Thiết kế hệ thống cấp thoát nước trong công trình (Kèm bản vẽ Autocad full)

Là một sinh viên khoa đô thị, em đã ý thức rõ được tầm quan trọng của hệ thống cấp thoát nước trong một ngôi nhà được coi là hoàn hảo.. Chính vì thế mà trong khuôn khổ Đồ án tổng hợp: Cấ

Lời mở đầu

Trong thời đại ngày nay, “Môi trường và phát triển bền vững” là những vấn đề

được nhiều nước và nhiều tổ chức quốc tế quan tâm Ở một khía cạnh nào đó, để góp

phần đảm bảo môi trường không bị suy thoái và phát triển một cách bền vững thì phải

chú ý giải quyết vấn đề “cung cấp nước sạch, thoát nước” một cách hợp lý nhất

Cung cấp nước, thoát nước và vệ sinh môi trường là một yêu cầu cấp bách cho mọi người mọi nước trên thế giới Nhiều thập niên trở lại đây, vấn đề ô nhiễm nước được nhiều người quan tâm Sự tồn tại và đau xót lớn của loài người là bị mắc những bệnh tật mà đáng nhẽ có thể khắc phục được nếu như bố trí HTCN, HTTN một cách hợp lý và giải quyết tình trạng ô nhiễm nước do nước thải sinh hoạt và công nghiệp gây ra

Là một sinh viên khoa đô thị, em đã ý thức rõ được tầm quan trọng của hệ thống cấp thoát nước trong một ngôi nhà được coi là hoàn hảo Chính vì thế mà trong khuôn khổ Đồ

án tổng hợp: Cấp thoát nước công trình: ″Thiết kế hệ thống cấp thoát nước trong công trình ″ là phần nào thể hiện sự cố gắng trong quá trình học tập và tổng hợp những kiến thức chuyên ngành của em

Để có được kết quả đó Em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của các thầy

giáo, cô giáo đã truyền đạt kiến thức cho em Đặc biệt là thầy giáo: TS Trần Thanh Sơn, Ths Phạm Văn Dương, Phạm Văn Doanh là người đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo trực

tiếp em trong quá trình làm đồ án này

MỤC LỤC

PHẦN I KHÁI QUÁT CHUNG

1.1. Giới thiệu công trình

- Khu chung cư 19T3 Kiến Hưng thuộc dự án xây dựng công trình nhà ở cho người

có thu nhập thấp tại nhà 19T1, 19T3 lô đất CT01 khu tái định cư Kiến Hưng

- Nhiệm vụ thiết kế hệ thống cấp thoát nước bên trong cho nhà 19T3 Kiến Hưng với

số liệu sau:

1.1.1. Thông số mặt đất

- Đường giao thông : 2 trục đường chính

- Đường ống cấp nước: ở phía Đông của nhà 19T3 Đường ống thoát nước ở phía Bắc của nhà 19T3

- Cao độ mặt bằng ( đường đồng mức ): từ 4.9 đến 5.3 theo hướng Tây Bắc – Đông Nam

+ Ap lực, lưu lượng nước bên ngoài không đảm bảo

+ Cao trình ống cấp nước bên ngoài công trình: cách mặt đất 1,2 (m) ; đường kính ống cấp nước ngoài nhà φ150

+ Vật liệu ống: ống gang dẻo

- Đường ống thoát nước:

+ Đường kính ống thoát nước bên ngoài nhà φ300

+ Hệ thống cấp nước bên ngoài công trình là HTTN chung

+ Điều kiện xả ra nguồn loại B TCVN 14:2008

- Các hệ thống công trình ngầm khác ở bên ngoài

 Các tiêu chuẩn dung nước trong tính toán lấy trong TCVN 4513 – 1988, TCVN

4474 – 1987, TCVN 323 – 2008

1.2. Yêu cầu hệ thống cấp thoát nước

1.2.1 Hệ thống cấp nước

- Hệ thống cấp nước cho nhà được lấy trực tiếp từ hệ thống cấp nước thành phố có

áp lực hoàn toàn đảm bảp thường xuyên

- Ống cấp vào nhà được lắp vào hệ thống cấp nước ngoài phố bằng cách nối T đã được nối sẵn

- Đồng hồ đặt ngoài nhà có xây hộp bảo vệ trước sau đồng hồ có nắp van đóng mở

và van xả nước khi cần thiết

- Hệ thống cấp nước cho mỗi khu vệ sinh bằng ống đứng riêng, gồm 1 trục đứng cho 1 phòng ở mỗi tầng Tất cả các ống đứng đều được đặt trong hộp kỹ thuật còn các ống nhánh được đặt ẩn trong tuờng

