Hệ thống thoát nước một trục nhà cao tầng

Hiện nay với sự phát triển toàn diện về kinh tế xã hội của Việt Nam dẫn tới sự đô thị hóa nhanh chóng của các thành phố lớn, hàng loạt các khu đô thị mới được thiết kế với nhiều nhà chung cư cao tầng hiện đại đáp ứng nhu cầu sống và làm việc của dân cư. Các công trình này được thiết kế và ứng dụng những hệ thống cấp thoát nước toàn diện, đảm bảo thiết kế đúng theo tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam. Nhưng qua thực tế sử dụng và nghiên cứu cho thấy mô hình thoát nước cho nhà chung cư cao tầng đang hạn chế về nhiều mặt, mà nguyên nhân chủ yếu là chưa nghiên cứu đúng mức. Hệ thống thoát nước trong nhà cao tầng nói riêng và hệ thống thoát nước trong nhà nói chung của Việt Nam đang áp dụng TCVN 4474-1987: Thoát nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế; Quy chuẩn 47-1999: Quy chuẩn hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình. Các Quy chuẩn này có từ rất lâu nên chưa thể đáp ứng được hết các tiêu chuẩn thiết kế cho các nhà cao tầng, siêu cao tầng ở Việt Nam hiện nay. Đối với hệ thống thoát nước nhà cao tầng, các vấn đề về độ tin cậy và an toàn phải được xem xét kĩ lưỡng.Trên thế giới, các tính toán đã được đưa ra bằng các thí nghiệm để xác định khả năng của các thành phần khác nhau trong hệ thống thoát nước công trình. Sự phức tạp của các hiện tượng dòng chảy trong các hệ thống này làm cho nó cần thiết phải được đơn giản hóa các điều kiện thử nghiệm. Nhưng ngược lại điều này lại hạn chế tính hữu hiệu của các kết quả. Do đó, các bảng tra trong một vài quy chuẩn cấp thoát nước dựa trên kinh nghiệm nhiều hơn là dựa trên việc thí nghiệm và phân tích hữu hạn. Chắc chắn rằng là các hệ số an toàn được sử dụng trong việc xây dựng các bảng tải lượng thường rất lớn. Điều này trực tiếp dẫn đến việc xác định kích thước đường ống quá lớn so với nhu cầu thực tế của nó. Bên cạnh đó dựa vào các bảng tra ta có thể đưa ra các đánh giá về khả năng thoát nước của hệ thống khi đưa vào làm việc thực tế và sau một thời gian đã sử dung. Hơn nữa do tính chất đặc trưng và tầm quan trọng của chung cư cao tầng đối với đời sống dân cư trong các khu đô thị mới ở Hà Nội nói chung và tòa nhà chung cư FLC TWIN TOWER 265 CẦU GIẤY nói riêng càng cho thấy đề tài “Nghiên cứu khả năng thoát nước thải sinh hoạt của ống đứng tòa nhà chung cư FLC TWIN TOWER 265 CẦU GIẤY” là cần thiết.

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian học tập và nghiên cứu tại khoa Sau Đại học - Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội, tôi đã hoàn thành luận văn thạc sỹ chuyên ngành

Kỹ thuật cơ sở hạ tầng đô thị.

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, Khoa sau đại học, Khoa Đô thị và toàn thể các thầy giáo, cô giáo đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập tại trường Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Ngọc Dung, người đã trực tiếp hướng dẫn khoa học đã hết lòng giúp đỡ và tận tình giảng giải cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Trong quá trình làm luận văn, tôi đã có cơ hội học hỏi và tích lũy thêm được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc của mình Tuy nhiên, do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế, số liệu và công tác xử lý số liệu với khối lượng lớn nên những thiếu sót của Luận văn là không thể tránh khỏi Do đó, tôi rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo giúp

đỡ của các thầy cô giáo cũng như ý kiến đóng góp của bạn bè và đồng nghiệp.

Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, các bạn bè đồng nghiệp, bạn bè trong lớp CH16Đ đã động viên, đóng góp ý kiến và hỗ trợ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 22 tháng 1 năm 2018

Trịnh Xuân Thành

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lậpcủa tôi Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và conguồn gốc rõ ràng.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trịnh Xuân Thành

MỤC LỤC

DANH MỤC KÍ HIỆU

Danh sách các kí hiệu chữ cái dưới đây được sử dụng trong các phân tích

và các phương trình toán học xuất hiện trong luận văn này sẽ rất hữu ích chongười đọc Cho đến giờ, các ký hiệu được sử dụng tuân theo tiêu chuẩn ASAY10.2-1958, Các kí hiệu chữ cái cho thủy lực học

Các kí hiệu phổ quát:

A = diện tích mặt cắt ngang

B = đường kính

F = lực

h = cột nước

L = chiều dài

p = áp suất, áp lực

Q = lưu lượng dòng chảy (tốc độ xả thải)

R = bán kính

ρ = khối lượng riêng (khối lượng trên một đơn vị thể tích)

t = thời gian

V = vận tốc trung bình

z = cao độ so với mặt chuẩn

Các chỉ số dưới:

1 = đề cập đến ống đứng/trục đứng thoát nước

2 = đề cập đến ống nhánh nằm ngang

α = đề cập đến không khí

t = đề cập đến các điều kiện tới hạn

v = đề cập đến thông hơi

w = đề cập đến nước

Các số hạng đặc biệt:

Cb= hệ số tổn thất cột áp cho cút cong

CL= hệ số tổn thất cột áp của dòng chảy qua các phụ kiện đường ống vàcác vị trí chuyển tiếp mặt cắt ngang

δ = hàm số của một vài biến

∆E = năng lượng bị mất trên một thể tích đơn vị của nước do sứckháng dòng chảy

f = hệ số ma sát Darcy-Weisbach

Fd= lực ly tâm cần thiết để làm cho một khối nước cơ sở chuyển độngtheo quỹ đạo đường cong

hb = tổn thất do cút cong

hd = cột nước động lực học gây ra bởi sự đổi hướng của dòng

hf = số hạng tổn thất cột áp trong phương trình Darcy-Weisbach được suy

ra từ ma sát

h1 = cột áp thủy lực trong ống đứng thoát nước

h2 = cột áp thủy lực trong ống nhánh ngang được đo bằng cách tham chiếuđến cao độ của nút kết nối ống nhánh với ống đứng

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tính toán diện tích sàn các hạng mục công năng trong dự án

Bảng 1.2 Thống kê diện tích và cơ cấu căn hộ

Bảng 1.3 Tính toán đường kính ống thoát nước xí tiểu

Bảng 1.4 Tính toán đường kính ống thoát nước rửa

Bảng 2.1 Tải lượng tối đa cho các ống đứng của nhà nhiều tầng

Bảng 2.2 Các giá trị của hệ số ma sát f sử dụng để tính toán chiều dài tối đacho phép của các ống đứng thông hơi

Bảng 2.3 Kích cỡ và chiều dài của các ống đứng thông hơi

Bảng 2.4 Chiều dài tương đương của ống thông hơi do các điều kiện ở cửa nước vào

Bảng 2.5 Các yếu tố cho tính toán chiều dài tương đương của các ống đứng thông hơi do các phụ kiện khác nhau và sự thay đổi của mặt cắt ngang gây raBảng 3.1 Tính toán đường kính cho đường ống đứng thoát xí tiểu

Bảng 3.2 Tính toán đường kính cho đường ống đứng thoát rửa

Bảng 3.3 Tính toán đường kính cho đường ống đứng thoát bếp

Bảng 3.4 Tính toán đường kính cho ống thoát máy giặt

Bảng 3.5 Tính toán đường kính cho ống đứng thông hơi thoát xí tiểu

Bảng 3.6 Tính toán đường kính cho ống đứng thông hơi thoát rửa

Bảng 3.7 Tính toán đường kính cho ống đứng thông hơi thoát bếp

Bảng 3.8 Tính toán đường kính cho ống đứng thông hơi thoát máy giặt

Bảng 3.9 Bảng lựa chọn đường kính ống đứng và thông hơi theo QCVC 1999

47-Bảng 3.10 Chênh lệch về kinh tế đường ống đứng thoát xí

Bảng 3.11 Chênh lệch về kinh tế đường ống đứng thoát rửa

Bảng 3.12 Chênh lệch về kinh tế đường ống đứng thoát bếp

Bảng 3.13 Chênh lệch về kinh tế đường ống đứng thoát giặt

Bảng 3.14 Chênh lệch về kinh tế đường ống đứng thông hơi xí tiểu

Bảng 3.15 Chênh lệch về kinh tế đường ống đứng thông hơi thoát rửa

Bảng 3.16 Chênh lệch về kinh tế đường ống đứng thông hơi thoát bếp

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Vị trí khu đất xây dựng

Hình 1.2 Bản trắc đạc hiện trạng khu đất

Hình 1.3 Quy hoạch tổng thể mặt bằng

Hình 1.4 Phối cảnh tòa nhà hỗn hợp FLC TWIN TOWER 265 CẦU GIẤYHình 1.5 Sơ đồ thu, hố ga bơm chìm nước thải tại các tầng hầm

Hình 1.6 Sơ đồ bố phễu thu nước mưa tầng mái

Hình 1.7 Tầng kĩ thuật 28

Hình 1.8 Hệ thống thu gom nước thải bếp

Hình 1.9 Hệ thống thu gom nước thải loogia – máy giặt

Hình 1.10 Nước thoát máy giặt-loogia gom dẫn về các ống thoát mưaHình 1.11 Ống thông hơi kết nối với ống đứng thoát nước tại các tầng lẻHình 1.12 Ống thông hơi thoát xí kết nối và đi lên mái

Hình 1.13 Ống thông hơi phụ tại các nhà vệ sinh công cộng

Hình 1.14 Ống thông hơi cho các trục thoát nước tắm giặt, lavabo

Hình 1.15 Ống thông hơi cho các trục thoát nước bếp

Hình 1.16 Ống thông hơi kết hợp thoát nước cho máy giặt và lô-gia

Hình 2.2 Phương pháp cân bằng áp suất trong ống đứng và các ống nhánh ngangHình 2.3 Phương pháp đo lưu lượng không khí trong hệ thống ống thông hơiHình 2.4 Ống đứng mô hình

