Thiết kế hệ thống cấp thoát nước trung tâm thương mại Đăk Lắc 12 tầng

-Từ các số liệu đã xác định được, cần phải thiết kế hệ thống cấp nước đảm bảo lưu lượng và áp lực cho công trình, vừa có tính chất mỹ quan và kinh tế.. 2.Vạch tuyến mạng lưới cấp nước -

PHẦN I: KHÁI QUÁT CHUNG

 Đường ống cấp nước ngoài nhà φ100.

 Vật liệu ống:Ống gang dẻo

+ Vị trí đường ống thoát nước thành phố

 Cốt mặt đất tại vị trí đặt ống -0,9 (m)

 Độ sâu chôn ống: 1.50 (m)

 Vật liệu ống: Bê tông cốt thép

 Đường ống thoát nước ngoài nhà φ 500:

 Hệ thống thoát nước bên ngoài công trình là HTCN chung

+ Các tiêu chuẩn dùng trong tính toán lấy trong TCVN 4513 - 1988, TCVN 4474 - 1984, TCVN 323 – 2008

II THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

1.Lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nước trong nhà

- Đường ống cấp nước tiểu khu phía trước công trình, có D = 50 mm, đặt sâu cách mặt đất 0,4 m, cách công trình 1,5m Áp lực, lưu lượng hoàn toàn không đảm bảo thường xuyên

- Mạng lưới cấp nước bên trong nhà dùng để đưa nước tới mọi thiết bị vệ sinhbên trong nhà

- Đường ống cấp nước bên trong nhà là ống thép tráng kẽm dài 4- 8 m, đườngkính 10 ÷70 mm, đảm bảo vận tốc kinh tế 0,5 ÷1 m/s, trong trường hợp tối

đa là 1,5 m/s Trường hợp chữa cháy vận tốc tối đa có thể cho phép tới 2,5 m/s

- Dựa vào sơ đồ không gian ta thấy rằng: Các tầng từ tầng 1 đến tầng 3, tầng 4đến tầng 10 (tầng điển hình) đều có số lượng và bố trí thiết bị vệ sinh như nhau Nên ta chỉ cần tính toán thuỷ lực cho 1 tầng rồi suy ra các tầng còn lại

-Từ các số liệu đã xác định được, cần phải thiết kế hệ thống cấp nước đảm bảo lưu lượng và áp lực cho công trình, vừa có tính chất mỹ quan và kinh tế

- Trước tiên ta thấy áp lực ngoài đường phố cấp cho ngôi nhà là không đủ, cấp nước ko liên tục, do vậy để đảm bảo cấp nước an toàn cho ngôi nhà ta lựa chọn phương án cấp nước theo sơ đồ :

bể chứa- trạm bơm- két nước trên mái

2.Vạch tuyến mạng lưới cấp nước

- Mạng lưới cấp nước bên trong bao gồm: đường ống chính, đường ống đứng

và các nhánh dẫn tới các thiết bị vệ sinh

- Các yêu cầu 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 và quản lí sửa chữa và bảo dưỡng

+Mỗi ống nhánh không nên phục vụ quá 5 đơn vị dùng nước

+Kết hợp tốt giữa đường ống dẫn nước với nút đồng hồ đo nước.giữa mạng lưới và két nước…

- Trên cơ sở đó ta tiến hành vạch tuyến như sau:

+Đặt đồng hồ đo nước trên đường ống cấp nước từ mạng lưới cấp nước bên ngoài vào trong công trình

+Bể chứa đặt trong tầng hầm, có nắp mở

+Máy bơm đặt cạnh bể chứa

+Két nước đặt trên mái

3.Vẽ sơ đồ không gian hệ thống cấp nước

- Dựa vào vạch tuyến ống cấp nước trên mặt bằng,dựng sơ đồ không gian trên hình chiếu trục đo

- Chọn tuyến ống bất lợi nhất (tuyến dài nhất,dẫn nước đến thiết bị vệ sinh xa nhất cao nhất tính từ điểm lấy nước

- Lập sơ đồ tính:đánh số các đoạn tính toán theo tuyến bất lợi nhất mà từ

đó có sự thay đổi về lưu lượng

4.Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống và tính thủy lực cho mạng

lưới

4.1.Tính toán lưu lượng nước cấp.