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

- Hệ thống thoát nước ngôi nhà thuộc loại hệ thống thoát nước riêng Nước rửa

và nước mưa từ mái được dẫn theo một hệ thống thoát nước riêng với HTTN trong nhà chảy đến hệ thống thoát nước riêng của thành phố

- Nước thải từ xí dẫn xuống bể phốt ngầm dưới nhà được xử lý sau đó cũng được thải ra hệ thống thoát nước riêng của thành phố

- Vật liệu sử dụng ống nhựa PVC

- Trên ống thoát cũng như ống thoát sàn nhà có bố trí hệ thống giếng thăm và ống thông hơi được bố trí chung trên ống thoát thẳng lên mái và cách trần mái

3 (m)

PHẦN II THUYẾT MINH TÍNH TOÁN

CHƯƠNG 1 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CẤP THOÁT NƯỚC CHO NHÀ 19T3 KIẾN HƯNG

- Tổng cộng có 578 khu vệ sinh được phân thành 6 loại

BẢNG THỐNG KÊ THIẾT BỊ VỆ SINH VÀ ĐƯƠNG LƯỢNG

Trong đó:

+qtt: Lưu lượng nước tính toán (l/s)

+N: Tổng đương lượng của các thiết bị vệ sinh trên đoạn ống tính toán+a : Trị số phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước tính cho 1 người trong một ngày ( Lấy theo bảng 9 mục 6.7 TCVN 4513-1988) C họn qtc = 200 l/ng.ngđ tra bảng ta được a = 2.14

+ K : Hệ số phụ thuộc vào số đương lượng lấy theo bảng 10.( lấy theo a >1201 thì K = 0.006)

2.1.1.1 Bảng tính toán thuỷ lực WC – WC NỮ - WC NAM

Đoạn ống ∑N Q

(l/s)

D (mm) v (m/s) 1000i L (m) h (m)C1-1_1 3.66 0.39 32 0.72 33.62 4.49 0.151

1_2 1.66 0.26 25 0.79 54.16 1.39 0.075

2_3 1 0.21 25 0.64 37.18 2.65 0.099

3_4 0.5 0.15 20 0.75 64.86 1.35 0.087

3_5 0.5 0.15 20 0.75 64.86 1.05 0.0682_6 0.66 0.17 20 0.85 80.99 1.42 0.1156_7 0.66 0.17 20 0.85 80.99 2.23 0.1817_8 0.66 0.17 20 0.85 80.99 2.4 0.1948_9 0.66 0.17 20 0.85 80.99 0.45 0.0379_10 0.33 0.12 20 0.6 43.66 1.15 0.051_11 2 0.29 25 0.89 65.74 0.36 0.02411_12 0.67 0.17 20 0.85 80.99 0.48 0.03912_13 0.67 0.17 20 0.85 80.99 1.9 0.15413_14 0.5 0.15 20 0.75 64.86 0.2 0.01314_15 0.33 0.12 20 0.6 43.66 0.65 0.02814_16 0.17 0.09 20 0.5 26.21 1 0.02611_17_18 1 0.21 25 0.64 37.18 0.82 0.0318_19 1 0.21 25 0.64 37.18 2.65 0.09919_20,19_21 0.5 0.15 20 0.75 64.86 0.06 0.00417_22 0.33 0.12 20 0.6 43.66 1.83 0.0822_23 0.33 0.12 20 0.6 43.66 2.4 0.10523_24 0.33 0.12 20 0.6 43.66 0.99 0.043

2.1.1.2. Bảng tính thuỷ lực WC1 – WC2

WC1

WC2

n ống tt

∑N

Q (l/s) D

(mm) v (m/s) 1000i L (m) h (m)

1_1 4.1 0.41 32 0.758 36.72 4.49 0.1651_2 2.05 0.29 25 0.888 65.74 1.5 0.0992_3 0.33 0.12 20 0.6 43.66 0.46 0.023_4 0.33 0.12 20 0.6 43.66 0.33 0.0154_5 0.33 0.12 20 0.6 43.66 0.75 0.0332_6 1.72 0.27 25 0.82

C2-4 58.02 0.45 0.0266_7 1 0.21 25 0.64 37.18 0.26 0.0096_8 0.72 0.18 20 0.9 89.63 0.56 0.0518_9 0.72 0.18 20 0.9 89.63 1.49 0.1349_10 0.22 0.1 20 0.5 31.59 0.8 0.025

