Đồ án cấp thoát nước bên trong nhà.

V ch tuy n và b trí đ ạnh: ết kế: ối lượng thiết kế: ường ống cấp nước bên trong nhà: ng ng c p n ối lượng thiết kế: ấp nước ước c bên trong nhà: Mạng lưới cấp nước bên trong nhà bao gồm

Ch ương 1 ng 1 YÊU C U VÀ TÀI LI U THI T K ẦU VÀ TÀI LIỆU THIẾT KẾ ỆU THIẾT KẾ ẾT KẾ ẾT KẾ.

1.1 Các tài li u thi t k : ệu thiết kế: ết kế: ết kế:

6 Chiều cao mái nhà: 0.6 m

7 Chiều cao hầm mái: 2.5 m

11 Đường kính ống cấp nước bên ngoài công trình: 200 mm

12 Độ sâu chôn ống cấp nước bên ngoài: 1 m

13 Số người sử dụng nước trong nhà 6xP và 8xP người (P là số lượng phòng) Vậy số người của 1 tầng là 6*6+4*8=68 người

Tổng số người dùng nước trong nhà là 68*9=612 người

14 Nguồn cấp nhiệt cho hệ thống cấp nước nóng: Điện

15 Hình thức sử dụng nước nóng: Vòi trộn

16 Dạng hệ thống thoát nước bên ngoài: Chung

17 Đường kính ống thoát nước bên ngoài 500 mm

18 Độ sâu chôn ống thoát nước bên ngoài: 2.5m

1.2 Kh i l ối lượng thiết kế: ượng thiết kế: ng thi t k : ết kế: ết kế:

1 Mặt bằng cấp thoát nước khu vực nhà

2 Mặt bằng cấp thoát nước các tầng nhà

3 Sơ đồ không gian hệ thống cấp nước lạnh , cấp nước nóng, thoát nước bẩn

4 Mặt bằng và sơ đồ hệ thống thoát nước mưa trên mái

5 Mặt cắt dọc đường ống thoát nước ngoài sân nhà (Đối với sơ đồ cấp nước có

số tầng <10)

6 Thiết kế kỹ thuật một vài công trình có trong hệ thống

7 Thuyết minh tính toán

Ch ương 1 ng 2 Tính toán h th ng c p n ệu thiết kế: ối lượng thiết kế: ấp nước ước c 2.1 Tính toán h th ng c p n ệu thiết kế: ối lượng thiết kế: ấp nước ước ạnh: c l nh:

2.1.1 Ch n s đ h th ng c p n ọn sơ đồ hệ thống cấp nước lạnh: ơng 1 ồ hệ thống cấp nước lạnh: ệu thiết kế: ối lượng thiết kế: ấp nước ước ạnh: c l nh:

Tính toán áp lực nước sơ bộ ta tính như sau :

đó sử dụng van giảm áp tại vị trí nối ống từ tầng 4với tầng 5

nhưng đường ống dẫn nước riêng so với vùng II

2.1.2 V ch tuy n và b trí đ ạnh: ết kế: ối lượng thiết kế: ường ống cấp nước bên trong nhà: ng ng c p n ối lượng thiết kế: ấp nước ước c bên trong nhà:

Mạng lưới cấp nước bên trong nhà bao gồm: đường ống chính, các ống đứng, các ống nhánh dẫn nước đến các thiết bị vệ sinh trong nhà Khi thiết kế hệ thống cấp nướcbên trong nhà việc đầu là vạch tuyến đường ống cấp nước cho ngôi nhà, cần đảm bảo các yêu cầu sau:

van, …

Bên cạnh đó cần chú ý đến một số quy định về việc: không cho đường ống không đi qua phòng ngủ, đặt đường ống dốc i=0.002- 0.005 về phía ống đứng cấp nước để dễ dàng xả nước khi cần thiết, …

