V- Các trạm năng lượng tạm thời và khí nén
5.5. Trạm bơm cấp nước trong nhà
Khi áp lực ngoài phố không bảo đảm thì phải dùng máy bơm chuyển nước vào mạng lưới cấp bên trong nhà. Máy bơm thường dùng nhất lá loại máy bơm ly tâm chạy bằng điện.
Khi chọn máy bơm cần phải biết lưu lượng nước bơm Qb và độ cao hơn nước Hb Qb = QSHmax+ Qcc (38)
Trong đó:
Qshmax - lưu lượng lớn nhất cấp nước cho nhu cầu sinh hoạt của ngôi nhà (các công thức 35, 36, 37)
Qcc - lưu lượng nước cấp cho chữa cháy.
Độ cao hơn nước xác định theo công thức (30), (31).
Dựa vào Qb và Hb ta chọn máy bơm phù hợp theo các cẩm mang hoặc bảng tra máy bơm - phụ lục II.
Trạm bơm có thể bố trí ở lồng cầu thang hoặc bên ngoài. Gian đặc bơm phải khô ráo, sáng sủa, thông gió, xây bằng vật liệu không cháy hoặc ít cháy, phải có kích thước diện tích đầy đủ để lắp đặt dễ dàng và quản lý thuận tiện.
Page | 74
Máy bơm bố trí vùng van khoá trên đường ống dẫn nước vào ta gọi là nút máy bơm, có thể bó trí như sau: Hình (5 - 18).
Mắc máy bơm theo sơ đồ (5-18a) khi máy bơm làm việc đồng thời lưu lượng bơm tăng lên gấp đôi; mắc theo sơ đồ (5-18b) thì áp lực tăng lên gấp đôi.
Việc thao tác vận hành trạm bơm có thể bằng thủ công, bán tự động và tự động hoá.
Để giải quyết vẫn đề tự động hoá của trạm bơm người ta thường dùng các thiết bị sau đây.
Role phao, áp dụng khi ngôi nhà có két nước trên mái.
- Role áp lực haycòn gọi là áp lực kế tiếp xúc, áp dụng khi không có két nước.
- Rơle tia hoạt động dựa trên nguyên tắc khi tốc độ chuyển động của nước trong ống thay đổi sẽ tự động đóng ngắt điện để mở và dừng máy bơm, thường áp dụng để mở máy bơm chữa cháy (đặt ở đầu mỗi ống đứng chữa cháy).
- Trong các trạm khí ép người ta còn dùng loại màng điều chỉnh áp lực để đóng mơ máy bơm.
5.6 - Két nước và bể chữa nước ngầm.
5.6.1 - Két nước.
Trong trường hợp áp lực nước ở ống ngoài phố khônog bảo đảm thường xuyên hoặc hoàn toàn không đảm bảo thì trong hệ thống cấp nước bên trong nhà người ta thuờng xây dựng két nước mái. Két nước có nhiệm vụ điều hoà nước tức là dự trữ nước khi thừa và cung cấp nước khi thiếu, đồng thời tạo áp để đưa nước đến các nơi tiêu dùng. Két nước còn làm nhiệm vụ dự trữ một lượng nước chữa cháy ban đầu ở bên trong nhà.
Dung tích két nước không được nhỏ hơn 5% lưu lượng nước ngày đêm (tính cho ngôi nhà) khi đóng mở máy bơm bằng tự động và cũng không lớn hơn 20% - khi đóng mở bằng tay. Trong các ngôi nhà nhỏ, lượng nước dùng ít có thể lấy dung tích của két nước tới 50 ÷ 100% lưu lượng nước ngày đêm.
Page | 75
Ngoài dung tích thực dụng ra thì két nước còn phải tải thêm một lượng nước chữa cháy (5 ÷ 10'). Tuy nhiên tổng dung tích của nó cũng không nên vượt qua 20 ÷ 25m3/1 két.