Hình 2.5 Các phương pháp lấy mẫu dòng chảy hỗn hợp không khí-nước trongống đứng

Hình 2.6 So sánh các vận tốc tới hạn đo lường và vận tốc tới hạn tính toán

Hình 2.7 Chiều dài tới hạn là một hàm số của vận tốc tới hạn

Hình 2.8 Chiều dài tới hạn là một hàm số của đường kính ống đứng

MỞ ĐẦU

* Lý do chọn đề tài

Hiện nay với sự phát triển toàn diện về kinh tế xã hội của Việt Namdẫn tới sự đô thị hoa nhanh chong của các thành phố lớn, hàng loạt các khu đôthị mới được thiết kế với nhiều nhà chung cư cao tầng hiện đại đáp ứng nhucầu sống và làm việc của dân cư Các công trình này được thiết kế và ứngdụng những hệ thống cấp thoát nước toàn diện, đảm bảo thiết kế đúng theotiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam

Nhưng qua thực tế sử dụng và nghiên cứu cho thấy mô hình thoát nướccho nhà chung cư cao tầng đang hạn chế về nhiều mặt, mà nguyên nhân chủyếu là chưa nghiên cứu đúng mức Hệ thống thoát nước trong nhà cao tầngnoi riêng và hệ thống thoát nước trong nhà noi chung của Việt Nam đang ápdụng TCVN 4474-1987: Thoát nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế; Quychuẩn 47-1999: Quy chuẩn hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình.Các Quy chuẩn này co từ rất lâu nên chưa thể đáp ứng được hết các tiêuchuẩn thiết kế cho các nhà cao tầng, siêu cao tầng ở Việt Nam hiện nay

Đối với hệ thống thoát nước nhà cao tầng, các vấn đề về độ tin cậy và

an toàn phải được xem xét kĩ lưỡng.Trên thế giới, các tính toán đã được đưa rabằng các thí nghiệm để xác định khả năng của các thành phần khác nhau trong hệthống thoát nước công trình Sự phức tạp của các hiện tượng dòng chảy trong cáchệ thống này làm cho no cần thiết phải được đơn giản hoa các điều kiện thửnghiệm Nhưng ngược lại điều này lại hạn chế tính hữu hiệu của các kết quả Do đo,các bảng tra trong một vài quy chuẩn cấp thoát nước dựa trên kinh nghiệm nhiềuhơn là dựa trên việc thí nghiệm và phân tích hữu hạn Chắc chắn rằng là các hệ số

an toàn được sử dụng trong việc xây dựng các bảng tải lượng thường rất lớn Điềunày trực tiếp dẫn đến việc xác định kích thước đường ống quá lớn so với nhu cầuthực tế của no Bên cạnh đo dựa vào các bảng tra ta co thể đưa ra các đánh giá

về khả năng thoát nước của hệ thống khi đưa vào làm việc thực tế và sau mộtthời gian đã sử dung.

Hơn nữa do tính chất đặc trưng và tầm quan trọng của chung cư cao tầngđối với đời sống dân cư trong các khu đô thị mới ở Hà Nội noi chung và tòanhà chung cư FLC TWIN TOWER 265 CẦU GIẤY noi riêng càng cho thấy đề

tài “ Nghiên cứu khả năng thoát nước thải sinh hoạt của ống đứng tòa nhà chung

cư FLC TWIN TOWER 265 CẦU GIẤY” là cần thiết.

* Mục đích nghiên cứu

- Xác định sự tương quan dữ liệu thí nghiệm về dòng chảy của nướcthải và không khí thu được trong ống đứng thoát nước thải của một số nghiêncứu đã triển khai thực nghiệm thành công

- Ứng dụng các kết quả nghiên cứu vào việc tính toán vận tốc trong cácống đứng thoát nước thải và dòng không khí, áp suất thủy khí trong các đườngống thông hơi

- Đề xuất điều chỉnh thiết kế ống đứng thoát nước thải và thông hơi chotòa nhà chung cư cao tầng FLC TWIN TOWER 265 Cầu Giấy

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu khả năng thoát nước thải sinh hoạt

của ống đứng nhà cao tầng

- Phạm vi nghiên cứu: tòa nhà chung cư FLC TWIN TOWER 265 CầuGiấy

* Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập; kế thừa tài liệu, kết quả đã nghiên cứu;

- Phương pháp điều tra khảo sát thực địa, xử lý thông tin;

- Phương pháp phân tích tổng hợp, so sánh, tiếp cận hệ thống;

- Phương pháp chuyên gia, đúc rút kinh nghiệm, đề xuất giải pháp mới

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học: Trong thiết hệ thống thoát nước thải, kích thước vàviệc bố trí các thành phần khác nhau của hệ thống phải được tính toán vàđảm bảo rằng lượng nước và chất thải co thể tự chảy bình thường vào ốngđứng thoát nước (bằng trọng lực) mà không tạo ra các áp suất thủy tĩnh quálớn và sự dao động áp suất không khí trong các đường ống chảy ngang Các

lỗ thoát của thiết bị vệ sinh sẽ không làm rút hết nước trong lớp nước ngănmùi (hoặc nước trong siphon) của các thiết bị vệ sinh Bên cạnh đo, cácđường ống đứng trong hệ thống thoát nước phải được xác định đường kính vàbố trí ở độ dốc thích hợp để đạt được vận tốc tự làm sạch Hơn nữa, việc xácđịnh nhu cầu tải lượng trong tương lai một cách phù hợp nhưng không quá dưthừa cũng phải được quan tâm

- Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài co thể là tài liệu tham khảo bổ ích cho cácbạn sinh viên, kĩ sư cấp thoát nước… trong việc thiết kế hệ thống thoát nướctrong nhà cao tầng

