V THIẾT KẾ MẠNG LƯ THIẾT KẾ MẠNG LƯ THIẾT KẾ MẠNG LƯ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC TRONG ỚI CẤP NƯỚC TRONG ỚI CẤP NƯỚC TRONG ỚI CẤP NƯỚC TRONG NHÀ NHÀ NHÀ NHÀ
2/ TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC TRONG NHÀ:
Sau khi vạch tuyến mạng lưới, tiến hành vẽ sơ đồ khụng gian HTCNTN trờn hỡnh chiếu trục đo, đỏnh số thứ tự cỏc đoạn ống cần tớnh toỏn (tại những vị trớ thay đổi lưu lượng).
Trờn cơ sở đú so sỏnh chọn tuyến ống tớnh toỏn bất lợi nhất (cao và xa nhất so với điểm nối với đường ống bờn ngoài). Việc tớnh toỏn MLCNTN bao gồm việc xỏc định lưu lượng của ngụi nhà và từng đoạn ống, tớnh toỏn thủy lực mạng lưới nhằm mục đớch lựa chọn đường kớnh ống, xỏc định tổn thất ỏp lực của hệ thống, tớnh toỏn và chọn trang thiết bị sử dụng cho hệ thống đú như đồng hồ đo nước, kột nước, mỏy bơm,...
a/ Xỏc định lưu lượng tớnh toỏn :
Lưu lượng nước cho hệ thống cấp nước trong nhà cú thể xỏc định theo yờu cầu của đối tượng sử dụng, theo tiờu chuẩn và chế độ dựng nước. Tiờu chuẩn dựng nước rất khỏc nhau và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như mức độ trang bị kỹ thuật vệ sinh trong nhà, điều kiện khớ hậu, yờu cầu cụng nghệ sản xuất,... Chế độ dựng nước khụng điều hũa theo thời gian và được đỏnh giỏ bằng cỏc hệ số khụng điều hũa.
- Lưu lượng nước sinh hoạt lớn nhất trong cỏc nhà ở được xỏc định theo cụng thức: Qmax.ngày = 1000 K . N . q ngày , [m3/ngày].
q: Tiờu chuẩn dựng nước của một người , [l/người-ngày]. N : Số nhõn khẩu trong nhà.
Kngày : Hệ số khụng điều hũa ngày, đối với cỏc nhà ở Kngày = 1,1-1,3.
- Lưu lượng nước và chế độ tiờu thụ nước cho sản xuất lấy theo số liệu cụng nghệ sản xuất cú thể tớnh theo cụng thức: Qsx = 1000 z . m . qm , [m3/ngày].
qm : Tiờu chuẩn dựng nước cho 1 đơn vị sản phẩm, [l/sản phẩm].
m : Số lượng sản phẩm trong 1 ca. z : Số ca làm việc trong ngày.
Tuy nhiờn, để tớnh toỏn sỏt với thực tế và đảm bảo cung cấp nước được đầy đủ thỡ lưu lượng tớnh toỏn phải được xỏc định theo số lượng cỏc TBVS được bố trớ trong ngụi nhà đú.
Mỗi một TBVS tiờu thụ một lượng nước khỏc nhau, do đú để dễ tớnh toỏn, người ta đưa tất cả cỏc lưu lượng của TBVS về dạng lưu lượng đơn vị tương đương, gọi tắt là đương lượng đơn vị.
Một đương lượng đơn vị cấp nước tương ứng với lưu lượng là 0,2 l/s của một vũi nước ở chậu rửa cú đường kớnh d = 15mm và ỏp lực tự do là 2m.
Bảng 12: Lưu lượng nước tớnh toỏn và trị số đương lượng của cỏc TBVS:
Loại TBVS Trị số đương lượng Lưu lượng tớnh toỏn [l/s] Đường kớnh ống nối [mm]
- Vũi nước chậu rửa nhà bếp, chậu giặt 1 0,2 15 - Vũi nước chậu rửa mặt 0,33 0,07 10-15
- Vũi nước õu tiểu 0,17 0,035 10-15
- Vũi nước thựng rửa hố xớ 0,5 0,1 10-15 - Vũi trộn chậu tắm đun nước núng cục bộ 1 0,2 15 - Vũi trộn chậu tắm ở nơi cú hệ thống cấp
nước núng tập trung
1,5 0,3 15
- Vũi rửa hố xớ (khụng cú thựng rửa) 6-7 1,2-1,4 25-32 - Chậu rửa vệ sinh nữ cả vũi phun 0,35 - - - Một vũi tắm hương sen đặt theo nhúm 1 0,2 15 - Một vũi tắm hương sen đặt trong phũng
riờng của từng căn nhà ở
0,67 0,14 15
- Vũi nước ở chậu rửa tay phũng thớ nghiệm 0,5 0,1 10-15 - Vũi nước ở chậu rửa phũng thớ nghiệm 1 0,2 15
Trong thực tế khụng phải tất cả cỏc TBVS làm việc đồng thời mà nú phụ thuộc vào chức năng của ngụi nhà, vào số lượng TBVS trong đoạn tớnh toỏn và mức độ trang bị kỹ thuật vệ sinh cho ngụi nhà. Vỡ vậy để xỏc định lưu lượng tớnh toỏn người ta thường sử dụng cụng thức cú dạng phụ thuộc vào số lượng TBVS và ỏp dụng cho từng loại nhà khỏc nhau. Cụng thức này thành lập trờn cơ sở điều tra thực nghiệm về sự hoạt động đồng thời của cỏc TBVS trong cỏc ngụi nhà khỏc nhau.
Đối với nhà ở gia đỡnh:
q = 0,2.a N + K.N , [l/s].
q : Lưu lượng tớnh toỏn cho từng đoạn ống, [l/s].
a : Đại lượng phụ thuộc vào tiờu chuẩn dựng nước lấy theo bảng 13. N : Tổng số đương lượng của ngụi nhà hay đoạn ống tớnh toỏn . K : Hệ số phụ thuộc tổng số đương lượng N, lấy theo bảng 14. Bảng 13: Cỏc trị số a phụ thuộc vào tiờu chuẩn dựng nước :
Tiờu chuẩn [l/ng.ngđ] 100 125 150 200 250 300 350 400 Trị số a 2,2 2,16 2,15 2,14 2,05 2 1,9 1,85 Bảng 14: Trị số hệ số K phụ thuộc vào trị số N: Số đương lượng 300 301-500 501-800 801-1200 >1200 Trị số K 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006
Cụng thức trờn cú thể ỏp dụng để tớnh toỏn cho cỏc tiểu khu nhà ở. Lưu lượng tớnh toỏn cho cỏc ngụi nhà ở phụ thuộc vào tổng số đương lượng N cú thể tra bảng tớnh sẵn.
Đối với nhà cụng cộng: (bệnh viện, nhà ở tập thể, khỏch sạn, nhà an dưỡng, điều dưỡng, nhà gởi trẻ, mẫu giỏo, trường học và cỏc cơ quan hành chớnh).
q = 0,2.αααα. N , [l/s].
q : Lưu lượng tớnh toỏn, [l/s].
α : Hệ số phụ thuộc vào chức năng của ngụi nhà, lấy theo bảng 15. Bảng 15: Trị số α.: Loại nhà Nhà gởi trẻ, mẫu giỏo Bệnh viện đa khoa Cửa hàng, cơ quan hành chớnh Trường học, cơ quan giỏo
dục Nhà an dưỡng, điều dưỡng Khỏch sạn, nhà ở tập thể Hệ số α 1,2 1,4 1,5 1,8 2,0 2,5
Ngoài ra khi đó biết tổng số đương lượng N cú thể tra bảng tớnh sẵn trực tiếp tỡm được lưu lượng nước tớnh toỏn cho cỏc ngụi nhà cụng cộng.
Cỏc loại nhà đặc biệt khỏc: (Cỏc phũng khỏn giả, luyện tập thể thao, nhà ăn tập thể, cửa hàng ăn uống, xớ nghiệp chế biến thức ăn, nhà tắm cụng cộng, cỏc phũng sinh hoạt trong cỏc xớ nghiệp cụng nghiệp): q = ∑ β 100 . N . qo , [l/s].
q : Lưu lượng tớnh toỏn, [l/s].
q0 : Lưu lượng tớnh toỏn cho một TBVS cựng loại.
β : Hệ số hạt động đồng thời của cỏc TBVS cựng loại, lấy theo bảng 16.
Bảng 16: Hệ số β (tớnh bằng %) theo TCVN 4513-88:
Loại dụng cụ vệ sinh Rạp chiếu búng, hội trường, cõu lạc bộ,
cung thể thao
Rạp hỏt, rạp xiếc
Nhà ăn tập thể, cửa hàng ăn uống,
XN chế biến thức ăn
Phũng sinh hoạt của xớ
nghiệp
Chậu rửa mặt, tay 80 60 80 30
Hố xớ cú thựng rửa 70 50 60 40
Âu tiểu 100 80 50 25
Vũi tắm hương sen 100 100 100 100
Chậu rửa trong căng tin 100 100 - -
Mỏng tiểu 100 100 100 100
Chậu rửa bỏt - - 30 -
Chậu tắm - - - 50
Chỳ ý: Khi xỏc định lưu lượng tớnh toỏn cho một ngụi nhà ta phải xỏc định tổng số đương lượng của toàn bộ ngụi nhà rồi ỏp dụng cụng thức để xỏc định lưu lượng tớnh toỏn cho ngụi nhà đú, khụng được lấy lưu lượng tớnh toỏn của một đơn nguyờn (trờn cơ sở đương lượng của một đơn nguyờn) rồi nhõn với số đơn nguyờn của cả nhà, điều đú là sai cơ bản.
Ngoài ra cú thể xỏc định lưu lượng tớnh toỏn theo phương phỏp xỏc suất. Phương phỏp này cho kết quả chớnh xỏc hơn nhưng phức tạp hơn nhiều.
b/ Chọn đường kớnh cho từng đoạn ống:
Sau khi đó xỏc định được lưu lượng nước tớnh toỏn cho từng đoạn ống, dựa vào vận tốc kinh tế, tra cỏc bảng tớnh thủy lực đường ống cấp nước để chọn đường kớnh ống của từng đoạn. Vận tốc kinh tế của nước trong mạng lưới cấp nước trong nhà cú thể lấy 0,5 - 1,0 m/s,
vận tốc tối đa khụng vượt quỏ 1,5 m/s. Trong trường hợp cú chỏy vận tốc tối đa cú thể lấy 2,5 m/s.
Bảng 17: Bảng chọn đường kớnh ống khi tổng số đương lượng ∑N <20.
∑ N 1 3 6 12 20
d [mm] 10-15 15-25 25-32 32-50 50-70
c/ Xỏc định tổn thất ỏp lực cho từng đoạn ống cũng như cho toàn thể mạng theo đường bất lợi nhất, tức là từ đường dẫn vào đến TBVS ở vị trớ cao và xa nhất của ngụi nhà. Tổn thất ỏp lực theo chiều dài ống cũng như tổn thất cục bộ cũng xỏc định theo cụng thức ở chương 2.
d/ Xỏc định ỏp lực cần thiết của ngụi nhà (Hct) và ỏp lực của mỏy bơm Hb (xem chương 2). Cuối cựng so sỏnh với ỏp lực của đường ống ngoài phố để chọn sơ đồ HTCN phự hợp.
Việc tớnh toỏn thủy lực mạng lưới cấp nước trong nhà thường tớnh cho mạng lưới cụt. Nếu ngụi nhà được thiết kế theo mạng lưới vũng thỡ tớnh tổn thất ỏp lực cho từng nửa vũng một , nếu sai số tổn thất của hai nửa vũng nhỏ hơn 5% thỡ đạt yờu cầu, nếu khụng ta điều chỉnh lại lưu lượng tớnh toỏn và tớnh lại.
Khi tớnh toỏn hệ thống cấp nước trong nhà sẽ cú tỡnh trạng là ỏp lực cần thiết của cỏc loại TBVS cựng loại ở cỏc tầng nhà sẽ khỏc nhau, phụ thuộc vào cỏch đặt đường ống chớnh (dưới hoặc trờn). Lưu lượng nước của cỏc TBVS ở gần ống chớnh thường lớn cỏc TBVS ở cỏc nơi khỏc, nghĩa là ở gần cú thể thừa nước , ở xa lại khụng đủ. Vỡ vậy cần phải tỡm cỏch loại bỏ bớt ỏp lực dư ở cỏc TBVS gần ống chớnh để đảm bảo ỏp lực cần thiết ở cỏc thiết bị xa, làm cho cỏc TBVS của toàn ngụi nhà gần bằng nhau. Điều đú cú thể thực hiện được bằng cỏch dựng van giảm ỏp đặt ở đầu cỏc ống nhỏnh: thay đổi đường kớnh ống nhỏnh hoặc đơn giản nhất là dựng rụng đen giảm ỏp đặt vào trong cỏc bộ ba (tờ) ở đầu cỏc ống nhỏnh mỗi tầng (tựy theo mức độ dư thừa để chọn rụng đen cho phự hợp).