9_11 0.5 0.15 20 0.75 64.86 1.04 0.068

2.1.1.3. Bảng tính thuỷ lực WC3

Đoạn ống

Q (l/s) D (mm

)

v (m/s )

2.1.1.4. Bảng tính thuỷ lực WC4 – WC5

Đoạn ống

Q (l/s) D (mm

)

v (m/s )

Đoạn

ống tt ∑N

Q (l/s) D (mm) v (m/s) 1000i L (m) h (m)C2-1_1 2,2205 0,3 25 0,92 69,6 4,494 0,31278

19-18 151,72 3,00 75 1,02 21,8 3,3 0,07218-17 101,14 2,34 75 0,794 13,996 3,3 0,04617-16 50,572 1,55 63 0,747 15,625 3,3 0,052

• Vùng 3

M4’-M6 252,86 4,17 90 0,978 16,2 15,5 0,2515-14 202,29 3,61 90 0,85 12,5 2,3 0,02914-13 151,72 3,00 75 1,02 21,8 3,3 0,07213-12 101,14 2,34 75 0,794 13,996 3,3 0,04612-11 50,572 1,55 63 0,747 15,625 3,3 0,052

• Vùng 2

M4’-M7 252,86 4,17 90 0,978 16,2 15,5 0,2510-9 202,29 3,61 90 0,85 12,5 2,3 0,029

8-7 101,14 2,34 75 0,794 13,996 3,3 0,0467-6 50,572 1,55 63 0,747 15,625 3,3 0,052

• Tuyến ống bất lợi nhất

Đoạn

Q (l/s) D (mm

)

v (m/s )

Trong đó: β : hệ số dự trữ thể tích két tính đến chiều cao xây dựng và phần cặn ở đáy két β = ÷ 1,2 1,3

Wdh: dung tích điều hoà của két

Wcc: dung tích nước chữa cháy ( lấy bằng 10 phút đối bơm mở bằng

tay, 5 phút đối với bơm mở tự động )

Hệ số kháng: S =3,25

Tổn thất qua đồng hồ: h S Qdh = × =2 3,25 0,51 0,85 2,5(m) × 2 = < ( thoả mãn)

2.5 Tính toán máy bơm sinh hoạt

-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 = 16,18 (l/s)

+Hb: Cột nước của máy bơm

Ở đây ta bơm nước từ bể chứa nên ta có

- Qb = 16,18( / ) l s → Đường kính ống hút D150 với v= 0,847, 1000i=9,334

- Đường kính ống đẩy chọn nhỏ hơn 1 cấp D125 với v= 1,24

Chọn bơm: NX-65-4-2

Áp lực cần thiết của ngôi nhà là áp lực tối thiểu để đảm bảo mọi thiết bị vệ sinh trong nhà đều có thể hoạt động tốt Áp lực cần thiết được kiểm tra cho vòi hoa sen ở tầng 19 – WC 16 được tính theo công thức:

hla=hhh

-Trong đó:

+ hhh: độ cao hình học đưa nước, tính từ mực nước thấp nhất trên két đến dụng cụ

vệ sinh bất lợi nhất (vị trí có khả năng mất nước nhiều nhất), với vòi hoa sen.

hhh = Zkét - Zvoi = 63,9+0,7+0,26-60,6-1=3,26m.

+ Σ hdđ: tổng tổn thất áp lực theo tuyến bất lợi của mạng lưới cấp nước trong nhà (m) Σ hdđ = 3,11m.

+ Σ hcb: tổn thất áp lực cục bộ trên tuyến bất lợi nhất (m)

Trong hệ thống cấp nước sinh hoạt kết hợp với chữa cháy:

Σ hcb = 25% Σ hdd = 0,25 × 3,11 = 0,7775m.

