Thiết kế hệ thống cấp thoát nước công trình nhà chung cư 19 T6 Vinaconex Xuân Mai

- Sơ bộ mỗi căn hộ sẽ có 4 người.Vậy tổng số người lấy theo sơ bộ là N Đường ống cấp nước bên ngoài Bể chứa ngầm Trạm bơm Két nước mái Cấp xuống các ống đứng sinh hoạt + chữa cháy côngtr

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC TRONG NHÀ

CHƯƠNG 1.CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ

1.1.Nhiệm vụ thiết kế

- Thiết kế hệ thống cấp thoát nước công trình nhà chung cư 19 T6

Vinaconex Xuân Mai

*Tiêu chuẩn và chế độ dùng nước

- Nước nóng được thiết kế cấp cục bộ

- Sơ bộ mỗi căn hộ sẽ có 4 người.Vậy tổng số người lấy theo sơ bộ là N

Đường ống cấp nước bên ngoài Bể chứa ngầm Trạm bơm

Két nước mái Cấp xuống các ống đứng (sinh hoạt + chữa cháy côngtrình)

Máy bơm nước được bố trí ở phòng bơm riêng (trong đó đặt cả máy bơmsinh hoạt và chữa cháy) Tại đó bố trí hai máy bơm sinh hoạt (một cái dựphòng) và hai bơm chữa cháy (trong đó một cái dự phòng) cấp cho các họngchữa cháy vách tường

Máy bơm sinh hoạt cấp nước từ bể chứa cấp lên két nhà làm việc, đồngthời cấp cho các hạng mục khác như rửa sàn tầng hầm, tưới cây trong khu vựcngoài nhà Máy bơm sinh hoạt làm việc theo thời điểm: hai giờ vào buổi sáng(5-6 giờ sáng)

Máy bơm chữa cháy chỉ làm việc khi có cháy xảy ra trong khu vực, lúc cócháy, két nước có tác dụng cấp cho các họng chữa cháy vách tường trong 10phút đầu khi bơm chữa cháy chưa kịp khởi động Sau 10 phút, máy bơm chữacháy có tác dụng cấp nước cho các họng chữa cháy ngoài nhà và vách tường.

Két nước mái của công trình có tác dụng điều hoà lưu lượng và áp lực, lưulượng nước được tính đầy đủ theo tiêu chuẩn quy phạm hiện hành trong đó có

cả lượng nước sinh hoạt và dự trữ chữa cháy ( trong 10 phút)

Nước từ bể trên mái cấp xuống các ống đứng chính, ống nhánh qua cácvan khoá cung cấp cho tất cả các thiết bị WC cấp nước

Các số liệu về công trình: Tổng diện tích khu nhà là : 1827 m2 gồm 20 tầng, 1

tầng hầm cao 2,5 m là khu vực để xe và phòng kỹ thuật, tầng 1 cao 3,9 m là

khu vực để xe phòng sinh hoạt cộng đồng ,không gian dịch vụ có 1 khu Wc,các tầng khác cao 3m có chức năng làm nhà ở mỗi tầng có 20 khu Wc

1.4 Các số liệu cần thiết khi tính toán.

- Áp lực bờn ngoài khụng đủ cấp nước cho ngụi nhà

- Hệ thống thoỏt nước được xử lý sơ bộ bằng bể tự hoại

1.5 Phân tích số liệu tính toán.

Từ các số liệu đã xác định đợc, cần phải thiết kế hệ thống cấp nớc đảm bảo

lu lợng và áp lực cho công trình, vừa có tính chất mỹ quan và kinh tế

Trớc tiên ta có thể tính sơ bộ đợc áp lực cần thiết của ngôi nhà 19 tầng là:

HCT nhà= 10+ 4(19-1)=82 (m)

CHƯƠNG 2.THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC

2.1.Hệ thống cấp n ớc sinh hoạt

Hệ thống cấp nớc cho nhà đợc lấy trực tiếp từ hệ thống cấp nớc thành phố.ống cấp vào nhà đợc lắp vào hệ thống cấp nớc ngoài phố bằng cách nối T đã