Két nước có dạng tròn hoặc chữ nhật..., có thể xây dựng băng gạch, bê tông cốt thép hoặc bằng thép và thường được bố trí ở hầm mái hay trên mái nhà.
Hình (5-19) trình bày sơ đồ một kiểu két nước - Trên đó có.
1- Ống dẫn nước lên két, thường đặt cách đỉnh 150 ÷ 200mm.
2- ống dẫn nước xuống, đặt cao hơn đáy 150 ÷ 200mm, nếu nối với ống dẫn nước lên thì phải đặt thêm van 1 chiều.
3 - ống tràn để tháo nước đi phòng khi tràn nước do van phao hỏng, thường đặt cách đỉnh két 150mm.
4- ống thải bùn có đường kính 40 ÷ 50mm, đặt ở đáy két chỗ thấp nhất để xả cặn lắng.
5 - Thước đo hay tín hiệu chỉ mực nước trong két.
5.6.2 - Bể chứa nước ngầm
Theo quy phạm của ta nếu áp lực ống nước ngoài phố nhỏ hơn 6mm thì phải xây dựng bể chứa nước ngầm. Dung tích bể chứa nước ngầm có thể lấy từ 1 đến 2 lần lưu lượng nước tính tián ngày đêm của ngôinhà tuỳ theo ngôi nhà lớn hay nhỏ, yêu cầu cấp nước liên tục hay không. Trong trường hợp có hệ thống chữa cháy trong nhà thì cần phải dự trữ thêm lượng nước chữa cháy trong 3 giờ liền.
Bể chữa nước ngàm có thể xây bằng cách bê tông có mặt bằng hình tròn hay chữ nhật, đặt trong hoặc ngoài nhà nổi hoặc chìm dưới mặt đất. Bể chứa nước ngầm ở đây cũng đươch trang bị giống như bể chứa nước sạch của hệ thống cấp nước thành phố, nghĩa là cũng có: ống dẫn nước vào bể, ống hút máy bơm, ống thải bùn (tháo cạn), ống tràn, ống thông hơi, thước báo mực nước và cửa ra vào bể.
5.7 - Các hệ thống cấp nước đặc biệt bên trong nhà.
5.7.1 - Hệ thống cấp nước chữa cháy - thông thường.
Page | 76
Tuỳ theo chiều cao, chức năng và tính chất nguy hiểm về cháy của ngôi nhà mà người ta quy định phải thiết kế hệ thống cấp nước chữa cháy. Theo quy phạm nó phải được trang bị cho các ngôi nhà sau đây.
- Các nhà ở gia đình từ 9 tầng trở lên, các nhà ở tập thể khách sạn, cửa hàng ăn cao từ 5 tầng trở lên.
- Các cơ quan hành chính và trường học từ 3 tầng trở lên.
- Các nhà ga, kho hàng hoá, các công trình công cộng, các nhà phục vụ của xí nghiệp, các phòng khám bệnh, nhà gửi trẻ, mẫu giáo khi khối tích mỗi nhà từ 5000m3 trở lên.
- Các rạp hát, chiếu bóng, câu lạc bộ, nhà văn hoá mà phòng khán giả có từ 300 chỗ ngồi trở lên.
- Các phòng dưới khán đài của sân vận động có từ 5000 chỗ ngồi trở lên.... (xem chương I, mục 6 và 7 TC - 18 - 64).
Tiêu chuẩn lượng nước của mỗi vòi phun chữa cháy và số vòi phun chữa cháy hoạt động đồng thời trong nhà có thể tham khảo bảng phụ lục III.
Hệ thống cấp nước chữa cháy bên trong nhà có thể kết hợp cùng với hệ thống cấp nước sinh hoạt hoặc sản xuất. Khi đó ta chỉ cần xây dựng thêm các ống đứng cấp nước chữa cháy, hoặc có thể sử dụng luôn ống đường cấp nước sinh hoạt, sản xuất mà chỉ cần bắt thêm ống chữ Tê hoặc cút để lấy nước ra họng cứu hoả (xem hình 5 -20).