2.1.3 L p s đ tính toán m ng l ập sơ đồ tính toán mạng lưới cấp nước bên trong nhà: ơng 1 ồ hệ thống cấp nước lạnh: ạnh: ước ấp nước i c p n ước c bên trong nhà:

Sau khi vạch tuyến mạng lưới cấp nước trên mặt bằng, tiến hành vẽ sơ đồ không gian hệ thống cấp nước bên trong nhà trên hình chiếu trục đo, đánh số thứ tự các đoạn ống tính toán tại vị trí thay đổi lưu lượng Trên cơ sở đó so sánh chọn tuyến tính toán bất lợi nhất (là tuyến ống tính từ điểm nối đường ống cấp nước bên ngoài đến thiết bị vệ sinh cao nhất và xa nhất bên trong nhà).Tuyến bất lợi của vùng I là: 1’-2’-3’-4’-5’-6’-7’-8’-9’-10’-11’-12’-13’-14’-15’.Tuyến bất lợi của vùng II là: 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16

2.1.4 Xác đ nh l u l ịnh lưu lượng tính toán và tính toán thủy lực đường ống: ư ượng thiết kế: ng tính toán và tính toán th y l c đ ủy lực đường ống: ực đường ống: ường ống cấp nước bên trong nhà: ng ng: ối lượng thiết kế:

1.1.1.1 Xác đ nh l u lị Thanh An ư ượng tính toán:ng tính toán:

Lưu lượng tính toán cho khu nhà ở được tính theo công thức:

tt

q    N l s

Trong đó:

qtt – lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống

a- Đại lượng phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước (TCVN 4513-88)

N- Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính toán.

K- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tổng đương lượng N

Vậy nhà chung cư 9 tầng, mỗi tầng có 10 phòng, mỗi phòng có 1 chậu rửa mặt, 1 hố

xí có thùng rửa, 1 hương sen, 1 vòi nước chậu giặt, 1 chậu rửa bếp

Tra bảng 2 trong TCVN 4513-1988, ta có:

Bảng 1: Tổng số đương lượng thiết bị vệ sinh.

Thi t b v sinhế Anh ị Thanh An ệ sinh Tr s đị Thanh An ố đương ươngng

lượng tính toán:ng S thi t bố đương ế Anh ị Thanh An Đươngng lượng tính toán:ng

Vòi nước trong nhà c ch u gi tậu rửa mặt ặt 1 90 90

- Lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống là: qtt= 4.17 (l/s)

q×N

1000Trong đó:

q - tiêu chuẩn dùng nước, q = 150 (l/ng.ngđ) Theo tiêu chuẩn TCN 4038:1985

N - Số dân sống trong khu nhà tức số người sử dụng nước trong nhà, N= 612 (người)

 Qngđ = 91.8 (m3/ngđ)2.1.4.1 Tính toán th y l c đủy lực đường ống: ực đường ống: ường ống:ng ng:ố đương

Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước bên trong nhà bao gồm việc chọn đường kính

ống, chọn vận tốc nước chảy trong ống hợp lý và kinh tế, xác định tổn thất áp lực

trong các đoạn ống thuộc tuyến ống chính để tính Hnhct và Hb

a Chọn đường kính cho từng đoạn ống:

Đường kính ống được chọn theo vận tốc kinh tế Với mạng lưới cấp nước trong

nhà, vận tốc kinh tế thường lấy như sau:

chữa cháy, vận tốc tối đa có thể cho phép lên tới v≤ 2,5 m/s

Như vậy, ta chọn vật liệu ống là ống nhựa tổng hợp, đường kính ống được

chọn dựa theo vận tốc kinh tế theo phụ lục 2 giáo trình cấp thoát nước trong

nhà, và được liệt kê trong các bảng tính toán thủy lực dưới đây

b Xác định tổn thất áp lực cho từng đoạn ống và cho tuyến tính toán bất lợi nhất:

Lưulượn

g tínhtoán

qtt l/s

Đườn

g kínhống Dmm

Vậmtốctrongống Vm/s

Tổnthấtđơnvị1000i

Chiề

u dài

L m

Tổnthấtdọcđườngh=i*lm

Chậ

u rửa

Vòirửa

- Tính toán thủy lực cho tuyến ống bất lợi nhất của vùng II từ két nước mái tới thiết bị vệ sinh bất lợi nhất.