đợc nối sẵn

Đồng hồ đặt ngoài nhà có xây hộp bảo vệ trớc sau đồng hồ có nắp van đóng

mở và van xả nớc khi cần thiết

Hệ thống cấp nớc cho mỗi khu vệ sinh bằng 2 đờng ống đứng riêng

Tất cả các ống đứng đều đợc đặt trong hộp kỹ thuật còn các ống nhánh đợc

đặt ẩn trong tờng

Trên ống đứng, ống nhánh có bố trí các van khoá

2.2 Hệ thống cấp n ớc chữa cháy

Đờng ống cấp nớc chữa cháy đợc thiết kế riêng, trích từ đờng ống cấp nớcngoài phố dẫn vào bể chứa dự trữ chữa cháy đặt ngoài nhà Thiết kế 2 đờngống đứng cấp nớc cho các họng chữa cháy đợc đặt cách sàn nhà 1,20 (m)lu l-ợng mỗi vòi (5l/s) Lắp đặt bơm chữa cháy khi có sự cố xảy ra áp lực bênngoài không đảm bảo áp lực chữa cháy, và cần phải xây dựng két nớc ở trênmái để cung cấp nớc cho các họng chữa cháy trong 10 phút đầu khi có cháy

Xác định khối tích của ngôi nhà:

Wnhà = Fnhà  hnhà = 1827  57.9 =105.78 m3 > 25000 m3

Vậy chọn số đám cháy xảy ra đồng thời là 2

Lu lợng nớc chữa cháy dự trữ trong 3h:

Trong đó :

t=3h, thời gian chữa cháy dùng nớc ở bể.

q0: tiêu chuẩn chữa cháy cho 1 đám cháy, q0=5 l/s

 Khối tớch cho hệ chữa chỏy tự động:

Hệ thống chữa chỏy Sprinkler tự động (theo TCVN 7336-2003) với

nguy cơ chỏy trung bỡnh nhúm I Ta cú:

 Cường độ phun tại tầng hầm: 0,12 l/s/m2

 Diện tớch phun tớnh giả định toỏn: 240m2

 Diện tớch bảo vệ của 01 đầu phun: 12m2

 Khoảng cỏch tối đa giữa cỏc đầu phun: 4 m

 Lưu lượng yờu cầu = 0,12 x 240 = 28,8 l/s

WSprinkler = 28,8 x 3,6= 104 m3 (chữa chỏy 1 giờ)

 Khối tớch cho hệ chữa chỏy họng nước vỏch tường:

Wvt = 5x2 x 3,6x3 = 108 m3 (chữa chỏy 3 giờ)

 Dung tớch bể phũng chỏy

Wcc = WSprinkler + Wvt = 104+108 = 212 m3

2.3 Thiết kế hệ thống thoát n ớc trong nhà

Do yêu cầu thiết kế của ngôi nhà và giả thiết hệ thống thoát nớc ngoài phố là

hệ thống thoát nớc chung, có dùng bể tự hoại nên dùng 1 ống đứng để thu tấtnớc xí tiểu và 1 đờng ống đứng thu nớc rửa và nớc sàn

- Các ống nhánh có nhiệm vụ dẫn nớc thải từ các thiết bị vệ sinh tới ống

đứng thoát nớc

- Vật liệu sử dụng là ống nhựa UPVC

Tất cả các ống đứng thoát nớc và ống thông hơi đều đơc đặt trong hộp kỹthuật

2.4.Thiết kế hệ thống thoát n ớc m a

Nớc ma đợc thu dẫn theo một mạng lới thoát nớc riêng ra khỏi công trình vàxả vào mạng lới thoát nớc ma thành phố.