* Cấu trúc luận văn

Ngoài các phần Mở đầu, Kết luận và kiến nghị, Tài liệu tham khảo vàPhụ lục, nội dung chính của Luận văn gồm ba chương:

- Chương 1: Hiện trạng thiết kế ống đứng thoát nước thải sinh hoạt vàthông hơi của tòa nhà FLC TWIN TOWER 265 Cầu Giấy

- Chương 2: Cơ sở lý luận và thực tiễn tính toán thiết kế ống đứng thoátnước thải sinh hoạt và thông hơi nhà cao tầng

- Chương 3: Đề xuất điều chỉnh thiết kế ống đứng thoát nước thải sinhhoạt và thông hơi cho tòa nhà chung cư cao tầng FLC TWIN TOWER 265Cầu Giấy

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

* Một số khái niệm có liên quan

a Hệ thống thoát nước trong nhà [4]

Hệ thống thoát nước trong nhà bao gồm tất cả các đường ống bên trongcác công trình công cộng hoặc tòa nhà, dùng để vận chuyển nước thải, nướcmưa và các chất thải dạng lỏng khác tới điểm xả thải được cấp phép, nhưngkhông bao gồm tuyến chính của hệ thống thoát nước đường phố hoặc trạm xử

lý nước thải độ thị

b Ống xả nước thải [19]

- Ống xả nước thải chính là phần đường ống thấp nhất của hệ thống thoátnước mà no tiếp nhận nước thải từ đường ống dứng thoát nước và vận chuyển

no ra cống thoát nước bên ngoài công trình

- Ống đứng thoát nước là trục đứng của hệ thống thoát nước co thể làđường ống thoát đen hoặc nước xám, hoặc cả nước đen và nước xám

- Ống nhánh thoát nước là ống thoát nước nằm ngang, tiếp nhận nướcthải từ một hoặc nhiều thiết bị vệ sinh và dẫn no về ống đứng thoát nước côngtrình

- Ống thông hơi ướt là đường ống thông hơi co nhiệm vụ thoát nước.

d Nhà cao tầng[14]

- Nhà cao tầng loại 1: từ 9 đến 16 tầng (cao nhất 50m)

- Nhà cao tầng loại 2: từ 17 đến 25 tầng (cao nhất 75m)

- Nhà cao tầng loại 3: từ 26 đến 40 tầng (cao nhất 100m)

e Nhà siêu cao tầng[14]

- Nhà cao tầng loại 4: từ 40 tầng trở lên (cao hơn 100m)

CHƯƠNG 1 HIỆN TRẠNG ỐNG ĐỨNG THOÁT NƯỚC THẢI VÀ THÔNG HƠI CỦA CHUNG CƯ FLC TWNTOWER 265 CẦU GIẤY

1.1 Giới thiệu về tòa nhà FLC TWINTOWER

1.1.1 Quy mô tòa nhà [15]

Chung cư FLC Twin Towers - 265 Cầu Giấy co địa điểm tại số 265 CầuGiấy, Quận Cầu Giấy, Hà Nội Phía Bắc giáp Đường Cầu Giấy PhíaTWINTOWER Nam giáp Khu dân cư Thôn Hậu Phường Dịch Vọng PhíaĐông giáp Khu dân cư Thôn Hậu Phường Dịch Vọng và Ngân hàng đầu tưphát triển Cầu Giấy Phía Tây giáp Phố Dịch Vọng

Hình 1.1: Vị trí khu đất [16]

Đoạn tiếp giáp khu đất với với đường Cầu Giấy co chiều dài khoảng100m, chiều sâu khu đất khoảng 100m Trên khuôn viên khu đất hiện co cáccông trình từ 1 đến 3 tầng được xây dựng từ năm 1980, hai dãy nhà 1 tầngmái bê tông đang được sử dụng Một số nhà lợp tôn làm văn phòng, kho tàng,còn lại là sân bê tông nội bộ và vườn cây

Diện tích khu đất nghiên cứu 10.629m² trong đo diện tích không nằmtrong chỉ giới đường là 10.329m².

Hình 1.2: Bản trắc đạc hiện trạng khu đất [15]

Quy hoạch tổng mặt bằng được duyệt của dự án được thiết kế và phânkhu chức năng rõ ràng, mạch lạc, thể hiện ý tưởng thiết kế theo phong cáchhiện đại, đáp ứng được các yêu cầu của chủ đầu tư về thẩm mỹ kiến trúc, phùhợp với điều kiện khí hậu, điều kiện thi công và điều kiện cung cấp vật liệu tạiđịa phương

Hình 1.3: Quy hoạch tổng thể mặt bằng [15]

Yếu tố then chốt trong việc tạo nên một tổ hợp công trình đẹp, sangtrọng và hài hòa chính là sự liên kết và tính bền vững Trong quá trình thiết kế

và tổ hợp, các phân khu chức năng sẽ được khớp nối với nhau tạo thành mộtthể thống nhất Bên cạnh đo, việc bố trí các không gian cây xanh sân vườn vàtại các tầng tạo thành hình ảnh công trình xanh, thân thiện với môi trường

Hình 1.4: Phối cảnh tòa nhà hỗn hợp FLC TWIN TOWER

265 CẦU GIẤY [16]

Cấu trúc công trình gồm co phần đế công trình cao 5 tầng co công năngthương mại và nhà trẻ được thiết kế sử dụng các loại vật liệu hiện đại, tạo nênsự vững chắc cho 2 khối tháp văn phòng 38 tầng và tháp chung cư cao 50 tầngphía trên Hai khối tháp sử dụng ngôn ngữ kiến trúc sạch và thống nhất, trong