Bộ phận chính của hệ thống cấp nước chữa cháy đã nói ở trên (hệ thống thông thường) là các hộp chữa cháy. Hộp chữa cháy thường đặt cách sàn (tính đến tâm hộp) là 1,25m và kích thước chừng 620 x 856mm. Trong hộp chữa cháy cú bố trớ van cưu hoả, lừi cuộn ống vải gai, ống vải gai dẫn nước và cỏc vũi phun chữa cháy (xem hình 5-21). Vòi chữa cháy là một ống hình nón cụt, một đầu có đường kính bằng đường kính ống vải gai, đầu kia chọn có đường kính d = 13, 16,19 và 22mm. ống vải gai có thể tráng hoặc không tráng cao su, dài từ 10 ÷ 20m, đường kính 50 ÷ 60mm tuy theo lưu lượng chữa cháy lớn hay nhỏ.
Page | 77
Hộp chữa cháy đặt ở chỗ dễ nom thấy (lòng cầu thang, hành lang) thường đặt chìm trong tường, một ngoài phủ bằng kính hay lưới mắt cáo.
Khoảng cách theo chiều ngang của hộp chữa cháy phụ thuộc vào chiều dài của các ống vải gai, phải đảm bảo sao cho hai voi phun chữa cháy của hai hộp chữa cháy có thể gặp nhau được.
Trong mỗi hộp chữa cháy có thể bố trí các nút bấm điện để điều khiển máy bơm chữa cháy từ xa.
Đối với hệ thống cấp nước chữa cháy kết hợp cấp nước sinh hoạt thì lưu lượng tính toán của ngôi nhà là tổng lưu lượng nước sinh hoạt lớn nhất và lưu lượng nước chữa cháy cần thiết qcc của ngôi nhà.
qcctt =qmaxsh + qcc (I/s) (39) Áp lực cần thiết ở van chữa cháy:
h0
h
hctcc = v + (m) (40) Trong đó:
hv -áp lực cần thiết ở miệng vòi phun để tạo ra một cột nước đặc < 6m, áp lực này phụ thuộc vào đường kính miệng vòi phun
h0 - Tổn thất áp lực theo chiều dài qua các ống vải gai.
5.7.2- Các hệ thống cấp nước chữa cháy khác.
Trong các ngồi nhà rất dễ cháy như các kho bông vải sợi, nhựa, các kho chứa các chất dễ nổ, thư viên, kho lưu trữ tài liệu..., cần thiết kế hệ thống chữa cháy tự động.
Hệ thống này tự động phung nước, đặt tắt đám cháy, đồng thời kéo thường báo động khi xẩy ra hoá hoạn. Gồm các bộ phận chính sau đây:
- Mạng lưới đường ống chính và đường ống phân phối nước bằng thép, nối ống bằng ren hình nón và đặt với độ dốc về đường ống đứng 0,005 ÷ 0,01 phụ thuộc vào đường kính ống.
Đường ống chọn phụ thuộc vào số lượng vòi phun tự động, lấy theo bảng ( 5 -6).
Bảng 5 - 9
Page | 78
Số vòi phun chứa cháy tự động
3 5 9 18 28 46 86 150
Đường kính ống 25 32 33 50 65 75 100
- Thiết bị báo hiệu mở nước (lưỡi gà báo hiệu mở tắt nước).
- Vòi phun chữa cháy tự động.
Hệ thống chữa cháy tự động thường có số lượng vòi phun không quá 800 chiếc. Lưu lượng nước như sau: Khi máy bơm chữa cháy mở tay, trong 10' đầu 10 l/s (từ két mái). Sau đó là bơm q ≤ 30 ÷ 50 l/s; khi bơm mở tự động: q ≤ 30
÷ 50l/s.