CHƯƠNG 3.TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

Do chức năng của ngôi nhà là trờng học nên ta có lu lợng tính toán chotừng đoạn ống :

Q tt  0, 2 2,15N KN ( l/s)

Trong đú:

- α: Hệ số phụ thuộc vào tiờu chuẩn dựng nước.Với q=150 (l/ng.ngđ) thỡ α =2,15

- N: Tổng số đương lượng cỏc thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tớnh toỏn

- K: Hệ số phụ thuộc vào đương lượng.Tra bảng 1.5 giỏo trỡnh cấp thoỏt nước

trong nhà

Theo bảng 1.3 giáo trình cấp thoát nớc ta có nh sau:

Lavabo : N = 0,33Chậu bếp : N =1

Xí bệt : N = 0,5Vòi tắm hơng sen : N = 0,67 Sau khi tính đợc Qtt ta tra bảng với vận tốc cho phép chọn đợc đờng kínhống với các mối tơng quan giữa v, 1000i, tổn thất áp lực trên tuyến ống.Trongtrờng hợp có cháy vcc 2,5 (m/s) Tiêu chuẩn cấp nớc chữa cháy đối với nhàhành chính , trờng học là q = 2,5 (l/s) với số vòi phun đồng thời là 2 vòi

Do các tầng nhà từ 1 đến 11 đều có các khu vệ sinh và thiết bị vệ sinh giốngnhau nên khi tính toán ta chỉ tính cho 1 tầng điển hình là tầng 1

3.1.Tính toán l u l ợng và thuỷ lực cho trục ống đứng cấp n ớc cho khu vệ sinh WC

3.1.1 Bảng tính toán thuỷ lực phần cấp nứơc toàn nhà.

- Lu lợng tính toán xác định theo công thức:

Qtt= 2,15 2,15

0, 2 0,5   N KN  0, 2  2523 0,006 2523   =7,7 ( l/s)Trong đú:

- α: Hệ số phụ thuộc vào chức năng cảu ngôi nhà: α = 2,5

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

BẢNG THỐNG KÊ ĐƯƠNG LƯỢNG

3.1.2 Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước.

- Dựa vào vận tốc kinh tế v=0,5 1,5 (m/s) và vận tốc tối đa cho phép là 2,5(m/s) để xác định đường kính thích hợp của từng đoạn ống,tổn thất từngđoạn ống và toàn bộ mạng lưới.Với nhà cao tầng ta cần khử áp lực dư ởcác tầng dưới, điều này có thể đạt được bằng cách giảm dần kích thướcđường ống (đồng nghĩa với việc tăng tổn thất áp lực trong đường ống vàkhử được áp lực dư đồng thời giảm giá thành xây dựng) Từ đó xác địnhHyc để chọn bơm, bể chứa, két mái thích hợp

- Tổn thất từng đoạn ống được xác định theo công thức

Tổng

N cộng dồn

- Khi tính toán ta tính cho đường ống bất lợi nhất cuối cùng tổng cộng vàotừng vùng của mạng lưới còn các tuyến ống còn lại tính chọn theo kinhnghiệm theo tổng số đương lượng ở từng đoạn tính toán.

- Sơ đồ không gian thể hiện ở bản vẽ

- Kết quả tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước lạnh thể hiện ở thuyết minh

a.Tính toán thủy lực các tuyến nhánh

- Cấp nước căn hộ A1 A2

Lưu lượn g Q(l/

s)

Đườn g kính D(m m)

Tốc độ(m/

s)

Tổn thát đơn vị 1000 i

Chiề u dài L(m )

Tổn thất dọc đường h=i.l A3-

0.16

7 20 0.82 75.7 0.6

0.045 42 A14

A7-A6 2LV+1ST 1.33 0.241 20 1.2 130.6 0.25 0.03265 A6-

206.

9 0.6

0.124 14 A5-

A2 2LV+2ST+1XB+1NL 3.5 0.37 25 1.2 93.6 1.1

0.102 96 A1-

101.