đo khối văn phòng sử dụng hệ vách kính bao che, còn khối chung cư sử dụngngôn ngữ kiến trúc điển hình hoa theo phân vị ngang và dọc, đồng thời cũng

co nhiều điểm nhấn tạo điểm nhìn thị giác tốt cho công trình

Bảng 1.1: Tính toán diện tích sàn các hạng mục công năng trong dự án [15]

Bảng 1.2: Thống kê diện tích và cơ cấu căn hộ [15]

Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật

- Nền của khu vực lập dự án co diện tích rộng là 10.629m² Đây là khuvực tương đối bằng phẳng, cao độ thay đổi từ cốt +6,18m đến +6,91m

- Cấp điện: Công ty Điện lực thành phố Hà nội đã co thỏa thuận cấp điệncho dự án từ hệ thống trung thế 22kV tại trạm biến áp 110kV hiện cotrong khu vực

- Cấp nước: Công ty Nước sạch Hà nội đã co thỏa thuận nguyên tắc sẽcấp nước cho dự án Toà nhà hỗn hợp tại số 265 Cầu giấy, nguồn cấp từtuyến ống phân phối hiện co trên trục đường Cầu giấy, Quận Cầu Giấyhiện do Công ty Nước sạch Hà Nội quản lý

- Thoát nước: Công ty TNHH NN MTV Thoát nước Hà nội đã đã chấpthuận về mặt nguyên tắc để hệ thống thoát nước của dự án thoát ratuyến cống thoát nước D800 hiện co trên đường Cầu Giấy

1.1.2 Giới thiệu về thiết kế hệ thống thoát nước của tòa nhà[15]

Một số Tiêu chuẩn, quy chuẩn, quy phạm áp dụng thiết kệ kế hệ thốngthoát nước tòa nhà chung cư FLC TWIN TOWER

+ Tiêu chuẩn thiết kế thoát nước bên trong T.C.V.N - 4478 - 87.

+ Tiêu chuẩn thiết kế thoát nước bên ngoài công trình TCVN- 2008

7957-+ QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thảisinh hoạt

+ Các tài liệu về ống Cấp thoát nước và máy bơm của Đan mạch, Italy

và Đức ứng với tiêu chuẩn ISO 9001

+ Tài liệu về thiết bị vệ sinh và đun nước nong của Việt Nam, Italy,Nhật, Thái Lan

Ngoài ra việc thiết kế hệ thống thoát nước dựa trên một số yêu cầu củachủ đầu tư như:

+ Phải sử dụng hệ thống thông hơi đầy đủ Mỗi lổ xả của nhà vệ sinh vàsàn nhà phải được lắp với ống anti-siphonage, trong khi các bồn rửa mặt vàchậu rửa phải được cung cấp cùng với bộ xả anti-siphonage

+ Trong nhà bếp phải chia ra phần chất thải và nước thải Hệ thống đượcthiết kế chủ yếu theo dạng trọng lực Chất thải và nước thải từ nhà vệ sinh sẽtập trung về tầng hầm 1, chuyển sang ống vệ sinh và bể kiểm tra để lọai thải

ra theo miệng thoat chính đã được thể hiện trên bản vẽ

+ Chất thải và nước thải ở tầng hầm sẽ được lọai thải thông qua hệ thốngbơm thoat

+ Các bơm chìm sẽ được dùng để thoat nước mưa tập trung ở tầng hầm.+ Tất cả tủ điện điều khiển bơm ở những khu vực thông thường phải làmbằng kim lọai và co thể khoa được

+ Không co bất kỳ ống thoat chất thải và nước thải nào được phép chạybên trên các lọai bể, bơm, hoặc ống dùng cho nước uống.

+ Miệng ống thông hơi không được đặt ở những nơi co thể gây kho chịu

và không được chạy qua những khu vực riêng hay phần mái, khối nhà

+ Khung và nắp được chọn là hình vuông với khỏang không gian mở củamiệng lổ co kích thước 700mm x 700mm, làm bằng gang chịu lực cao chokhu vực co đường xe chạy, bãi đậu xe hay những khu vực chịu tải trọng cao,

và làm bằng gang chịu lực trung bình cho những bể kiểm tra bên ngòai khác.+ Một bộ dụng cụ để mở cho từng lọai nắp phải được cung cấp

Hệ thống thoát nước cho công trình tư vấn đề xuất là hệ thống thoátnước bao gồm:

+ Hệ thống thoát nước xí, tiểu

+ Hệ thống thoát nước tắm rửa

+ Hệ thống thoát nước bếp + máy giặt

+ Hệ thống thoát nước mưa

Thoát nước rửa:

Nước rửa từ wc các tầng khu căn hộ, wc công cộng và được thu vào cácống đứng thoát nước rửa, các ống đứng thoát nước rửa được kết nối với nhau

ở tầng kỹ thuật và thoát vào hệ thống xử lý nước thải

Thoát nước rửa sàn Gara: tầng hầm thoát nước bằng hệ thống rãnh, hố

ga Tầng bán hầm 1,hầm 1, hầm 2 được thu bằng phễu thu sàn Nước rửa sànkhu Gara sẽ được đi qua hố bơm đặt tại tầng hầm 3 sau đo được bơm ra hệ