Bảng 2: Bảng tính thủy lực cho cấp nước lạnh vùng II cho tuyến bất lợi nhất

Đoạn

ống

sốđượnglượngN

Lưulượngtínhtoánqtt l/s

Đườngkínhống Dmm

Vậntốctrongống

V m/

s

Tổnthấtđơn vị1000i

Chiềudài Lm

Tổn thấtdọcđườngh=i*l m

Nước

nóng

Hươngsen

Chậurửamặt

Chậurửa

Vòirửa

Vòixí

-Bảng 3: -Bảng tính thủy lực cho cấp nước lạnh vùng I cho tuyến bất lợi nhất

Đoạn

ống

sốđượnglượngN

Lưulượngtínhtoánqtt l/s

Đườn

g kínhống Dmm

Vậntốctrongống

V m/

s

Tổn thấtđơn vị1000i

Chiề

u dài

L m

Tổnthấtdọcđườngh=i*lm

Chậurửa

Vòirửa

2.1.5 Đ ng h đo n ồ hệ thống cấp nước lạnh: ồ hệ thống cấp nước lạnh: ước c:

Ch n đ ng h đo n ọn sơ đồ hệ thống cấp nước lạnh: ồ hệ thống cấp nước lạnh: ồ hệ thống cấp nước lạnh: ước c:

Khi chọn 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 sẽ khác nhau và thường biểu thị bằng

lưu lượng đặc trưng của đồng hồ tức là lưu lượng nước chảy qua đồng hồ tính bằng

kiện sau:

- Đi u ki n 1:ều kiện 1: ệ sinh

Qngđ≤ Qđtr

Trong đó:

Qngđ- lưu lượng nước ngày đêm của ngôi nhà, Qngđ=91.8 m3/ngđ

Qđtr- lưu lượng đặc trưng của đồng hồ đo nước, m3/h

- Đi u ki n 2:ều kiện 1: ệ sinh

Qmin ≤ Qtt ≤ Qmax

Trong đó:

Qtt- lưu lượng tính toán của ngôi nhà (l/s), Qtt= 4.17 l/s

Qmin- giới hạn nhỏ nhất, là độ nhạy của đồng hồ, l/s

không làm đồng hồ hư hỏng và tổn thất quá lớn

Để thỏa mãn hai điều kiện trên, dựa vào TCVN 4513-1998 thiết kế hệ thống cấp thoát nước trong nhà ta chọn được đồng hồ loại tuốc bin trục ngang cỡ D=80mm, Qđtr=250 m3/h, Qmax=22 l/s, Qmin=0.7 l/s

Xác đ nh t n th t qua đ ng h đo n ịnh lưu lượng tính toán và tính toán thủy lực đường ống: ổn thất qua đồng hồ đo nước ấp nước ồ hệ thống cấp nước lạnh: ồ hệ thống cấp nước lạnh: ước c

Công th c xác đ nh t n th t áp l c qua đ ng h đo n ức xác định tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước: ịnh tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước: ổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước: ất áp lực qua đồng hồ đo nước: ực qua đồng hồ đo nước: ồng hồ đo nước: ồng hồ đo nước: ước: c:

Cấu tạo của nút đồng hồ đo nước như sau:

1- Đồng hồ loại tuốc bin cỡ D=80 mm2- Van xả nước

3- Van khóa nước 4- Ống dẫn nước vào

a Xác đ nh dung tích két n ịnh tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước: ước: c mái:

Kích thước két nước đước thiết kế như sau: dài=4 m, rộng =2 m và cao= 1,5m Tuy nhiên để thỏa mãn điều kiện cấu tạo thi chiều cao của két nước mái được xây dựng là 1.8 m

b Xác định chiều cao đặt két nước mái:

Chiều cao đặt két được xác định trên cơ sở bảo đảm áp lực để đưa nước, tạo

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

Như vậy két nước phải có đáy đặt cao hơn thiết bị vệ sinh bất lợi nhất 1 khoảng bằng tổng áp lực tự do ở thiết bị vệ sinh bất lợi nhất và tổn thất từ két đến thiết bị vệ sinh bất lợi nhất

Công thức tính chiều cao đặt két nước mái:

Hk=htd+∑hdđ+hcb+HTrong đó:

htd: áp lực tự do của thiết bị vệ sinh bất lợi nhất, là áp lực tại đầu vòi hươngsen cao nhất, xa nhất của vùng II, lấy htd=3m

hcb: tổn thất áp lực cục bộ trên tuyến bất lợi nhất, hcb=20÷30% ∑hdđ

H: cao độ của đầu vòi hương sen trên sơ đồ cấp nước, H=32.6+1.8=34.4 m

Vậy két nước mái đặt cách sàn mái là x= 40.172-36.5=3.672 m

c Vị trí đặt két nước và cấu tạo két nước:

Lợi dụng kết cấu nhà, ta đặt két nước trên lồng cầu thang, với chiều cao hầmmái là 2.5m, để đảm bảo áp lực cho mọi thiết bị vệ sinh thì ta cần đặt két cách sàn 3.672 m Vậy ta cần đặt két trên chân đế cao 1.172 m

Cấu tạo két nước bao gồm: van phao hình cầu, đường ống tới, đường ống ra,ống xả cặn, ống tràn và các thiết bị van khóa, van 1 chiều, thiết bị báo,… đảm bảo theo quy định

2.1.7 Áp l c c n thi t c a nhà: ực đường ống: ần thiết của nhà: ết kế: ủy lực đường ống:

Bảng tính thủy lực cho tuyến bất lợi cấp nước lạnh của vùng II:

Bảng 2: Bảng tính thủy lực cho cấp nước lạnh vùng II cho tuyến bất lợi nhất

Đoạn

ống

sốđượnglượngN

Lưulượngtínhtoánqtt l/s

Đườngkínhống Dmm

Vậntốctrongống

V m/

s

Tổnthấtđơn vị1000i

Chiềudài Lm

Tổn thấtdọcđườngh=i*l m

Nước

nóng Hươngsen

Chậurửamặt

Chậurửa Vòirửa Vòixí

htd- áp lực tự do cần thiết ở hương sen, htd=3 m

hđh- tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước, hđh= 0.036 m

∑hdđ – tổng tổn thất áp lực dọc đường theo tuyến bất lợi nhất, ∑hdđ=2.189 m

 hctnh < hsb=40 m

Vậy sơ đồ hệ thống cấp nước đã chọn đảm bảo cấp nước cho mọi thiết bị

vệ sinh trong nhà

2.1.8 Máy b m: ơng 1.

Máy bơm dùng để tăng áp lực dẫn nước từ bể chứa nước đến các thiết bị vệ sinh

và két nước.Máy bơm phổ biến nhất là loại bơm ly tâm trục ngang chạy bằng điện.Chọn máy bơm dựa vào hai chỉ tiêu cơ bản sau:

-Lưu lượng của máy bơm Qb (m3/h hoặc l/s)

Wđh =

Q b 2n (m3) => Qb = 2.n.Wđh

Trong đó:

 Wđh: Dung tích điều hòa của két nước,Wđh = 12 (m3)

 Qb = 12×2×2 = 48 (m3/h) = 13,3 (l/s)

nước trên hầm mái:

Hb= hctnh – hngmin = 38.554 – 9 =29.554 m Vậy ta chọn hai máy bơm, một máy công tác, một máy dự phòng có thông sốcột áp như sau:

Hb = 29,554 (m)

