau: Bảng 3.1. Lưu lượng nước thải tính toán của các thiết bị vệ sinh Thiết bị vệ sinh Lưu lượng nước thải (l/s) Lavabo 0,1 Chậu xí có bình xả ( xí bệt) 1,6 Chậu rửa nhà bếp (2 ngăn) 1 Vòi tắm hoa sen 0,2 Chậu giặt 0,33 Bồn tắm 3.1.1. Ống nhánh A2A thoát nước từ 2 Lavabo 1,1 q ttA2 A = qcA2 A + qtbmax = 0,17 + 0,1 = 0, 27 (l / s ) Chọn đường kính ống là D = 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d, độ dốc i = 0,02 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------11 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com F Theo bảng 23.5 ( Cấp thoát nước ,Trần Hiếu Nhuệ, trang 297) ta có: qnt = 1,16 l/s, vnt = 0,59 m/s. 3.1.2. Ống nhánh A3A thoát nước từ bồn tắm q ttA3 A = qcA3 A + qtbmax = 1,5 + 1,1 = 2, 6 (l / s) Chọn đường kính ống là D = 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d, độ dốc i = 0,02 F Theo bảng 23.5 ( Cấp thoát nước ,Trần Hiếu Nhuệ, trang 297) ta có: qnt = 0,58 l/s, vnt = 0,59 m/s. 3.1.3. Tính ống đứng AB Lưu lượng nước thải trong ống đứng: q ttAB = q cAB + qtbmax = 0, 29 + 1,1 = 1,39 (l / s) ð Tra bảng để xác định các thông số cho ống đứng ta chọn ống đứng có đường kính D = 75 mm (vì ống đứng chọn đường kính lớn hơn ống nhánh), vận tốc nước trong ống đứng v = 1 m/s < 4 m/s . 3.1.4. Tính ống nhánh B3B thoát nước từ 2 Lavabo q ttB3 B = q cB3 B + qtbmax = 0,17 + 0,1 = 0, 27 (l / s ) Chọn đường kính ống là D = 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d, độ dốc i = 0,02 Fqnt = 1,16 l/s, vnt = 0,59 m/s. 3.1.5. Tính ống nhánh B6B thoát nước từ Lavabo + Bồn tắm q ttB6 B = q cB6 B + qtbmax = 0, 27 + 1,1 = 1,37 (l / s ) Chọn đường kính ống là D = 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d, độ dốc i = 0,025 F qnt = 1,29 l/s, vnt = 0,66 m/s 3.1.6. Tính ống đứng BC Lưu lượng nước thải trong ống đứng: q ttBC = q cBC + qtbmax = 0,31 + 1,1 = 1, 41 (l / s ) Tra bảng để xác định các thông số cho ống đứng ta chọn ống đứng có đường kính D = 75 mm, vận tốc nước trong ống đứng v = 1,5 m/s < 4 m/s. 3.1.7. Tính ống nhánh C1C thoát nước từ chậu rửa nhà bếp ------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com q ttC1C = q Cc 1C + qtbmax = 0, 2 + 1 = 1, 2 (l / s ) Chọn đường kính ống là D = 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d; độ dốc i = 0,02 F qnt = 0,58 l/s, vnt = 0,59 m/s. 3.1.8. Tính ống nhánh C2C’ thoát nước từ Lavabo xuống hố ga. q ttC2C ' = q Cc 2C ' + qtbmax = 0,12 + 0,1 = 0, 22 (l / s ) Chọn đường kính ống là D = 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d; độ dốc i = 0,02 F qnt = 0,58 l/s, vnt = 0,59 m/s 3.1.9. Tính ống đứng CD Lưu lượng nước thải trong ống đứng q CD = q CD + qtbmax = 0, 2 + 1 = 1, 2 (l / s ) tt c Tra bảng để xác định các thông số cho ống đứng ta chọn ống đứng có đường kính D = 75 mm, vận tốc nước trong ống đứng v = 1,5 m/s < 4 m/s. 3.1.10. Tính