Hình 1.5 : Sơ đồ thu, hố ga bơm chìm nước thải tại các tầng hầm[19]Thoát nước bếp:

Nước rửa bếp từ các chậu rửa bếp của các căn hộ được thu vào 1 hệthống đường ống riêng biệt , nước rửa bếp này sau khi thu xuống tầng hầm 1được cho qua ga vớt mỡ, nước thải được tách mỡ sau khi qua các hố ga nàyđược đưa vào trạm xử lý trước khi bơm thoát ra hệ thống thoát nước thảithành phố

Thoát nước xí tiểu

Một hệ thống thoát nước thu gom nước xí, tiểu ở tất cả các tầng trong toànhà dẫn về các ống đứng DN125 đặt trong các hộp kỹ thuật, các ống đứngthoát nước xí tiểu được kết nối với nhau ở tầng kỹ thuật thu về bể xử lý nướcthải trong tầng hầm 2 và 3 Nước thải đã được xử lý sạch đạt mức B1 đúngtheo tiêu chuẩn quy phạm hiện hành (QCVN 08-2008) sau đo được bơm vàohệ thống thoát nước của thành phố qua hệ thống cống và hố ga

Thoát nước mưa:

Lượng nước mưa mái được xác định theo công thức:

Q = K x F.q5 / 10000

Trong đo

Q : Lưu lượng nước mưa mái (l/s)

F : Diện tích thu nước mưa (m2)

F= Fmái + 0,3 Ftường

Fmái : Diện tích hình chiếu của mái (m2)

Ftường: Diện tích tường đướng tiếp xúc với mái hoặc xây cao trên mái (m2)

K : Hệ số lấy bằng 2

q5: Cường độ mưa (l/s ha ) tính cho địa phương co thời gian mưa 5 phút vàchu kỳ vượt quá cường độ tính toán bằng 1 năm ( p=1 năm) Ở Hà Nội q5 =484,6 l/s ha

Hình 1.6 : Sơ đồ bố phễu thu nước mưa tầng mái[19]

1.2 Hiện trạng thiết kế ống đứng thoát nước thải sinh hoạt và thông hơi của chung cư FLC TWIN TOWER

1.2.1 Hiện trạng thiết kế ống đứng thoát nước thải sinh hoạt chung cư FLC TWIN TOWER

Hệ thống thu gom nước thải của chung cư FLC TWIN TOWER đượcphân làm hai vùng:

+ Vùng 1 : Thu gom nước thải từ tầng 7 đến tầng 27

+ Vùng 2: Thu gom nước thải từ tầng 29 đến đến tầng 50

+ Tầng 7 và 28 co chức năng làm tầng kĩ thuật

Hình 1.7: Tầng kĩ thuật 28[19]

a. Hệ thống thoát nước xí tiểu

Hệ thống thoát nước xí tiểu được thiết kế nhằm mục đích thu gom vàtruyền dẫn nước thải đen xuống tầng kĩ thuật sau đo ra trạm xử lý nước đặtdưới tầng hầm Các ống nhánh thu nước thải trực tiếp từ các xí được thiết kếvới đường kính 110 Sau đo nước thải từ các ống nhánh chảy về các ống đứngD110 nhằm mục đích dẫn nước thải về tầng kĩ thuật với đường kính ống gomtại các tầng kĩ thuật là D160

Hệ thống ống đứng thoát xí tiểu bao gồm 40 ống chia làm 20 ống thugom nước vùng 1 từ ống TX1A đến TX20A và 20 ống thu gom nước vùng 2

Bảng 1.3: Tính toán đường kính ống thoát nước xí tiểu[19]

Ký hiệu ống

Số lượng thiết

bị vệ sinh

Tổng đương lượng

Chiều dài ống theo trục đứng (m)

Đường kính ống (mm)

Chậu

xí bệt

Tiểu treo

Tên

ống

đứng

TX1A, 2A, 3A, 4A,

5A, 6A, 7A, 8A, 9A,

10A, 11A, 12A, 13A,

14A, 15A, 16A, 17A,

18A, 19A, 20A

TX1a (thu gom TX3A,

TX4A, TX5A, TX6A,

b. Hệ thống thoát nước tắm rửa

Hệ thống thoát nước tắm rửa được thiết kế nhằm mục đích thu gom vàtruyền dẫn nước thải tắm rửa ra hệ thống thoát nước ngoài nhà Các ốngnhánh thu nước thải trực tiếp từ các lavabo hoặc phễu thu sàn được thiết kếvới đường kính D60 Sau đo nước thải từ các ống nhánh chảy về các ốngđứng D110 nhằm mục đích dẫn nước thải về tầng kĩ thuật với đường kính ốnggom tại các tầng kĩ thuật là D160

Hệ thống ống đứng thoát nước tắm rửa bao gồm 40 ống chia làm 20 ốngthu gom nước vùng 1 từ ống TR1A đến TR20A và 20 ống thu gom nước vùng

Hệ thống ống gom TR1a, TR2a, TR3a và TR1b, TR2b, TR3b co chứcnăng dẫn nước thải về 3 ống đứng TR1, TR2, TR3 rồi chảy ra ngaofi hệ thốngthoát nước ngoài nhà.