⇒ hvoi=3,26-(3,11+0,7775)=-0,63 m <2=hvoict

+hlact: cột nước cần thiết của voi hoa sen

H cần bù lại : H= 2,63(m) cột nước để đảm bảo nước cấp được đến vòi

Q=3,61(l/s)

Chọn bơm GNI-40-13

( h dd h cb

Đường đặc tính bơm GNI-40-13

P2: áp lực tuyệt đối Max trong bình, P2=3,0 bar

Z: Số lần đóng mở máy bơm trong một giờ Chọn Z=6 lần

Vậy: f=0,33; Vn=12,996/4.6= 0,54 m3

+ Thể tích bình điều áp: V=Vn/4f=0,41 m3 Chọn bình dung tích 500 lít

2.8. Tớnh toỏn hệ thống cấp nước chữa chỏy

Khi cú chảy xảy ra lưu lượng nước cần thiết lấy từ nguồn cung cấp nước cơ bản để

hệ thống làm việc là:

a) Hệ thống chữa chỏy Sprinkler tự động

- Tại tầng hầm:

+ Diện tớch bảo vệ của 01 đầu phun: 11m 2

+ Lưu lượng yờu cầu = 0,12 x 240 = 28,8 l/s b) Hệ thống chữa chỏy họng nước vỏch tường

- Lưu lượng 2,5l/s một họng phục vụ cho chữa chỏy trong nhà, Một điểm chỏy bắt buộc phải cú 2 họng phun tới: 2,5x2 = 5l/s

- Lưu lượng 2,5l/s một họng phục vụ cho chữa chỏy trong nhà, riờng tầng hầm 10 l/s một họng Một điểm chỏy bắt buộc phải cú 2 họng phun tới:

Do đú, lưu lượng yờu cầu cho hệ thống chữa chỏy họng nước vỏch tường là: + Tại tầng hầm: 5x2 = 10l/s (khi thể tớch khoang chỏy >5000m3)

Như vây, lưu lượng cần chọn để đáp ứng yêu cầu chữa cháy phải là: 38,8 l/s

c) Tính toán 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 cao nhất và

xa nhất: (Cao trình): 64,6 m

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

+ H tt : Σ= Ai × qi 2× Li (Tổn thất trên đường ống đẩy)

Hệ số tổn thất

Ai tính theo TCVN 4513- 1988

H tổn thất i (m)

Q B max≥38,8l/s; H B max ≥ 91 m.c.n

+ 02 Máy bơm động cơ điện (bơm chính và bơm dự phòng): Q>140m3/h; H> 91mcn.

+ 01 Máy bơm bù áp lực trục đứng: Q> 3,6m3/h; H>92 mcn

- Tính toán dung tích bể phòng cháy chữa cháy.

+ Khối tích cho hệ chữa cháy tự động:

MSprinkler = 38,8x3,6 = 139,68 m3 (chữa cháy 1 giờ) + Khối tích cho hệ chữa cháy họng nước vách tường:

MHNVT = 10 x 3,6 = 36 m3 (chữa cháy 1 giờ)

- Dung tích bể phòng cháy.

M = MSprinkler + MHNVT = 139,68+36 = 175,68 m3

Các thông số của bơm:

Các thông số của bơm: RNI 100-26H-264

L1 1400 H 418

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

3.1.Lựa chọn sơ đồ hệ thống thoát nước trong nhà

- Hệ thống thoát nước bên ngoài là hệ thống thoát nước chung nên mọi nước thải đều được đổ vào hệ thống này

- Theo xu hướng ngày nay, ta cho nước thải của nhà ở 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

- Ở đây ta thiết kế hệ thống thoát nước chung cho công trình.Có nghĩa là thiết kế mỗi khu

vệ sinh một ống đứng để thoát toàn bộ nước thải sinh hoạt và nước nhà xí.Nước từ chậu rửa vs từ bệ xí được dẫn vào một ống Tất cả nước thải được đưa tới bể tự hoại sau đó đổ

ra mạng lưới thoát nước đường phố

- Nước mưa được dẫn bằng một hệ thống ống riêng sau đó đổ chung vào hố ga thoát nước ngoài nhà và ra hệ thống thoát nước thành phố

- Sơ đồ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt trong nhà được thể hiện trong bản vẽ

Các ống nhánh có bố trí các phễu thu, xi phông, lưới thu, các ống nhánh được đặt dưới trần nhà phòng vệ sinh, phía dưới có trần nhựa che kín

Trên hệ thống ống tháo sàn nhà tại các nơi đổi hướng giao nhau đều có xây hố ga

và nắp bảo vệ

3.2 Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước.