đoạn ống thoát nước cho Lavabo ở tầng hầm qtt = qc + qtbmax = 0,12 + 0,1 = 0, 22 (l / s ) Chọn đường kính ống là D= 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d; độ dốc i = 0,02 ð qnt = 0,58 l/s, vnt = 0,59 m/s 3.2. Tính toán thủy lực ống thoát phân 3.2.1. Đường kính ống nhánh thoát phân Số lượng hố xí ở các tầng hầu như bằng nhau ( trừ tầng 2 có 2 cái), vì vậy, tính toán thủy lực cho ống nhánh thoát phân ở các tầng (A4A, C3C’) tương tự như nhau. max qth = qc + qhx qc = 0, 2 ´ 2,14 0,5 + 0, 002 ´ 0,5 = 0,15 (l / s ) . qhxmax = 1,6 (l/s) max ð qth = qc + qhx = 0,15 + 1, 6 = 1, 75 (l / s ) Chọn đường kính ống nhánh thoát phân cho cả 2 tầng nói trên là D = 100 mm, độ đầy cho phép tối đa 0,5d, độ dốc tiêu chuẩn i = 0,02. Fqnt = 3,72 l/s, vnt = 0,93 m/s. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com · Tính ống nhánh thoát phân B4B cho 2 xí bệt max qth = qc + qhx qc = 0, 2 ´ 2,14 1 + 0, 002 ´ 1 = 0, 202 (l / s ) . qhxmax = 1,6 (l/s) max ð qth = qc + qhx = 0, 202 + 1, 6 = 1,802 (l / s ) Chọn đường kính ống nhánh thoát phân là D = 100 mm, độ đầy cho phép tối đa 0,5d, độ dốc tiêu chuẩn i = 0,02. ð qnt = 7,44 l/s, vnt = 0,93 m/s. 3.2.2. Đường kính ống đứng thoát phân AD Chọn đường kính ống đứng thoát phân bằng nhau từ trên xuống dưới qth = qc + qtbmax qc = 0, 2 ´ 2,14 1,5 + 0, 002 ´ 1,5 = 0, 245 (l / s ) . qtbmax = 1,6 (l/s). max ð qth = qc + qtb = 0, 245 + 1, 6 = 1,845 (l / s ) Chọn đường kính ống đứng thoát phân là 100 mm. Góc nối giữa ống nhánh và ống đứng là 450. 3.3. Ống thông hơi bể tự hoại Theo quy định đường kính ống thông hơi nhỏ hơn hoặc bằng đường kính ống đứng thoát nước. Chọn đường kính ống thông hơi D = 50 mm. Trên nóc ống thông hơi có một chóp hình nón để che mưa bằng lá thép dày 1,5 mm, và có cửa để thông hơi. Ống thông hơi đặt cao hơn nóc nhà 0,7 m. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 3.4. Ống xả 3.4.1. Ống xả DE Ống xả DE dẫn phân từ hố xí ở tầng 2, 3 ; FG dẫn phân từ tầng 1 và D1H dẫn phân từ tầng hầm tới bể tự hoại Chọn đường kính ống xả D = 100 mm, i = 0,02 qc = qcAD + qcFG + qcD1H = 0, 245 + 0,15 + 0,15 = 0,545 ( l / s ) DH AD FG ð qnt = qnt + qnt + qnt1 = 11,16 + 3, 72 + 3, 72 = 18, 6 ( l / s ) vnt = 0,93 m/s 3.4.2. Ống xả dẫn nước thải của toàn bộ biệt thự Là đoạn ống nối từ hố ga tập trung nước thải từ hố ga thu nước và hố ga kiểm tra(từ bể tự hoại) ra hệ thống thoát nước bên ngoài. Đường kính ống xả chọn lớn hơn đường kính ống đứng, chọn đường kính ống xả D = 125 mm, độ dốc i = 0,02, độ đầy h/D = 0,5d. 3.5. Tính toán bể tự hoại 3.5.1. Nhiệm vụ Bể tự hoại có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ hoặc làm sạch hoàn toàn nước thải trong nhà trước khi xả ra sông hồ hay hệ thống thoát nước bên ngoài. 