Bảng 1.4: Tính toán đường kính ống thoát nước rửa[19]

Ký hiệu ống

Số lượng thiết bịvệ sinh

Tổngđươnglượng

Chiềudàiốngtheotrụcđứng(m)

Đườngkínhống (mm)

Phễuthusàn

Lavabo

Tên

ống

đứng

TR1A, 2A, 3A, 4A, 5A,

6A, 7A, 8A, 9A, 10A,

11A, 12A, 13A, 14A,

15A, 16A, 17A, 18A,

TR3a (thu gom TR1A,

TR2A, TR17A, TR18A,

TR19B, TR20B)

TR1a (thu gom TR3A,

TR4A, TR5A, TR6A,

TR2a (thu gom TR9A,

TR10A, TR11A, TR12A,

TR13A, TR14A, TR15A,

Hệ thống thoát nước khu bếp được thiết kế nhằm mục đích thu gom vàtruyền dẫn nước thải rửa bếp ra hệ thống xử lý nước thải tập trung của tòanhà Các ống nhánh thu nước thải trực tiếp từ các chậu rửa bếp được thiết kếvới đường kính D60 Sau đo nước thải từ các ống nhánh chảy về các ốngđứng D110 nhằm mục đích dẫn nước thải về tầng kĩ thuật với đường kính ốnggom tại các tầng kĩ thuật là D140

Hình 1.8: Hệ thống thu gom nước thải bếp[19]

Hệ thống ống đứng thoát nước khu bếp bao gồm 20 ống chia làm 10 ốngthu gom nước vùng 1 từ ống TB1A đến TB10A và 20 ống thu gom nước vùng

2 từ ống TB1B đến TB10B

Hệ thống ống đứng TB1A đến TR10A kết thúc ở tầng 28 được thu gomqua các ống UPVC D140.

Hệ thống ống đứng TB1B đến TB10B kết thúc ở tầng 6 được thu gomqua các ống UPVC D140

Hệ thống ống gom nước rửa bếp tại 2 tầng kĩ thuật co chức năng dẫnnước thải về 2 ống đứng TB1, TB2 rồi chảy về hệ thống xử lý nước thải

d. Hệ thống thoát nước khu Looogia- Máy giặt

Hệ thống thoát nước khu Lô gia máy giặt được thiết kế nhằm mục đíchthu gom và truyền dẫn nước thoát máy giặt ra hệ thống thoát nước bên ngoàitòa nhà Các ống nhánh thu nước thải trực tiếp từ các máy giặt được thiết kếvới đường kính D48 và các phễu thu sàn lôgia với đường kính D90 Sau đonước thải từ các ống nhánh chảy về các ống đứng D110 nhằm mục đích dẫnnước thải về tầng kĩ thuật với đường kính ống gom tại các tầng kĩ thuật làD140

Hình 1.9: Hệ thống thu gom nước thải loogia – máy giặt[19]

Hệ thống ống đứng thoát nước tắm rửa bao gồm 24 ống chia làm 12 ốngthu gom nước vùng 1 từ ống TL1A đến TL21A và 12 ống thu gom nước vùng

Hệ thống ống gom nước máy giặt - lôgia tại 2 tầng kĩ thuật co chức năngdẫn nước thải về 3 ống đứng thoát nước mưa mái TM1, TM2, TM3 rồi chảy

ra hệ thống thoát nước ngoài nhà

Hình 1.10: Nước thoát máy giặt-loogia gom dẫn về các ống thoát mưa[19]

1.2.2 Hiện trạng thiết kế hệ thống thông hơi nước thải sinh hoạt chung cư FLC TWIN TOWER

Hệ thống thông hơi của tòa nhà được thiết kế nhằm mục đích tăng cườngkhả năng thoát nước chọ các các hệ thống thoát nước xí tiểu, tắm rửa, rửa bếp

và thoát máy giặt

Các đường ống thông hơi bao gồm các ống đứng dọc trục chính đi songsong và kết nối cùng với các ống đứng thoát nước qua các Y đều D110 tại cáctầng lẻ

Hình 1.11: Ống thông hơi kết nối với ống đứng thoát nước tại các tầng lẻ[19]Với hệ thống thoát nước xí tiểu ống đứng thông hơi bao gồm 40 ốngđường kính D110 chia làm 2 vùng Vùng 1 từ tầng 29 đến 50 Vùng 2 chialàm 20 ống từ tầng 6 đến 27 Các ống thông hơi xí vùng 1 từ ống THX1A đếnTHX20A kết thúc tại tầng 49 sau đo kết nối với ống thông hơi TX4 D200 vàTH1 D160 đi lên trên Các ống thông hơi xí vùng 2 từ ống THX1B đếnTHX20B kết thúc tại tầng 27 sau đo kết nối với ống thông hơi TX4 D200

Hình 1.12: Ống thông hơi thoát xí kết nối và đi lên mái[19]

Ngoài ra tại các nhà vệ sinh công cộng tại tầng 50 và các tầng khối đế cothêm một ống thông hơi phụ tại các điểm cuối của các thiết bị vệ sinh kết nốivới ống thông hơi trục đứng nhằm tăng khả năng thoát nước

Hình 1.13: Ống thông hơi phụ tại các nhà vệ sinh công cộng[19]

Tương tự như hệ thống thoát xí hệ thống thoát nước tắm rửa, lavabo vàthoát nước rửa bếp đều co ống đứng thông hơi D110 chạy song song cùng cácống đứng thoát chính, kết nối tại các tầng lẻ, Sau đo được gom tại các tầng kĩthuật và đi thẳng lên mái

Hình 1.14: Ống thông hơi cho các trục thoát nước tắm giặt, lavabo[19]

Hình 1.15: Ống thông hơi cho các trục thoát nước bếp[19]

Đặc biệt với các trục thoát nước máy giặt và loogia ống đứng thoát nước

co 2 nhiệm vụ

• Làm ống thu gom truyền dẫn nước thải xuống khu gom

• Làm ống thông hơi tăng khả năng thoát nước

Các ống này kết thúc tại các tầng 27 và 49 kết nối với hệ thống gomthông hơi bởi các tê đều D110.