Qb = 13,3 (l/s)

Tra sổ tay máy bơm trạm bơm ta chọn loại máy phù hợp, ta chọn máy bom ly tâm

Ch ương 1 ng 3 Tính toán h th ng c p n ệu thiết kế: ối lượng thiết kế: ấp nước ước c nóng 3.1 S đ h th ng c p n ơng 1 ồ hệ thống cấp nước lạnh: ệu thiết kế: ối lượng thiết kế: ấp nước ước c nóng:

Đối với hệ thống cấp nước nóng, do hình thức sử dụng nước nóng dùng vòi trộn,nguồn cấp nhiệt cho hệ thống là điện cục bộ nên sơ đồ cấp nước nóng có nồi đunnước nóng, đường ống dẫn từ nồi đến điểm dùng nước để hoà trộn với nước lạnh Nước nóng được đun bằng điện và hình thức sử dụng là vòi trộn nên việc tínhtoán nước nóng đơn giản

Mỗi phòng đặt một bình đun lấy nước trực tiếp từ vòi cấp nước lạnh và sẽ cómột vòi dẫn nước nóng xuống trộn với vòi nước lạnh để dùng

3.2 Tính toán ch n thi t b đun: ọn sơ đồ hệ thống cấp nước lạnh: ết kế: ịnh lưu lượng tính toán và tính toán thủy lực đường ống:

3.2.1 Xác đ nh l ịnh lưu lượng tính toán và tính toán thủy lực đường ống: ượng thiết kế: ng nhi t tiêu th ngày đêm: ệu thiết kế: ụ ngày đêm:

Lượng nhiệt tiêu thụ ngày đêm được xác định theo công thức:

Wngdnhµ = q

n  ( tn – t1 )  N

Trong đó:

qn: Tiêu chuẩn dùng 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

Do đó: Wngdnhµ = 60 (65  20)  612 = 1652400 ( Kcal/ngđ)

3.2.2 Xác định lượng nhiệt giờ lớn nhất

Lượng nhiệt tiêu thụ giờ max được xác định theo công thức:

Wgiê maxnhµ = 24K h×N ×q n×(t n−t1) Trong đó:

Công suất thiết bị đun nóng bằng điện được xác định theo công thức:

(Với  = 0,95 là hiệu suất của thiết bị đun nước nóng)

Theo cách bố trí thiết bị trên mặt bằng ta có số thiết bị đun nước nóng trong toàn

bộ ngôi nhà là 90 (cái) nên công suất của một thiết bị đun bằng điện là:

Ndun TB : Công suất thiết bị đun, KW

I: Cường độ dòng điện, A, từ công thức P = UIcos  I =

Đường kính ống dẫn nước lạnh vào bình là D20, chất liệu nhựa tổng hợp

Đường kính ống dẫn nước nóng tới vòi trộn là D20, chất liệu nhựa tổng hợp cókhả năng chịu nhiệt (> 650C)

Vị trí đặt bình nước nóng treo trên tường, cách sàn 2,5 m

Ch ương 1 ng 4 H th ng thoát n ệu thiết kế: ối lượng thiết kế: ước c th i ải

4.1 V ch tuy n m ng l ạnh: ết kế: ạnh: ước i thoát n ước c th i sinh ho t ải ạnh:

Hệ thống thoát nước bên ngoài là hệ thống thoát nước chung nên mọi nước thảiđều được đổ vào hệ thống này

Nước thải từ các âu xí của các phòng được đưa chung vào một đường ống rồi dẫnvào bể tự hoại để xử lý, phần nước sau xử lý được dẫn ra hệ thống thoát nước chungcủa thành phố Còn nước thải thu từ chậu rửa và sàn thì được dẫn vào một đường ốngđứng khác và đưa ra mạng thoát nước chung Bể tự hoại được bố trí bên ngoài ngôinhà

