Hệ thống cấp nước của nhà cao tầng, thường là hệ thống có quy mô, tầm quan trọng và các chi phí (chi phí xây lắp, chi phí vận hành, chi phí quản lý) lớn hơn nhiều so với hệ thống cấp nước của nhà thấp tầng.
Thông báo Khoa học Công nghệ * Số 2-2015 81 CHỌN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG CẤP NƢỚC HỢP LÝ CHO NHÀ CAO TẦNG KS Đào Xuân Trà Khoa Kỹ thuật Hạ tầng Đô tầng, Trường Đại học Xây dựng Miền Trung Tóm tắt: Trong lĩnh vực cấp nước cơng trình, góc độ chun mơn, ngơi nhà từ 06 tầng trở lên, coi nhà cao tầng Hệ thống cấp nước nhà cao tầng, thường hệ thống có quy mơ, tầm quan trọng chi phí (chi phí xây lắp, chi phí vận hành, chi phí quản lý) lớn nhiều so với hệ thống cấp nước nhà thấp tầng Vì vậy, việc chọn sơ đồ hệ thống cấp nước hợp lý cho nhà cao tầng, vấn đề quan trọng, góp phần đảm bảo cung cấp nước cách an toàn, tin cậy, đồng thời giảm đáng kể chi phí Từ khố: Nhà cao tầng, hệ thống cấp nước Những đặc điểm hệ thống cấp nƣớc nhà cao tầng Để làm rõ đặc điểm hệ thống cấp nước nhà cao tầng, ta xét sơ đồ cấp nước đây: hình Trong sơ đồ này, người ta dùng 01 máy bơm 01 bể chứa nước mái chung cho tồn ngơi nhà Máy bơm đặt tầng tầng hầm, bể chứa nước mái đặt sàn mái Cả hệ thống cấp nước sơ đồ hệ thống cấp nước thông thường, áp dụng cho nhà thấp tầng (04 tầng chẳng hạn) dùng ống đứng Nhưng ta đem sơ đồ cấp nước này, để áp dụng cho nhà cao tầng, hiển nhiên thấy rằng: áp lực nước tầng tầng nhà chênh lớn Nhà nhiều tầng độ chênh áp lực nước cao, điều dẫn đến áp lực tự thiết bị dùng nước, số tầng bên lớn, gây bất tiện cho người sử dụng, như: khó điều chỉnh nhiệt độ nước vòi trộn nóng - lạnh, tạo tiếng ồn sử 1- Máy bơm 2- Ống đứng 3- Bể chứa nước mái dụng, nước bắn tung lên người, gây ướt người sử dụng có thao tác bất cẩn, mở thiết bị dùng nước… Mặt khác, độ chênh áp lực nước lớn này, phát sinh va đập thủy Thơng báo Khoa học Công nghệ * Số 2-2015 lực (hiện tượng nước va-búa 82 nước), đặt cho nhiều nhà cao tầng người thiết kế không ý đến đặc điểm áp lực, khả chịu áp phạm vi nước Thực tế cho thấy, tùy theo điều kiện cụ thể, sở đường ống, phụ tùng nối ống, loại thiết bị dùng nước…thì làm giảm đáng kể thời gian phục vụ hệ phân tích ưu, nhược điểm, so sánh tiêu kinh tế - kỹ thuật, người ta sử dụng sơ đồ hệ thống cấp nước thống cấp nước Vì thế, khơng thể áp dụng sơ đồ cấp nước cho nhà phân vùng áp lực sau đây: cao tầng Sơ đồ hệ thống cấp nước hợp lý cho nhà cao tầng, sơ đồ phân vùng áp a Sơ đồ 1: Sơ đồ 01 máy bơm, 01 bể chứa nƣớc mái (hình 2) lực: chia nhà thành vùng cấp nước riêng biệt, với chiều cao vùng khoảng từ đến tầng nhà Việc chia nhà thành vùng cấp nước, giải vấn đề kỹ thuật, là: khắc phục độ chênh áp lực nước lớn tầng vùng Trong sơ đồ phân vùng áp lực, áp lực nước vùng tương đương nhau, độ chênh áp lực nước, tầng tầng vùng không lớn Các sơ đồ hệ thống cấp nƣớc cho nhà cao tầng Trong năm gần đây, với phát triển mạnh mẽ kinh tế đất nước, nhiều nhà cao tầng xây dựng, từ trụ sở quan hành chính-sự nghiệp, trụ sở tập đồn kinh tế, công ty, tổng công ty đến 1- Bể chứa ngầm 2- Máy bơm 3- Bể chứa nước mái 4- Các ống đứng phân phối Hình giả sử sơ đồ hệ thống cấp nước cho nhà cao tầng (12 tầng) Trong sơ đồ này, sử dụng 01 máy bơm 01 bể chứa nước mái chung cho khách sạn hay chúng cư cao tầng…đặc biệt thành phố lớn Hà Nội, Hải Phòng, Đà Nẵng hay thành phố Hồ Chí Minh Những sơ đồ phân vùng áp lực nói trên, thiết kế lắp tồn ngơi nhà Chia nhà thành 03 vùng cấp nước riêng biệt (1, 2, 3) với chiều cao vùng 04 tầng nhà Nước từ bể chứa nước mái, cấp xuống vùng, ống đứng phân phối riêng biệt Thông báo Khoa học Công nghệ * Số 2-2015 83 Hai vùng (1 2) phải khử áp lực 3- Các bể chứa nước mái dư van điều áp, để cho áp lực nước vùng tương đương Trong sơ đồ này, sử dụng nhiều máy bơm nhiều bể chứa nước mái Bể Ưu điểm bật sơ đồ cấp nước là: số lượng, chủng loại máy bơm ít, chứa ngầm máy bơm đặt tầng hầm, bể chứa nước mái đặt mái tầng đỉnh vùng Mỗi cặp máy số lượng bể chứa nước mái ít, dễ quản lý Nhưng nhược điểm là: dung tích bể bơm bể chứa nước mái hoạt động độc lập phục vụ cho vùng chứa nước mái lớn, muốn giảm dung tích bể phải tăng tần suất bơm Nhiều ống đứng phân phối làm tăng riêng biệt Vì tính chất hoạt động vậy, nên sơ đồ cấp nước gọi sơ đồ phân vùng song song kích thước hộp kỹ thuật, tăng tổng chiều dài toàn mạng lưới ống Mặt khác, toàn Ưu điểm bật sơ đồ cấp nước là: viêc cấp nước cho toàn bộ vùng cấp nước nhà, phụ nhà, hồn tồn khơng bị phụ thuộc thuộc tuyệt đối vào 01 máy bơm, 01 bể chứa nước mái, tính an tồn cấp vào cặp máy bơm bể chứa nước mái Hơn nữa, thiết kế nước khơng cao thêm ống đứng dự phòng (có van hai chiều), nối bể mái vùng cấp nước, vùng hỗ trợ làm việc có cố Vì vậy, tính an toàn cấp nước sơ đồ cao b Sơ đồ 2: Sơ đồ nhiều máy bơm, nhiều bể chứa nƣớc mái (hình 3) Trong sơ đồ này, dễ dàng nhận thấy rằng, áp lực nước vùng hồn tồn tương đương nhau, mà khơng cần phải sử dụng van điều áp Tuy nhiên sơ đồ này, số lượng, chủng loại máy bơm nhiều, số lượng bể chứa nước mái nhiều phần gây khó khăn cho cơng tác quản lý hệ thống Một hệ thống cấp nước hợp lý, 1- Bể chứa ngầm 2- Các máy bơm hệ thống vừa phải đảm bảo giá thành xây lắp thấp, vừa phải đảm bảo chi phí q trình vận hành, quản lý nhỏ, để từ có giá dịch vụ cấp nước thấp Việc đưa sơ đồ hệ thống cấp nước hợp lý, đặc biệt đối Thông báo Khoa học Công nghệ * Số 2-2015 84 với nhà cao tầng, nhiệm vụ quan bơm bể chứa nước mái hoạt động độc trọng trình tác nghiệp, người thiết kế cấp nước lập, phục vụ cho vùng cấp nước riêng biệt (sơ đồ 2, hình 3), có chi phí Như đề cập đến phần đầu viết, hệ thống cấp nước nhà cao tầng, thường hệ thống có quy mơ, tầm tiêu thụ điện bơm nước nhỏ nhiều so với sơ đồ (sơ đồ 1, hình 2) Và tính tốn với số lượng vùng quan trọng chi lớn nhiều so với hệ thống cấp nước nhà thấp tầng cấp nước khác nhau, cho kết quả: tỷ số chi phí tiêu thụ điện sơ Và ta giả thiết rằng, chi phí xây lắp sơ đồ hệ thống cấp nước cho nhà cao tầng tương đương đồ 2, so với sơ đồ 1, số lượng vùng cấp nước ngơi nhà 3, 4, 5, tỷ số 6/9, 10/16, nhau, chi phí suốt q trình vận hành, quản lý sơ đồ hệ thống 5/25 Tỷ số nhỏ số