Lưu lượng nước thải tính toán cho hệ thống thoát nước trong nhà được áp dụng theo công thức:

+N: Tổng đương lượng của các thiết bị vệ sinh trên đoạn ống tính toán+a : Trị số phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước tính cho 1 người trong một ngày ( Lấy theo bảng 9 mục 6.7 TCVN 4513-1988) C họn qtc = 200 l/ng.ngđ tra bảng ta được a = 2.14

+ K : Hệ số phụ thuộc vào số đương lượng lấy theo bảng 10.( lấy theo a >1201 thì K = 0.006)

3.3 Xác định lưu lượng nước thải cho trong đoạn ống.

3.3.1 Tính toán ống đứng thoát nước

Từ mặt bằng vạch tuyến,sơ đồ nguyên lý và sơ đồ không gian ta thấy

-Ống đứng thoát nước các trục TN2;…….;TN29 giống nhau nên ta chỉ cần tính 1 trục rồi suy ra các trục còn lại

-Ống đứng thoát nước các trục TN1-TN30 giống nhau nên ta chỉ cần tính 1 trục rồi suy

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

Tra bảng (4-5 sách CTNCT) về khả năng thoát nước của ống đứng:

Khi D = 100mm; góc nối 450 thì khả năng thoát là 7,5 (l/s) >2,97(l/s)

=> Như vậy đường kính ống đứng chọn là đạt yêu cầu.

q = 1,996 + 1,6 = 3,596 (l/s)

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

Tra bảng (4-5 sách CTNCT) về khả năng thoát nước của ống đứng:

Khi D = 100mm; góc nối 450 thì khả năng thoát là 7,5 (l/s) >3,596(l/s)

=> Như vậy đường kính ống đứng chọn là đạt yêu cầu.

Tra bảng (4-5 sách CTNCT) về khả năng thoát nước của ống đứng:

Khi D = 100mm; góc nối 450 thì khả năng thoát là 7,5 (l/s) >2,28(l/s)

=> Như vậy đường kính ống đứng chọn là đạt yêu cầu.

=> các trục TB1,………,TB16 đều lấy D=125 mm

3.3.2 Tính toán ống tháo tại tầng kĩ thuật

• Bảng tính toán thủy lực ống nhánh, ống tháo, ống đứng thoát nước T1-1

TN6_TB4 1,37 1,6 2,97 100 0,838 0,02 0,46TB4_7 1,95 2,6 4,55 100 1,14 0,03 0,497_6 2,51 2,6 5,11 125 0,871 0,015 0,489TN5_TB3 1,37 1,6 2,97 100 0,838 0,02 0,46TB3_6 1,95 2,6 4,55 100 1,14 0,03 0,496_5 3,44 2,6 6,04 125 0,986 0,019 04955_T1-1 6,22 2,6 8,82 150 1,01 0,016 0,49

TN12_3 1,37 1,6 2,97 100 0,838 0,02 0,46

TN11_TB6 1,37 1,6 2,97 100 0,838 0,02 0,46TB6_4 1,95 2,6 4,55 100 1,14 0,03 0,49

TN10_5 1,37 1,6 2,97 100 0,838 0,013 0,46

TN5_TB5 1,37 1,6 2,97 100 0,838 0,02 0,46TB5_7 1,95 2,6 4,55 100 1,14 0,03 0,497_6 2,51 2,6 5,11 125 0,871 0,015 0,4896_T1-2 6,22 2,6 8,82 150 1,01 0,016 0,49T1-2_BTH 6,22 2,6 8,82 150 1,01 0,016 0,49

3.4 Tính toán bể tự hoại

b n c

3 1

2

(100 ) b c 0,6 180 (100 95) 0,7 1,2

1210 55( ) (100 ) 1000 (100 90) 1000

3.5 Tính toán hệ thống thoát nước mưa

3.5.1 Tính toán ống đứng thoát nước mưa

(l/s)Dựa vào bảng 9- TCVN 4474-1987 chọn phễu thu nước mưa, ống đứng thu nước mưa :

D = 100 mm;

3.5.2 Tính máng dẫn nước xênô:

- 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 chảy đến phễu thu được xác định theo công thức:

qmaxml = 300

h

F max 5

-Chọn máng dẫn chữ nhật bằng bê tông trát vữa, tra biểu đồ tính toán thuỷ lực(Hình

24.10_trang308_Giáo trình Cấp hoát nước) được các thông số kỹ thuật sau:

Các thông số cơ bản của máng dẫn nước (XêNô)

Máng hình chữ nhật trát vữa

Chiều rộng máng: b = 50 (cm)

Độ sâu đầu tiên của máng: hđ = 10(cm)

Độ dốc lòng máng: i = 0,0035

Vận tốc nước chảy trong máng: V = 0,75(m/s)

Độ sâu máng ở phễu thu: hc = hđ + i × l

Với l là chiều dài đoạn mương từ điểm thu mưa xa nhất đến phễu thu nước mưa,dựa vào việc bố trí các ống đứng thu mưa có l = 12 m