Lưu lượng tính toán được xác định theo công thức sau:

Qtt=0,2.α N ( l/s)

số lượng

cộng dồntầng

trệt

lavarbo 10 0.33 3.3

Âu tiểu nam

Âu tiểu nữ

Qtt=0,2×2,5× 633.41

=12.6 ( l/s)

4.2.Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước lạnh

- 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 từng đoạn ống và toàn bộ mạng lưới.Với nhà cao tầng ta cần khử áp lực dư ở các tầng dưới, điều này có thể đạt được bằng cách giảm dần kích thước đường ống (đồng nghĩa với việc tăng tổn thất áp lực trong đường ống và khử được áp lực dư đồng thời giảm giá thành xây dựng) Từ đó xác định Hyc để chọn bơm, bể chứa, két mái thích hợp

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

Trong đó:

+ i: Tổn thất đơn vị (mm)

+ l: Chiều dài đoạn ống tính toán (m)

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

- Sơ đồ không gian và kết quả tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước lạnh đikèm với thuyết minh

- Chọn vật liệu là nhựa PPR Các giá trị đường kính và tổn thất đơn vị:

Nhận xét ở tất cả các tầng từ tầng 2 đến tầng 12 đều bố trí giống nhau

do đó ta tính lưu lượng các đoạn ống nhánh ở 1 tầng rồi suy ra các tầng còn lại, riêng tầng 1 có 2 khu vệ sinh cần tính riêng:

a.tính toán thủy lực các tuyến nhánh:

- Khu WC1

- Khu WC2

- Khu WC4

- Khu WC điển hình của phòng khách sạn:

b.tính toán thủy lực các trục đứng cấp nước

+ Vùng 1: tầng 9 và tầng 10

Trục :C1,C2,C3,C4,C10,C11,C12

Tính toán thủy lực đoạn ống phân phối từ trục C16

Bảng tính thủy lực ống phân phối trục C16

Đoạn Tổng N Q(l/s) D(mm) V(m/s) 1000i L(m) H=i.L(m)

Tính toán thủy lực đoạn ống phân phối từ trục C17

Bảng tính thủy lực ống phân phối trục C17

Tính toán thủy lực ống phân phối cho các trục C1-8 của vùng 1

Bảng tính thủy lực ống phân phối nước trên mái

Đoạn Tổng N Q(l/s) D(mm) V(m/s) 1000i L(m) H=i.L(m)

Tính toán thủy lực ống phân phối cho các trục C9- 14của vùng 1

Bảng tính thủy lực ống phân phối nước trên mái

f.tính toán thủy lực tuyến bất lợi nhất

- Dựa vào mặt bằng vạch tuyến và sơ đồ nguyên lý và sơ đồ không gian cấp

nước sinh hoạt ta chọn tuyến ông bất lợi nhất là

5.Chọn đồng hồ đo nước cho ngôi nhà

- Chọn đồng hồ đo nước dựa trên cơ sở thoả mãn hai điều kiện:

+ Lưu lượng tính toán

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

hồ BK80 tra bảng 1.2 (trang 20-Giáo trình cấp thoát nước trong nhà) thì: S = 0.00207

+ q: Là lưu lượng nước tính toán, (l/s)

Hđh = 0.00207× 8.91 2 = 0,16 (m) < 1-1,5 (m)

=> Tổn thất áp lực qua đồng hồ thoả mãn điều kiện về tiêu chuẩn về tổn thất áp lực.