3.5.2. Tính toán bể tự hoại Sử dụng bể tự hoại không ngăn lọc, nước thải của ống dẫn phân đổ vào bể trước khi thoát ra ngoài đường ống thoát nước thành phố. Dung tích bể tự hoại Wbể = Wn + Wc Trong đó: Wn : thể tích nước của bể (m3) Wc : Thể tích cặn của bể (m3) Wn có thể lấy bằng 1 ¸ 3 lần lưu lượng nước thải ngày đêm chảy vào hầm tự hoại (Wn). Lượng nước thải vào hầm tự hoại gồm nước thải từ hố xí. Hố xí mà hầm tự hoại phục vụ là 5. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------15 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Gọi n là số lần đi vệ sinh mà 1 người đi trong một ngày, chọn n = 2. Lưu lượng nước thải ngày đêm: Qt = n ´ N ´ q0 /1000 = 2 ´ 5 ´ 8 / 1000 = 0, 08 (m3 ) Với q0: lưu lượng nước thải một lần sử dụng hố xí q0 = 6 ¸ 8 lít (theo phụ lục 1 TCVN 4513 : 1988) Wn có thể lấy bằng 1 ¸ 3 lần lượng nước thải ngày đêm tùy thuộc vào yêu cầu vệ sinh và lý do kinh tế. Ta chọn Wn = 3Qt, do đó: Wn = 3 ´ Qt = 3 ´ 0,08 = 0,24 (m3) Thể tích cặn của bể: Wc = éë aT ´ (100 - W1 ) ´ b ´ c ùû ´ N (100 - W2 ) ´1000 Trong đó: a: lượng cặn trung bình của một người thải ra một ngày, a = 0,5 ¸ 0,8 l/ng.ngđ, chọn a = 0,8 l/ng.ngđ. T: thời gian giữa 2 lần lấy cặn, chọn T = 3 năm = 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. c: hệ số kể đến việc để lại 1 phần cặn đã lên men khi hút cặn để giữ lại vi sinh vật giúp cho quá trình lên men cặn được nhanh chóng, dễ dàng, để lại 20%; c= 1,2. N: số người mà bể phục vụ, N = 6 người Chiều sâu tối thiểu của bể là 1,3 m Wc = [0,8 ´ 1080 ´ (100 - 95) ´ 0,7 ´ 1,2]´ 6 = 2,2 (m3 ) (100 - 90) ´ 1000 F W = Wn + Wc = 0,24 + 2,2 = 2,44 (m3) < 10 m3 Thiết kế bể tự hoại không ngăn lọc có 2 ngăn (1 ngăn chứa và 1 ngăn lắng) với các thông số thiết kế như sau: Chiều sâu bể H = 1,4 m. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------16 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Chiều cao phần thu khí h = 0,5 m. Chiều rộng bể B = 2,2 m. Chiều sâu lớp nước hn = 1 m. Chiều dài bể L = 2,5 m. Chiều dài ngăn lắng thứ 1 L1 = 1 m. Chiều dài ngăn lắng thứ 2 L2 = 1,5 m. 3.6. Tính toán hệ thống thoát nước mưa trên mái 3.6.1. Xác định lưu lượng nước mưa, đường kính ống đứng thu nước mưa Lưu lượng tính toán nước mưa trên diện tích mái: Q =k´ F ´ q5 10000 Trong đó: Q: lưu lượng nước mưa, l/s. F: diện tích thu nước mưa, m2. K: hệ số, lấy bằng 2. q5: cường độ mưa l/s.ha tính cho địa phương có lượng mưa 5 phút và chu kì vượt qua cường độ mưa tính toán là 1 năm. Lấy ví dụ tại Tp Hà Nội, cường độ mưa q5 = 450 l/s.ha. ® F = ( 9,12 ´12, 72 ) + ( 2,8 ´ 9, 44 ) = 142, 44 ( m 2 ) Q = 2´ 142, 44 ´ 450 = 12,82 l / s 10000 Thiết kế 1 đường ống đứng thoát nước mưa có đường kính D = 100 mm à qốđ = 20 l/s (lưu lượng nước mưa tối đa đối với ống D = 100). qốđ : Lưu lượng tính toán của 1 ống đứng thu nước mưa theo bảng 9 (TCVN 4474 :1987). Q < qốđ ð chọn 1 đường ống đứng thoát nước mưa trên mái là hợp lý. 3.6.2. Tính toán máng dẫn nước (Xênô) Máng dẫn nước của công trình được thiết kế bằng ống nhựa PVC cưa dọc. Kích thước máng dẫn nước trên cơ sở lượng nước mưa thực tế chảy trên máng dẫn đến phễu thu và phải dựa trên cơ sở tính toán thực tế. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------17 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Lưu lượng nước mưa tính toán qm chảy đến phễu thu được xác định theo công thức sau: qm = Y ´ F ´ h5 300 Trong đó: F : diện tích mái thực tế trên mặt bằng mà một phễu phục vụ, tức là diện tích thu nước của một ống đứng. Ψ : hệ số dòng chảy trên mái lấy bằng 1. h5 : lớp nước mưa tính toán ứng với thời gian mưa 5 phút và chu kỳ vượt quá cường độ tính toán p = 1 năm. Tại thành phố Hà Nội h5 = 9,1 cm = 0,091 m. à qm = 1´142, 44 ´ 0, 091 = 0, 0432 (m3 / s) = 43, 2 (l / s ) 300 Từ qm tính toán ta xác định các chỉ số của máng như sau: - Đường kính máng : D = 200 cm - Độ sâu đầu tiên của máng: h = 5 cm - Vận tốc dòng chảy : v = 0,4m/s - Độ dốc lòng máng : i = 0,002 ® Như vậy, trên mái nhà được bố trí các máng chứa nước mưa, giữa các máng được nối thông với nhau bằng các ống nhựa u.PVC đường kính D = 50mm. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------18 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com KẾT LUẬN Sau một thời làm việc khẩn trương và nghiêm túc, nhóm đồ án Cấp thoát nước chúng em đã hoàn thành Đồ án môn học đúng thời hạn. Qua việc thực hiện đồ án đã giúp chúng em biết được cách tính toán, thiết kế một mạng lưới cấp thoát nước bên trong cho một ngôi biệt thự, qua đó cũng đã phần nào củng cố, tích lũy thêm kiến thức lý thuyết để bổ trợ cho các môn học liên quan khác và công việc sau khi ra trường. Dù đã có cố gắng trong việc thực hiện đồ án xong chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót do vốn hiểu biết của chúng em vẫn chưa chuyên sâu cũng như gặp nhiều khó khăn trong việc thể hiện mặt bằng trên bản vẽ kỹ thuật. Chính vì vậy, chúng em rất mong được thầy giáo Phạm Duy Đông nhận xét và chỉ bảo để nhóm em rút kinh nghiệm trong những lần thực hiện đồ án môn học tiếp theo. Xin chân thành cảm ơn! ------------------------------------------------------------------------------------------------------------19 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Th.s Nguyễn Thị Hồng, Đại học xây dựng - 2001, Các Bảng Tính Toán Thủy Lực, Nhà xuất bản Xây dựng. 2. Trần Hiếu Nhuệ và các tác giả, Cấp Thoát Nước, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật. 3. Bộ xây dựng, 2008, Giáo Trình Cấp Thoát Nước Trong Nhà, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội. 4. TCVN 4513 : 1988 Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế. 5. TCVN 4474 : 1987 Thoát nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------20 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com