6.2.1 Lựa chọn hệ thống cấp nước .
- Trung tâm tin học 5 tầng , với chiều cao tầng 1 là 3,9m còn lại các tầng khác cao 3,6m.
- Mỗi tầng có 7 phòng học, khu vệ sinh dành cho học sinh và giáo viên cách biệt nhau. Nhà vệ sinh mỗi tầng gồm: 6 bồn rửa tay loại lớn, 5 âu tiểu và 9 xí xổm.
- Trị số áp lực ≥12m đảm bảo ở đường ống cấp nước bên ngoài. - Áp lực cần thiết đưa nước đến dụng cụ vệ sinh bất lợi nhất.
- Mức độ tiện nghi của ngôi nhà : mức độ trang bị kỹ thuật vệ sinh cao - Sự phân bố các thiết bị, dụng cụ lấy nước trong nhà: tập trung
Do đặc điểm của nhà cao 5 tầng, áp lực nước của đường ống bên ngoài không đảm bảo đưa nước đến mọi thiết bị vệ sinh trong nhà nên ta chọn sử dụng hệ thống cấp nước có trạm bơm, kết nước và bể chứa. Chế độ cấp nước trong công trình là liên tục không gián đoạn.
6.2.2 Vạch tuyến mạng lưới cấp nước bên trong nhà .
Chế độ làm việc của hệ thống cấp nước
Nước từ ống ngoài phố được bơm vào két,nước từ két đưa xuống các thiết bị vệ sinh trong nhà.
Yêu cầu đối với việc vạch tuyến đường ống cấp nước trong nhà là: - Đường ống phải đi tới mọi thiết bị, dụng cụ vệ sinh bên trong nhà. - Tổng số chiều dài đường ống phải ngắn nhất.
- Dễ gắn chắc ống với các kết cấu của nhà: tường, trần, dầm, vì kèo... - Thuận tiện, dễ dàng cho quản lý.
- Phù hợp với kiến trúc của nhà. Trình tự vạch tuyến như sau:
1. Chọn vị trí ống đứng: Hệ thống cấp thoát nước được bố trí trong hộp kỹ thuật đảm bảo cung cấp nước cho các thiết bị cũng như duy trì bảo dưỡng trong quá trình sử dụng. Do đó với trung tâm này ta chọn 3 ống đứng và đi từ kết nước xuống. Từ các ống đứng ta vạch các tuyến ống nhánh đi đến các thiết bị vệ sinh như ở bản vẽ vạch tuyến cấp nước trong nhà.
2. Vạch tuyến ống nhánh trên mặt bằng.
3. Vẽ sơ đồ không gian, đánh số thứ tự các điểm tính toán(hình vẽ).
6.2.3 Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước.
6.2.3.1 Xác định lưu lượng tính toán của từng đoạn ống.
Nhà công cộng nên tính theo công thức sau:
qtt = 0,2 ×α × N (l/s). Trong đó:
N - Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trên đoạn ống
α - Hệ số phụ thuộc vào chức năng của ngôi nhà. Đây là trường học nên α =
1,8
Ngoài ra còn xác định lưu lượng dựa vào đương lượng của các thiết bị vệ sinh Xem bảng 3 [2].
6.2.3.2 Tính toán thủy lực của mạng lưới.
Bảng 6.1 : Tính lưu lượng của đường ống đứng ( phụ lục D ) Bảng 6.2 : Kết quả tính thủy lực của ống đứng số 1 ( phụ lục D ) Bảng 6.3 : Kết quả tính thủy lực của ống đứng số 2 ( phụ lục D )
6.2.4 Tính toán các công trình trên mạng lưới .
6.2.4.1 Xác định dung tích két nước.
K: Hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và phần cặn lắng ở đáy két nước. K= 1,2 – 1,3 → chọn K = 1,3
- Wk = K.( Wđh + Wcc) (m3) Trong đó:
dh d 3 700 15 W 5, 25( ) 1000 1000 2 ng Q N q m n n × × = = = = × ×
Qngd : lưu lượng nước sử dụng tính toán của trung tâm tin học trong 1 ngày đêm. Được tính như sau:
+ 700 người,
+ Tiêu chuẩn dùng nước của mỗi người: 15 l/người.ngđ. (bảng 1 [2]) Wcc - dung tích nước chữa cháy
n : Số lần mở máy bơm trong ngày, chọn n = 2 - Wcc : Dung tích chữa cháy
3 cc
W =0,9× × =qcc n 0,9 2,5 1 2, 25( )× × = m (6.4) Với: qcc- Lưu lượng nước trong một vòi chữa cháy, qcc = 2,5 l/s.(theo bảng 3 [2]) n : số đám cháy đồng thời ,n = 1
→ Wk = 1,3.(5,25 + 2,25) = 9,75 (m3) Chọn két nước hình chữ nhật.
Chiều cao két nước là 1,0m, chiều cao bảo vệ là 0,5m. Kích thước bể: B × L × H = 2,0 m × 3,25 m × 1,5 m
6.2.5.2 Xác định dung tích bể nước
Dung tích bể chứa được xác định như sau: Wk = K × (Wđh + Wcc) m3.
Trong đó:
- Wđh : dung tích điều hòa của bể chứa, m3. - Wcc : dung tích chữa cháy.
- K : hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và phần cặn lắng ở đáy bể chứa. K = 1,2 – 1,3. Chọn K = 1,3.
Dung tích điều hòa Wđh có thể xác định như sau: Wđh =100% x Qngđ = 1 x 1 700 15 10,5( 3) 1000 1000 N q m × = × × = Dung tích chữa cháy được xác định như sau:
3 cc
W =10,8× × =qcc n 10,8 2,5 1 27( )× × = m
Vậy: Wk = 1,3× (10,5 + 27) = 48,75 m3 . Chọn 1 bể chứa hình chữ nhật.
Chiều cao chứa nước của két là 1,5 m; chiều cao bảo vệ là 0,5 m. Kích thước của mỗi két như sau: L × B × H = 7,6 m × 3,3 m × 2,0 m
6.2.5.3 Tính chọn bơm.
Hb = Hhh + Htt + Htd , m. Trong đó:
+ Hhh: Chiều cao hình học của thiết bị nước ở vị trí bất lợi nhất của ngôi nhà (m)
+ Hhh = h1 + h2 + h3
+ h1: chiều cao từ đáy bể chứa đến nền nhà tầng 1 là 2 m
+ h2: chiều cao tòa nhà gồm 5 tầng , với chiều cao tầng 1 là 3,9m còn lại các tầng khác cao 3,6m
h2= 3,9+3,6×4=18,3 (m)
+ h3: Chiều cao mực nước của két nước : 1 m Hhh = 2+18,3+1 = 21,3 (m)
+ Htd : áp lực tự do của chậu rửa mặt. Htd = 2 m (1 - 2 m theo [2]).
+ Htt: Tổn thất áp lực trên đường ống; Htt = Hcb + Hms được tính như sau: Chọn thời gian bơm đầy két nước t = 2 h.
Vậy lưu lượng nước trong ống là: q = 2
75 , 9
= 4,88 m3/h = 1,36 l/s.
Tra bảng tính thủy lực [6]. Ta được: = = = 36 , 12 1000 / 65 , 0 63 i s m v mm D Tổn thất ma sát trên ống: Hms = i × L= 0,23m 1000 85 , 18 36 , 12 × = Tổn thất cục bộ lấy bằng 20% tổn thất ma sát dọc đường: Hcb = 20% Hms Tổn thất áp lực trên đường ống bơm nước:
Htt = 0,23 + 20% × 0,23 = 0,28 m.
Vậy áp lực bơm: Hb = 21,3 + 0,28 + 2 = 23,58 m. Chọn 1 bơm có các thông số kỹ thuật: Hb = 23,58 m
Qb = 1,36 l/s
6.2.5.4 Tính chọn đồng hồ đo nước.
Trung tâm tin học gồm 700 người.
Đối với trung tâm tin học tiêu chuẩn dùng nước của mỗi người: 10–15 l/người.ngđ.
Lưu lượng sử dụng nước của trung tâm là
⇒ Qtt = 700 × 15 = 10500 l/ngđ = 10,5 m3/ngđ = 0,12 l/s Dựa vào bảng 6 - [2], ta chọn đồng hồ loại cánh quạt cỡ 32 mm:
- Lưu lượng nhỏ nhất cho phép: 0,105 m3/ngđ. - Lưu lượng lớn nhất cho phép: 20 m3/ngđ. - Lưu lượng đặc trưng: 120 m3/ngđ.
- Sức kháng của đồng hồ: S = 1,3 m (bảng 7 [2]). Kiểm tra các điều kiện để đồng hồ làm việc được bình thường:
- Điều kiện 1: Qmin ≤ Qtt ≤ Qmax → đạt. - Điều kiện 2: Qnhngđ ≤ 2.Qđtr → đạt.
Trong đó: Qđtr - lưu lượng đặc trưng của đồng hồ. - Điều kiện 3: Tổn thất áp lực qua đồng hồ:
Htt = S x 2 tt
q = 1,3 x 0,122 = 0,019 < 1m→ đạt.
6.2.5.5 Hệ thống cấp nước chữa cháy.
Theo [2], trường học cao 5 tầng cần được bố trí hệ thống cấp nước chữa cháy riêng bên trong nhà. Dựa vào chức năng và tính chất nguy hiểm về cháy của nhà, ta chọn hệ thống cấp nước chữa cháy thông thường.
Hệ thống cấp nước chữa cháy này bao gồm các bộ phận sau:
- Mạng lưới đường ống: đường ống chính, ta chỉ cần xây dựng thêm 1 ống cấp nước chữa cháy (ống đứng). Lưu lượng chữa cháy trong ống đứng là 2,5 l/s
⇒ chọn các thông số ống đứng là : = = = 8 , 15 1000 / 85 , 0 75 i s m v mm D
KẾT LUẬN - Về lý thuyết
Tìm hiểu và ứng dụng công nghệ xử lý nước cấp.
Cũng cố và vận dụng những kiến thức đã được học vào thiết kế hệ thống cấp nước trong thực tế.
- Về thực tiễn
Đề tài có tính ứng dụng cao trong việc xử lý nước cấp.
- Kết quả đạt được của đề tài :
Tổng quan chung về điều kiện tự nhiên kinh tế, xã hội của đô thị BL, tỉnh BL. Lựa chọn phương án mạng vòng để thiết kế mạng lưới cấp nước.
Lựa chọn phương án I với dây chuyền xử lý (Bể trộn đứng có ngăn tách khí–Bể lọc tiếp xúc –Bể chứa nước sạch) để xử lý nước cấp.
Tính toán và thiết kế trạm bơm cấp I
Lựa chọn và đưa ra dây chuyền công nghệ hợp lý nhất cho trạm xử lý. Tính toán và thiết kế các công trình đơn vị trong trạm xử lý.
Tính toán và thiết kế trạm bơm cấp II. Tính khái toán kinh tế.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. TCXDVN 33:2006 cấp nước – mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn
thiết kế
[2]. TCVN 4513:1988 Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế - PCCC
[3]. Quy chuẩn quy hoạch xây dựng (QCXDVN 01:2008/BXD).
[4]. ThS. Nguyễn Thị Hồng (2001), Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Mạng lưới cấp nước, Nhà xuất bản Xây dựng.
[5]. ThS. Nguyễn Thị Hồng (2001), Các bảng tính toán thủy lực, Nhà xuất bản Xây dựng.
[6]. TS. Nguyễn Ngọc Dung (2005), Giáo trình Xử lí nước cấp, Nhà xuất bản Xây dựng.
[7]. ThS Nguyễn Lan Phương. Giáo trình cấp nước sinh hoạt và công nghiệp. [8]. Th.S Lê Dung, Sổ tay máy bơm.
[9]. TCXD 233:1999