Nước mưa được dẫn bằng một hệ thống riêng ra mạng lưới thoát nước thành phố

Ta sử dụng hệ thống thoát nước chung Hệ thống thoát nước chung bao gồm cácống đứng, ống nhánh tập trung nước thải ở các tầng qua ống tháo tới giếng thăm.Mặt bằng hệ thống thoát nước thải trong nhà

Sơ đồ không gian hệ thống thoát nước thải trong nhà (theo bản vẽ)

4.2 Tính toán m ng l ạnh: ước i thoát n ước c trong nhà.

4.2.1 Xác đ nh l u l ịnh lưu lượng tính toán và tính toán thủy lực đường ống: ư ượng thiết kế: ng n ước c th i tính toán: ải

Công thức tính lưu lượng nước tính toán các đoạn ống thoát nước ở trong nhà ở gia đình:

qth = qc + qdcmax Trong đó:

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

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

q tt 0, 2 N +KN( / )l s



qdcmax: lưu lượng nước thải lớn nhất tính toán trong các thiết bị vệ sinh có lưu lượng nước thải lớn nhất của đoạn ống tính toán, lấy theo bảng 4-1- giáo trình CTNTN như sau:

- Chậu rửa bếp một ngăn qdc=0.37 l/s d= 30 mm

b Tính toán ống đứng.

Lưu lượng tính toán xác định theo công thức

qth = qc + qmaxdc

Trong đó:

+ qth: Lưu lượng nước thải tính toán, (l/s)

nhất của đoạn ống tính toán lấy theo bảng 4-1 (GTCTNTN-trang120), (l/s)

- Tính toán ống đứng T 1

mặt, một phễu thu nước sàn (thu nước vòi rửa và vòi sen) và 1 chậu rửa nhà bếp

Nên tổng số đương lượng là:

nước rửa sàn), và ra công trình xử lý cục bộ là bể tự hoại (đối với các đường ống đứng thoát từ các âu xí).

+ Ống xả nối với T1: qth = 1.007 l/s

+ Ống xả nối với T2: qth = 2,816 l/s

4.2.2 Tính toán th y l c m ng l ủy lực đường ống: ực đường ống: ạnh: ước i thoát n ước c trong nhà:

a Tính toán ống nhánh:

- Tính toán ống nhánh thu nước xám:

là ống có kích thước D50, đường ống chất liệu nhựa tổng hợp

đầy cho phép tối đa là h=0.5d

Vậy đường kính ống trên chon là hợp lý

- Tính toán ống nhánh thu nước đen:

 qth= 2.816 l/s, i= 0.02 => khả năng thoát nước khi góc nối bằng 450

của ống đứng là 7.5 l/s

Vậy đường kính ống đứng trên được chọn là thỏa mãn.

c Tính toán ống xả :

Theo quy định đường kính ống xả chọn D≥100 mm, ta chọn D=100mm Tính

D= 0.5, vmin=0.7 m/s

 qth= 2.816 l/s, i= 0.02 => q= 3.72 l/s, v=0.93 m/s

Vậy đường kính ống chọn như vậy là hợp lý

d Ống thông hơi:

nhô khỏi sàn mái là 3m Cần bố trí trên nóc thông hơi có 1 chóp hình nón đểche mưa bằng thép là dày 1÷1.5 mm và có cửa để thoát hơi

4.3 Tính toán m ng l ạnh: ước i thoát n ước c sân nhà.

Với giả thiết điều kiện địa chất tốt chiều dài đường ống xả từ mép tường ngoàiđến giếng là 4m Số dân sống trong ngôi nhà là 612 người, nên ta xây dựng 3 bể tựhoại ở phía trước nhà để xử lý một phần nước thải trước khi xả ra mạng thoát nướcđường phố

Lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống theo công thức:

qth = qc + qmaxdc

Trong đó:

+qth: Lưu lượng nước thải tính toán, (l/s)

nhất của đoạn ống tính toán lấy theo bảng 4-1(GTCTNTN-trang120), (l/s)