0.202 6 A18

1MG+1VR+1CB+2LV+2ST

1.278 9 Đồn

Lưu lượ ng Q(l/

s)

Đườ ng kính D(m m)

Tốc độ(m /s)

Tổn thát đơn vị 1000 i

Chi ều dài L(m )

Tổn thất dọc đườn g h=i.l B10

89.6

4 7.8

0.699 19 B5-

43.6

0.017 46 B7-

0.16

7 20 0.82 75.7 0.6

0.045 42 B4-

B2 1LV+1ST+1NL 2 0.28 20 1.31 206.9 0.6 0.12414 B2-

0.171 4 B12

-11 1LV+1ST+1NL+1XB 2.5 0.32 25 1.02 85.7 2

0.171 4 B1- 1LV+1ST+1NL+1XB+1MG+ 5.5 0.46 25 1.4 145 3.4 0.494

B13 1VR+1CB 3 02 B11

-B

2LV+2ST+2NL+2XB+1MG+

1.789 3 Đồ

Lưu lượ ng Q(l/

s)

Đườ ng kính D(m m)

Tốc độ(m /s)

Tổn thát đơn vị 1000 i

Chi ều dài L(m )

Tổn thất dọc đườn g h=i.l C8-

89.6

4 2.3

0.206 17 C12

43.6

0.017 46 C5-

C4 1MG+1VR+1CB+1LV 3.33 0.35 25 1.1

89.6

4 0.67

0.060 06 C9-

ng

a.Tính toán thủy lực các trục chính.

Tên Thiết bị phục vụ Tổn Lưu Đườ Tốc Tổn Chi Tổn

n

ống

g đươ

ng lượn g

lượ

ng Q(l/

s)

ng kính D(m m)

độ v(m/

s)

thất đơn

vị 100 0i

ều dài L(m )

thất dọc đườn

g h=i.l

H3 (19LV+19ST+19NL+19XB+10MG+10VR+10CB)x 2 143 2.35 75 0.77 13 3 0.039 H3-

H5 (19LV+19ST+19NL+19XB+10MG+10VR+10CB)x 4 286 3.33 75 1.12 26.8 3 0.0804 H5-

H8 (19LV+19ST+19NL+19XB+10MG+10VR+10CB)x 2 143 2.35 75 0.77 13 3 0.039 H8-

H9 `

214.

5 2.8 75 0.95 19.3 3

0.057 9 H9-

2-H1

3 (19LV+19ST+19NL+19XB+10MG+10VR+10CB)x 2 143 2.35 75 0.77 13 3 0.039 H1

3-H1

4 (19LV+19ST+19NL+19XB+10MG+10VR+10CB)x 3 214.5 2.8 75 0.95 19.3 3 0.0579 H1

4-H1

5 (19LV+19ST+19NL+19XB+10MG+10VR+10CB)x 4 286 3.33 75 1.12 26.8 3 0.0804 H1

5-Bể

chứ (19LV+19ST+19NL+19XB+10MG+10VR+10CB)x 5 357.5 4.1 75 1.39 37.9 18 0.6822

∑H

0.889 5

7-H1

8 (19LV+19ST+19NL+19XB+10MG+10VR+10CB)x 2 143 2.35 75 0.77 13 3 0.039 H1

3.1.3.Tính toán chọn đồng hồ đo n ớc

Theo tớnh toỏn lưu lượng cho toàn nhà:

Từ bảng tính toán thuỷ lực, lu lợng tính toán đoạn ống (Đh-Đ3) chính là lu ợng tính toán của ngôi nhà (cung cấp cho tất cả các thiết bị vệ sinh) Qtt =16,9 (l/s)

l-Tra bảng (1.1) sách CTNCT, từ Qtt = 7,7(l/s) chọn Đồng Hồ đo nớc loạituôcbin (BB) với các thông số : D = 80(mm) ; qmax = 22(l/s) ; qmin = 0,7(l/s) ;

hệ số kháng S = 2,0710-3

- Tổn thất áp lực qua Đồng Hồ:

h DH S Q tt2 2,07 10  3 7,7 2 0,123( )m

Vậy hĐH = 0,123 (m) < (11,5 m) thoả mãn điều kiện

Theo tớnh toỏn lưu lượng cho 1 căn hộ là:

-Tổng đương lượng cho 1 căn hộ là:N=8

- Tổn thất áp lực qua đồng hồ:

Hđh = S ×q2 (m)

Trong đó:

+ S: Là sức kháng của đồng hồ lấy tuỳ thuộc vào từng loại đồng hồ Với đồng

hồ BK30 tra bảng 1.2 (trang 19- Giáo trình cấp thoát nước trong nhà ) thì:

- Như vậy việc chọn đồng hồ là hợp lý

3.1.4 TÝnh to¸n ¸p lùc cÇn thiÕt cña ng«i nhµ

- hdh: Tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước, hdh = 0,59(m)

- htd: áp lực tự do cần thiết của vòi hương sen tắm (dụng cụ bất lợi nhất), htd = 3 (m)

- h: Tổng tổn thất áp lực do ma sát theo chiều dài trên đường ống theotuyến bất lợi nhất, ∑ h = 2,2 (m)

- hcb: Tổng tổn thất cục bộ theo tuyến bất lợi nhất,

hcb = (20 - 30% )x ∑ h = 0,25 x 2,2= 0,55(m)

 Hcttầng = hhh+ htd + hđh + ∑ h + hcb = 59,25 +3 + 0,59+ 2,2+ 0,55=66 (m)

3.2 Lùa chän b¬m

3.2.1.chọn máy bơm sinh hoạt:

a.chọn bơm làm việc:

Chọn máy bơm cấp nước trong nhà dựa vào 2 tiêu chí cơ bản Qb và Hb

- Qb:Công suất của máy bơm bằng lưu lượng nước tính toán của ngôi nhà

Qb = 7,7 (l/s)

- Hb: Cột nước của máy bơm

Ở đây ta bơm nước từ bể chứa nên ta có

chọn 2 ống cấp nước bằng thép từ bơm lên két D90,tra bảng tính toán

thủy lực ta có: v = 1,17 (m/s), 1000i =32,4( m).Chiều dài đoạn ống là:79(m)

 Vậy ta có:

H b = 79 + 2,0 + 2,6 + 0,65 =84,25 (m)

Ta chọn 2 máy bơm: 1 công tác, 1 dự trữ có lưu lượng và cột áp như sau:

H Bom=84,25 (m), QBom = 7,7(l/s) = 27,72( m3/h)

b.chọn bơm tăng áp:(Chọn bơm tăng áp cho 2 tầng 11+12)

- Lưu lượng tiêu thụ lớn nhất cho 2 tầng áp mái là qmax= 2,4 l/s =8,64 m3/h( tính với tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh 2 tầng 11 +12 làN=154)

- Cột áp của bơm tăng áp

Hb = htd+ ∑ h + hcb - hhh (m)

 hhh:độ chênh cao hình học giữa mực nước thấp nhất trong két nước vàcao độ thiết bị vệ sinh bất lợi nhất

 Cao độ của mực nước thấp nhất trong két bằng 62,3m

 Cao độ thiết bị vệ sinh bất lợi nhất bằng 59,7m

- Hệ số điều áp: 2 1

2

f P



 Trong đó :

 P1: áp lực tuyệt đối min trong bình P1=2,0 bar

 P2: áp lực tuyệt đối max trong bình P1=3,0 bar

 Z: số lần đóng mở bơm trong 1 giờ.chọn Z=8 lần

3.2.2.chọn máy bơm chữa cháy:

- Áp lực máy bơm chữa cháy được tính theo công thức:

H mb = H tt + H ct + H b + H cb + H dl + H v

Trong đó:

+ H ct: chiều cao tính từ cao trình bệ bơm đến điểm họng chữa cháy caonhất và xa nhất: (Cao trình): 60,9 m

+ H b : chiều cao ống hút máy bơm = 2m

+ H tt : = Ai  qi2  Li (Tổn thất trên đường ống đẩy)

+ H dl : 20m (Đầu lăng)

+ H v : 1,5m (Vòi)

+ H cb: 10%  H tt

 Tính toán Htt

Tổn thất áp lực trên đường ống đẩy phụ thuộc vào đường kính ống Đường

ống đẩy chia ra làm nhiều đoạn khác nhau

Qi (l/s)

Hệ số tổn thất

Ai tớnh theo TCVN 4513- 1988

H tổn thất i (m)

QB max  38,8 l/s; HB max  69,14 m

- 2 Mỏy bơm động cơ điện (1 bơm chớnh và 1 bơm dự phũng ):