vùng cấp nước nhiều: lượng điện cấp nước khác nhau: tính kinh tiết giảm lớn tế trình vận hành, quản lý hệ thống cấp nước, vấn đề Kết luận Việc lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp quan tâm Qua nhiều nghiên cứu, người ta kết luận rằng: sơ đồ hệ thống cấp nước phân vùng, mà có 01 máy bơm, 01 bể chứa nước mái chung cho nhà nước cho nhà cao tầng, phải dựa sở vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cấp nước an toàn, tin cậy, vừa đảm bảo tiêu kinh tế để có tổng giá thành xây lắp, vận hành, quản lý hệ thống (sơ đồ 1, hình 2), chưa đáp ứng yêu cầu mặt kinh tế Từ thực tiễn sử dụng sơ đồ hệ thống cấp nước cho thấy rằng: giá thành vận hành, quản lý suốt thời gian hoạt động lớn, người thiết kế, q trình tính tốn thủy lực, lại chọn vận tốc nước chảy đoạn ống lớn vận tốc kinh tế, làm tăng tổn thất áp lực nước đoạn ống, nhỏ Từ tính tốn phân tích trên, rút kết luận: với điều kiện áp dụng nhau, sử dụng sơ đồ (hình 3) cho hiệu kinh tế-kỹ thuật tốt so với sơ đồ (hình 2) Nếu chiều cao số tầng nhà giả sử nhau, chia thành nhiều vùng cấp nước, chi phí tiêu thụ điện bơm nước giảm Tuy nhiên, không điều làm tăng cột áp máy bơm, dẫn đến lượng điện tiêu thụ lớn, không kinh tế Trong đó, sơ đồ hệ thống cấp nước phân vùng gồm nhiều máy bơm, nhiều bể chứa nước mái, cặp máy thể chia nhà thành q nhiều vùng, gây khó khăn cho công tác vận hành, quản lý hệ thống, máy bơm cấp nước Việc chia vùng cấp nước, với số lượng từ đến tầng nhà hợp lý Thông báo Khoa học Công nghệ * Số 2-2015 85 Các sơ đồ hệ thống cấp nước phân mét cột nước Lúc việc lựa chọn máy vùng giới thiệu trên, sơ đồ phân vùng song song, ứng dụng bơm thiết bị cấp nước lắp đặt cho ngơi nhà khó khăn Trong trường hợp hiệu cho ngơi nhà cao tầng, có chiều cao 100 mét Khi ngơi nhà có chiều cao 100 mét, này, người ta sử dụng sơ đồ hệ thống cấp nước phân vùng nối tiếp Các dạng sơ đồ hệ thống cấp nước phân vùng nối cột áp máy bơm cấp nước cho vùng phía trên, phải lớn 100 tiếp, tác giả hy vọng trình bày chi tiết báo sau TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Hiếu Nhuệ, Trần Đức Hạ, Đỗ Hải, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Văn Tín - Năm 2002 - Cấp nước - NXB KHKT [2] Ts Hoàng Huệ - Năm 1993 - Giáo trình Cấp nước - NXB XD [3] Trần Thị Mai, Trần Thị Sen, Nguyễn Đình Hải - Năm 2004 - Giáo trình Cấp nước nhà – NXB Xây Dựng [4] Nguyễn Văn Tín, Nguyễn Thị Hồng, Đỗ Hải - Năm 2001- Cấp nước tập 1: Mạng lưới cấp nước - NXB KHKT ... Vì thế, khơng thể áp dụng sơ đồ cấp nước cho nhà phân vùng áp lực sau đây: cao tầng Sơ đồ hệ thống cấp nước hợp lý cho nhà cao tầng, sơ đồ phân vùng áp a Sơ đồ 1: Sơ đồ 01 máy bơm, 01 bể chứa nƣớc... hệ thống cấp nước nhà thấp tầng cấp nước khác nhau, cho kết quả: tỷ số chi phí tiêu thụ điện sơ Và ta giả thiết rằng, chi phí xây lắp sơ đồ hệ thống cấp nước cho nhà cao tầng tương đương đồ 2,... trường hợp hiệu cho nhà cao tầng, có chiều cao 100 mét Khi ngơi nhà có chiều cao 100 mét, này, người ta sử dụng sơ đồ hệ thống cấp nước phân vùng nối tiếp Các dạng sơ đồ hệ thống cấp nước phân