- Như vậy việc chọn đồng hồ là hợp lý

6 Tính lựu lượng dùng nước trong ngày

− Số nhân viên phục vụ tòa nhà : N = 40 người (dự tính)

− Số khách đến siêu thị 1 ngày là : 2000 người / ngày

− Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt:

 Khách sạn với điều kiện vệ sinh cao : 200 (l/ng.ngđ)

 Tiêu chuẩn cấp nước SH văn phòng + dịch vụ: 15 (l/ng.ngđ)

 Tiêu chuẩn cấp nước cho khách hàng , khán giả nơi công cộng : 3 (l/ng)

− Tiêu chuẩn cấp nước chữa cháy: tính với 1 cột lưu lượng 5 (l/giây)

Nhu cầu dùng nước tính toán:

Két nước có chống thấm và được che đậy kỹ

-K: là hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và chiều cao phần cặn lắng

ở đáy kétnằm trong khoảng ( 1,2÷

Xây dựng két nước 9 m3 có kích thước: L×B×H = 3×2×1,5 (m)

8 Tính toán bể chứa nước ngầm

Bể chứa nước sạch được xây dựng nhằm điều hòa nước cấp cho sinh hoạt

và dự trữ một phần cho chữa cháy trong công trình

-Dung tích bể chứa được xác định theo công thức:

Wbc =Wđh + Wcc , ( m3 )

 Wđh : dung tích phần điều hòa của bể tính theo cấu tạo:

Wđh = n

Q ngd

×

5 1

= 2

2 , 82 5

=61.7

 Wcc :Dung tích dự trữ nước chữa cháy cho 3h

Wcc = 3x3600x5= 54 (m3)Vậy dung tích bể chứa là

Wbc = 61.7 + 54 = 115.65 (m3)

- Xây dựng bể 120m3

- Chọn 2 bể mỗi bể 60 m3 : LxBxH = 6x5x2

9.Chọn máy bơm

9.1.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

o Qb = 12.6 (l/s)

- Hb: Cột nước của máy bơm

Ở đây ta bơm nước từ bể chứa nên ta có

Hb = hhh+ htd+ ∑ h + hcb (m)

Trong đó :

• hhh:độ chênh cao hình học giữa mực nước cao nhất trong két nước và mực nước thấp nhất trong bể chứa

Cao độ của bể chứa bằng cốt nền tầng trệt nơi đặt bể hbc = -3,30 => cốt của mực nước sinh hoạt thấp nhất trong bể là

(-3,30-1,100)= -4,40(m) (1,05m là chiều cao lớp nước sinh hoạt ).

chọn ống cấp nước từ bơm lên két D100,tra bảng tính toán thủy lực ta

có: v = 1,334 (m/s), 1000i = 42,93( m).Chiều dài đoạn ống là: 65(m)

h

∑ = 65x0,0429=2,78 (m)

b.chọn bơm tăng áp:(Chọn bơm tăng áp cho 2 tầng 9+10)

- Lưu lượng tiêu thụ lớn nhất cho 2 tầng áp mái là qmax=6,5 l/s =23,4 m3/h ( tính với tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh 2 tầng 9 +10 là N=169)

- 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 và cao độ thiết bị vệ sinh bất lợi nhất

+ Cao độ của mực nước thấp nhất trong két bằng 38,9m

+ Cao độ thiết bị vệ sinh bất lợi nhất bằng 35,9m

- Hệ số điều áp:

2 1 2

P P 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

Vậy f=0,33 ;Vn=0,73125 m3

- Thể tích bình điều áp

V=4

n V f

=0,54 m3

9.2.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): 39 m

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

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

Qi (l/s)

Hệ số tổn thất Ai tính theo TCVN 4513-1988

H tổn thất i (m)

thuật của máy bơm cho hệ thống Sprinkler và họng nước vách tường của công trình như sau:

QB max ≥ 38,8 l/s; HB max ≥ 68,34 m

- 03 Máy bơm động cơ điện (bơm chính,bơm dự phòng và bơm diezel): Q>38,8 l/s ; H> 68,34 m

- 01 Máy bơm bù áp lực trục đứng: Q> 10 l/s; H > 70 m

- Bố trí 1 bình khí ép 0,5m3 kết hợp với bơm tăng áp

9.3.Tài liệu chọn bơm:

- Dựa vào phần mềm bơm chọn bơm BIPS và các thông số bơm đã tính toánđược ta tra được bơm theo yêu cầu

II THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

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

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

Với nhà chung cư α = 2,5

Để đảm bảo không lắng cặn bẩn tốc độ nước chảy trong ống V > 0,7 m/s

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

2 1.Tính toán các 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 TN5;TN6; TN13, giống nhau nên ta chỉ cần tính 1 trục rồi suy ra các trục còn lại