Q>38,8 l/s=139,68 m3 ; H > 69,14 m

- 01 Mỏy bơm bự ỏp lực trục đứng: Q > 10 l/s; H > 70 m

- Bố trớ 1 bỡnh khớ ộp 0,5m3 kết hợp với bơm tăng ỏp

3.2.3.Tài liệu chọn bơm:

- Dựa vào phần mềm bơm chọn bơm BIPS và cỏc thụng số bơm đó tớnh toỏnđược ta tra được bơm theo yờu cầu

3.3.Két n ớc

3.3.1 Xác định dung tích két n ớc mái

Qtt ng.® =N x q0 =(1440 x 150):1000=216 (m 3/ng.®) + Chän hÖ sè nh©n b»ng 1

Do hệ thống thoát nớc không cần bể tự hoại lên tất cả nớc thải và nớc rửacho chung vào một ống.

Trên các ống thoát đứng có bố trí các lỗ kiểm tra và thông tắc

Các ống nhánh có bố trí các phễu thu, xi phông, lới thu, các ống nhánh

đ-ợc đặt dới sàn nhà Trên hệ thống ống thoát ngoài nhà tại các nơi đổi hớnggiao nhau đều có xây hố ga và nắp bảo vệ

Lu lợng nớc thải tính toán cho hệ thống thoát nớc trong nhà ở gia đình vànhà công cộng đợc đợc xác định theo công thức theo công thức:

qth = qc + qdcmax (l/s)

Trong đó:

+) qdcmax : Là lu lợng nớc thoát của mỗi dụng cụ vệ sinh có lu lợng

thải lớn nhất nằm trên đoạn ống tính toán lấy theo bảng4.1 sách CTNCT

+) qc : Lu lợng nớc cấp tính toán đợc xác định

q tt  0, 2 2,15N KN

Để đảm bảo không lắng cặn bẩn tốc độ nớc chảy trong ống v > 0,7 (m/s)

4.1 Tính toán hệ thống thoát n ớc trong khu WC

4.1.1.Tính toán l u l ợng và thuỷ lực cho ống thoát

a Tính toán cho tầng điển hình

Nh vậy ta chọn đờng kính D = 100 (mm) là đạt yêu cầu

Lu lợng của 1 phễu thu sàn, 1 lavabo

+) Tính qc : ta có 1  q c 0, 28( / )l s

+) Tính qdcmax : ta có thiết bị là lavabo (tra bảng 4.1 giáo trình CTNtrong nhà)  q dcmax  0,33( / )l s

Trục đứng T1: Tính cho cả 18 tầng gồm 36 xí bệt, 36 lavabô,36 thoát sàn

Chọn : D = 125 (mm) và góc nối giữa các ống nhánh với ống đứng là 450

Tra bảng (4.5 Sách CTNCT) về khả năng thoát nớc của ống đứng : Khi D =125(mm); góc nối 450 thì khả năng thoát là 13(l/s) > 3,2 (l/s)  Nh vậy đờngkính ống đứng T1 chọn là đạt yêu cầu

T2 ,T3 ,T4, ,T5 ,T6 ,T35 ,T36 ,T37 ,T38 ,T39 ,T40 ,

Mỗi tầng có 2 bệ xí ,2 lavabo và 2 thoát sàn đổ nớc vào ống đứng.

Tính từ tầng 2 đến tầng 19 mỗi trục có chiều dài : L =54m

Chọn : D = 100 (mm) và góc nối giữa các ống nhánh với ống đứng là 450

Tra bảng (4.5 Sách CTNCT) về khả năng thoát nớc của ống đứng : Khi D

=100(mm);góc nối 450 thì khả năng thoát là 7,5(l/s) > 2,74 (l/s)  Nh vậy ờng kính ống đứng T7 chọn là đạt yêu cầu

T8 ,T9 ,T10 ,T11 ,T12 ,T13 ,T28 ,T29 ,T30 ,T31 ,T32 ,T33 ,T34

Mỗi ống đứng có 1lavabo ,1 thoát sàn , 1 bẹ xí đổ nớc vào

Tính từ tầng 2 đến tàng 19 mỗi trục có chiều dài : L =54m