Hình 1.16: Ống thông hơi kết hợp thoát nước cho máy giặt và lô-gia[19]

1.3 Đánh giá thiết kế ống đứng thoát nước thải sinh hoạt và thông hơi của chung cư FLC TWIN TOWER

1.3.1 Các ưu điểm trong thiết kế

Thiết kế ống đứng thoát nước thải sinh hoạt và thông hơi cho tòa nhàFLC TWINTOWE tháp chung cư 50 tầng nhìn chung đã theo Quy định47/1999/QĐ-BXD thiết kế hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình:

- Đường kính và chiều dài ống đứng tuân thủ điều 7.3.2 Quyết định47/1999/QĐ-BXD.

- Ống thông hơi sẽ kéo dài không giảm về kích thước trên mái hoặc sẽđược nối với ống thông hơi cho các đường ống thoát nước bẩn và nước thải

co kích thước thích hợp.( Điều 9.5.4)

- Ống thông hơi được đặt bắt đầu từ ống thoát nước bẩn hoặc nước thải,trừ ống nước nhà vệ sinh và các loại ống tương tự không thấp hơn đỉnh ngậpcủa xiphông.( Điều 9.5.5)

- Hai thiết bị cố định co thể dùng chung một ống thẳng đứng khi mỗithiết bị đo thải riêng biệt vào một ống nối đôi được chấp thuận co đường ốngnối vào ở cùng cốt ( Điều 9.5.6)

- Mỗi ống đứng thoát nước chạy dài từ mười tầng trở lên, nằm trên ốngthoát nước ngôi nhà hoặc các đường ống thoát nước nằm ngang khác, cần comột ống đứng thông hơi song song co kích thước kéo dài liên tục từ điểm cuốiphía trên và nối tới ống đứng thoát nước tại hoặc ngay dưới đường ống dẫn cốđịnh thấp nhất Mỗi ống đứng thông hơi đo cách 5 tầng phải được nối với ốngđứng thoát nước một lần (tính từ điểm cao nhất của đường ống xuống phíadưới) bằng một ống thông hơi bổ sung Kích thước của ống thông hơi nàykhông nhỏ hơn đường kính của bất kỳ đường ống thoát nước hoặc ống đứngthông hơi nào khác.(Điều 9.7.1)

- Giao điểm giữa ống thông hơi bổ sung và ống thông hơi đứng cần đượcđặt cách sàn tối thiểu là 1000mm Giao điểm của ống thông hơi bổ sung vớiống thoát nước đứng cần co một phụ kiện nối ống hình chữ Y đặt dưới đườngống thoát nước cho các thiết bị của tầng đo (Điều 9.7.2)

Ngoài ra tại các nhà vệ sinh công cộng tại điểm cuối được thiết kế thêmmột đường ống thông hơi phụ kết nối với đường ống thong hơi trục đứngnhằm tăng khả năng thoát nước cho các cụm thiết bị.

1.3.2 Những vấn đề còn tồn tại

Tuy hệ thống thoát nước và thông hơi của tòa chung cư FLC TWINTOWER 50 tầng được thiết kế theo các tiêu chuẩn và quy chuẩn của ViệtNam nhưng hệ thống tiêu chuẩn và quy chuẩn này đã rất cũ

Việc thiếu kiến thức đầy đủ về thủy lực và thủy khí của hệ thống thoátnước tòa nhà là một trong những điều bất lợi nghiêm trọng nhất mà các nhàsoạn thảo quy chuẩn cấp thoát nước công trình và sổ tay thiết kế gặp phải Hệthống thoát nước tòa nhà không thể được thiết kế với mức tiết kiệm tối đa trừkhi kích cỡ tối thiểu của các đường ống được sử dụng co thể thỏa mãn cáctính toán Điều này thực sự đúng với các tòa nhà cao tầng hoặc với khu nhàthấp tầng co diện tích mặt bằng lớn, do đo đối với những hệ thống đủ lớn vàphức tạp sẽ tạo ra các cơ hội tiết kiệm đáng kể thông quan việc áp dụng cácphương pháp thiết kế dựa trên nghiên cứu

Bên cạnh đo các nỗ lực nghiên cứu đã được thực hiện bằng các thínghiệm để xác định khả năng của các thành phần khác nhau trong hệ thốngthoát nước công trình Sự phức tạp của các hiện tượng dòng chảy trong các hệthống này làm cho no cần thiết phải được đơn giản hoa các điều kiện thửnghiệm Không may là, điều này lại hạn chế tính hữu hiệu của các kết quả Do

đo, không co gì ngạc nhiên khi các bảng tra tải lượng trong một vài quy chuẩncấp thoát nước dựa trên kinh nghiệm nhiều hơn là dựa trên việc thí nghiệm vàphân tích hữu hạn