Ngoài ra để tạo ra những màng che hoặc màng ngăn nước theo chiều đứng để ngăn ngọn lửa ra các bộ phậm khác của phòng (ví dụ: để ngăn cách giữa sân khấu với phòng khám giả của rạp hát, chiếu bóng, cậu lạc bộ...) người ta dùng hẹ thống chữa cháy bán tự động.
Bộ phận chủ yếu của hệ thống này là vòi phun chữa cháy bán tự động có kết cấu giống như kiểu động, nhưng không có màng ngăn, lưỡi gà thuỷ tỉnh và khoá.
Ngoài những hệ thống cấp nước đã nêu trên, trong các nhà sản xuất người ta còn thiết ké hệ thống cấp nước sản xuất, hệ thống cấp nước nóng đặc biệt.
Phía ngoài các ngôi nhà, xây dựng hệ thống cấp nước tưới để tưới đường, cây xanh, hoa cỏ, sân bãi..., và hệ thống cấp nước tạo cảnh quan (đài phun nước, ao phun nước...).
5.7.3 - Hệ thống cấp nước cho nhà cao tầng.
Đối với các nhà cao tầng, nhất là những nhà số tầng nt > 10 thì việc cấp nước cần lưu ý tới đặc điểm áp lực, khả năng chịu áp của các thiết bị, phụ tùng, đường ống và loại máy bơm cần thiết.
Hệ thống cấp nước cho nhà cao tầng là hệ thống cấp nước phân vùng áp lực. Trong mỗi vùng của hệ thống cấp nước sinh hoạt thì áp lực thuỷ tinh không được vượt qúa áp lực cho phép Hgh = 60m (đối với cấp nước cứu hoả Hgh ≤ 90m ). Số vùng nv phụ thuộc số tầng nhà ntn và chiều cao của tầng Htn.
Page | 79
nv = ntn . Htn / Hgh. (41)
Trên mỗi vùng của nhà cầ có tầng kỹ thuật để bố trí đường ống phân phối, các bể chứa, các thiết bị và phụ tùng khác. Số tầng nhà của vùng thứ nhất ntnl lấy phụ thuộc vào áp lực khống chế (nhỏ nhất) ở trong mạng lưới cấp nước ngoài nhà tại vị trí trích nước.
ntnl = 1,5
4 min−
H (42)
Nước cấp vào mạng lưới của các vùng tiếp theo do máy bơm tăng áp thực hiện. Nếu nước từ bể chứa bố trí ở một tầng kỹ thuật, dùng máy bơm đưa tới bể chứa phục vụ cho vùng khác thì sơ đồ mạng lưới đó là gọi là nối tiếp (hình 5.22a). Nếu bố trí trên mỗi tầng kỹ thuật trạm bơm tăng áp thì sẽ làm phức tạp cho công tác điều hành quản lý, yêu cầu phải có kết cấu chống ồn, chống rung động khi máy bơm hoạt động.
- Nếu cấp nước cho mỗi vùng bằng máy bơm tăng áp bố trí ở tầng một (hoặc tầng hầm), thì mạng lưới đó gọi là song song (hình 5 - 20c).
- Nếu nước cấp cho các vùng được trích từ ống đẩy của một trạm bơm đặt ở tầng một gọi là sơ đồ cân bằng bể chứa (hình 5 -22c).
Các phụ tùng và thiết bị cần thiết trên sơ đồ cấp nước nhà cao tầng thể hiện ở trên hình (5 - 22).
CHƯƠNG IX
THOÁT NƯỚC BÊN TRONG NHÀ 9.1 - Hệ thống thoát nước bên trong nhà.
Hệ thống thoát nước bên trong nhà dùng để thải các chất nhiễm bẩn tạo ra trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh ăn uống và sản xuất của con người, cũng như dùng để thải nước mưa ra khỏi các ngôi nhà.
Page | 80
Tuy theo tính chất và độ bẩn của nước thải người ra thường thiết kế các hệ thống thoát nước bên trong nhà sau đây.
1- Hệ thống thoát nước sinh hoạt để dẫn nước thải ra từ các dụng vụ vệ sinh (hố xí, chậu, rửa, tắm...).
2 - Hệ thống thoát nước sản xuất.
3 - Hệ thống thoát nước mưa để dẫn nước mưa rơi trên mái nhà, trong sân vườn ra mạng lưới thoáng nước mưa bên ngoài phố.
Hệ thống thoát nước bên trong nhà ban gồm các bộ phận sau đây (xem phần 6.1.3 - hình 6.4)
- Các thiết bị thu nước thải: Chậu rửa, chậu giặt, âu tiểu, hố xí, lưới thu nước...
- Thiết bị chắn thuỷ lực, ngăn chặn mùi vị, hơi khí độc vào phòng.
- Mạng lưới thoát nước bên trong dùng để dẫn nước thải từ các dụng vụ thiết bị thu nước ra mạng lưới thoát bên ngoài.
Các hệ thống thoát nước bên trong nhà có thể thiết kế riêng rẽ hay cũng có thể thiết kế chung tương ứng với mạng lưới thoát bên ngoài nhà. Nước thải sản xuất có thể cho chảy chung với nước thải sinh hoạt hoặc nước mưa tuỳ theo độ bẩn của nó nhiều hay ít, nước thải sản xuất có chất độc, nhiều dầu mỡ, axít thì phải khử độc, thu dầu mỡ, trung hoà axít... trước khi xả vào mạng lưới thoát bên ngoài.
9.2 - ống và thiết bị kỹ thuật vệ sinh trong nhà.
9.2.1 - ống và các bộ phận nối ống.
Ống gang. Thường dùng trong các loại nhà cộng quan trọng và các nhà công nghiệp. ống gang thường chế tạo theo kiểu mệng loe có đường kính 50, 100 và 150mm, chiều dày ống từ 4 ÷ 5mm và chiều dài từ 500 ÷ 2000mm. Để đảm bảo nước không thấm ra ngoài ngừơi ta nối ống như sau: 2/3 miệng loe nhét chặt bằng sợi gai tẩm bitum sau đó nhét vữa xi măng vào phần còn lại.
Miệng loe bao giờ cũng đặt ngược chiều với hướng nước chảy. Cũng như cấp nước để nối các chỗ ngoặt, cong, rẽ,,, người ta thường dùng cá bộ phận nối
Page | 81
ống bằng gang như sau: cút (900, 1100, 1350, 1500), côn, tê, thập thẳng hoặc chéo (450 và 600) có đường kính đồng thời nhất hoặc từ nhỏ sang to, ống cong chữ S, các ống ngắn để nối ống gang với ống sành, ống thép... (xem hònh 9 -11).
Ống sành. Thường sư dụng trong nhà ở gia đình tập thể, nhà sản xuất, độ bền kém dễ vỡ, chế tạo theo kiểu một đầu trơn và một đầu loe, có các bộ phận nối ống như ống gang. Đường kính ống chế tạo từ 50 ÷ 150mm, chiều dài ống 0,5 ÷ 1,0mm, cách nối ống cũng tương tự như ống gang.
Ống thép. Chỉ dùng để dẫn nước khi thải từ chậu rửa, chậu tắm vòi phun nước uống... đến ống dẫn bằng gan hoặc sành trong sàn nhà, có đường kính nhỏ hơn 50mm, chiều dài ngắn.
Ống nhựa. Trong những năm gần đây rất phổ biến dùng ống nhựa sản xuất trong và ngoài nước để xây dựng mạng lưới thoát nước trong nhà. ống được chế tạo với nhiều kích cỡ khách nhau và đủ các bộ phận nối ống bằng ren, bằng ghép trong dán nhựa đơn giản. ống nhựa dùng làm mạng lưới thoát nước bên trong nhà đảm bảo các điều kiện kỹ mỹ thuật, không nên dùng để dẫn nước nóng vì nhanh chóng bị lão hoá.
Các loại ống khác.
Ngoài ra người ta còn dùng nhiều loại ống khác như: phí brô xi măng, bê tông thuỷ tinh... Tuy nhiên lượng sử dụng là rất ít mà chủ yếu là mạng lưới trong sân nhà.
9.2.2 - ống nhánh
Dùng để dẫn nước thoát từ các dụng cụ vệ sinh vào ống đứng, có thể đặt trên sàn nhà, trong sàn nhà (trong lớp xỉ đệm) hoặc dưới trần có dạng ống treo.
Chiều dài ống nhánh không nên lớn quá 10m để tránh cho ống dễ bị tắc và tránh cho chiều dày sàn nhà quá lớn (nếu đặt trong sàn nhà). Khi ống đặt dưới nền nhà thì chiều dài ống nhánh có thể lớn hơn, những phải có giếng kiểm tra trên một khoảng cách nhất định. Không được đặt ống treo qua các phòng ở, bếp và các phòng sản xuất khác khi sản phẩm đòi hỏi vệ sinh cao. Độ sâu đặt ống nhánh
Page | 82
trong sàn nhà lấy xuất phát từ điều kiện bảo đảm cho ống khỏi phá hoại do tác động cơ học nhưng không nông hơn 10cm kể từ mặt sàn đến đỉnh ống.
Trong các nhà ở gia đình và nhà công cộng khi yêu cầu mỹ quan đòi hỏi không cao lắm, có thể xây dựng các máng nổi để dẫn nước tắm rửa, giặt giũ đến các ống đứng. Trước khi nước chui vào ống đứng hoặc ngay sau các thiết bị vệ sinh phải qua lưới thu và xi phôn. Máng có thể xây bằng gạch hoặc bê tông, có chiều rộng 100 ÷ 200mm, độ dốc tối thiểu là 0,01.
9.2.3- ống đứng:
Đặt suốt các tầng nhà, thường bố trí ổ góc tường, chỗ tập trung nhiều dụng vụ vệ sinh là hỗ xí , vì dẫn phân đi xa dễ tắc.
Ống đứng có thể đặt hởư ngoài tường hoặc bố trí trong hộp kỹ thuật chung với các đường ống khác, hoặc lẫn vào tường hoặc nằm trong kheo giữa hai bức tường (1 trường chị lực 1 trường để cho chắn). Nếu ống đứng đặt kín thì ở chỗ ống kiểm tra phải thừa các cửa mở ra đóng vào dễ dàng để thăm nom tẩy rưả đường ống. Đường kính ốnh đứng thoát nước trong nhà lấy tối thiểu là 500mm, nếu như nước phân thì dù chỉ một thiết bị xí đường kính tối thiểu cả ống đứng cũng phải lấy là 100mm (kể cả ống nhánh). Thông thường ống đứng đặt thẳng đứng trừ tầng dưới lên tầng trên của ngôi nhà , nhưng nếu cấu trúc của ngôi nhà không cho phép làm như vậy thì có thể đặt một đoạn ngang ngắn có hướng dốc lên, khi đó không đươc nối ống nhánh vào đoạn ống ngang này vì nó làm cản trở tốc độ của nước chảy trong ống, dễ sinh ra tắc ông. Trường hợp chiều dày tường, móng nhà thay đổi thì dùng ống cong chữ S.
9.2.4 - ống tháo.
Là ống chuyển tiếp từ cuối ống đứng dưới nền nhà tầng I hoặc tầng hầm ra giếng tham ngoài sân nhà. Chiều dài lớn nhất của ống tháo theo quy phạm lấy như sau:
Ống có d = 50mm -> Lmax = 10m d = 100mm -> Lmax = 15m d = 150mm -> Lmax = 20m