-Ống đứng thoát nước các trục TX7;

-Ống đứng thoát nước các trục TN8;TN9; TN14 giống nhau nên ta chỉ cần tính 1 trục rồi suy ra các trục còn lại

-Ống đứng thoát nước rử a bếp và máy giặt các trục TB-TG

-Ống đứng thoát nước khu vệ sinh WC4 –WC5

+Trục TX1

-Trục TN1 có 14 xí, với N=14 ; ; qc = 1.87 l/s; qdcmax

= 1,6 l/s,

⇒qth= 1.87 + 1,6 = 3.47 (l/s)Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống đứng : D =

110 mm; h/D = 0,42; i=0,03 ; v = 0.93 m/s

=> trục Tx7 lấy D=110 mm

+Trục TN1

-Trục TN1 có 14 bồn tắm,14lavabo,14 sàn với N=21.33 ; ;qc = 2.30 l/s; qdcmax

= 1l/s,

⇒qth= 2.30 + 1= 3.3 (l/s)Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống đứng : D =

⇒qth= 2.18 + 1 = 3.18 (l/s) Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống đứng : D

= 150 mm; h/D = 0,21; i=0,03 ; v = 0.97 m/s

⇒qth= 5,59 + 1 = 6,59 (l/s)Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống có : D =

150 mm; h/D = 0,35; i=0,03 ; v = 1,19 m/s

3 Tính toán hệ thống thoát nước mưa mái

3.1.Tính toán ống đứng thoát nước mưa.

Tính theo công thức :

2 484,6 10000

q = =

(l/s)Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống có : D =

110 mm; h/D = 0,43; i=0,03 ; v = 1,43 m/s

-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

Vận tốc nước chảy trong máng: V = 0,45(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 = 15 m

Do đó : hc = hđ + i × l = 5+0,005.15 = 12.5 cm

3.5.tính toán bể tự hoại

- Thiết kế tính toán cho bể 3 ngăn: 1 ngăn chứa, 2 ngăn lắng

- Dung tích toàn phần của bể:

W = Wn + Wc

+Wn: Thể tích toàn phần của bể, lấy nằng 1,5 lần

ngđ tb

Q

;

ngđ tb

Q

lấy bằng

gđ cap

c b W T

a

1000 ).

100

(

).

100 (

• T: Thời gian giữa 2 lần lấy cặn, T = 180 ngày (6 tháng)

• b: Hệ số kể đến giảm thể tích cặn khi lên men (giảm 30%), lấy b = 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,

−

−

= 16,4 m3.Vậy, Dung tích toàn phần của bể là: W = 103,6 + 16,4 = 120 m3à Chọn 2 bể

4 Tính toán mạng lưới thoát nước sân nhà:

- Mạng lưới thoát nước sân nhà được bố trí như trong bản vẽ

- Việc tính toán mạng lưới thoát nước sân nhà sau khi đã thiết kế tuyến ống là tính toán lưu lượng, chọn đường kính ống thoát, độ đầy, độ sâu chôn cống sânnhà

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

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

qo: Lưu lượng nước cấp tính theo công thức nước cấp trong nhà (l/s)



max

dc

q

: Lưu lượng nước thải của dụng cụ vệ sinh có lưu lượng nước thải

lớn nhất của đoạn ống tính toán (l/s),

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

kế mỗi khu vệ sinh hai ống đứng để thoát toàn bộ nước thải sinh hoạt và nướcnhà xí.Nước từ chậu rửa vs từ bệ xí được dẫn theo hai ống khác nhau.Ống dẫnnước từ bệ xí được đưa tới bể tự hoại.Ống dẫn nước từ chậu rửa và thoát sàn

có thể đổ trực tiếp ra mạng lưới thoát nước đường phố.Nhờ đó có thể đảm bảođược chế độ thủy lực vs giảm được kích thước bể tự hoại => Giảm giá thành xây dựng

- 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

5.tính toán bể tự hoại

- Thiết kế tính toán cho bể 3 ngăn: 1 ngăn chứa, 2 ngăn lắng

- Dung tích toàn phần của bể: