PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ CẤP THOÁT NƯỚC CHO CHUNG CƯ CHƯƠNG I
1.4. Thiết kế mạng lưới cấp nước bên trong nhà
1.4.3. Vạch tuyến và bố trí đường ống cấp nước bên trong nhà
- 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.
2.Vạch tuyến ống nhánh trên mặt bằng.
3. Vẽ sơ đồ không gian, đánh số thứ tự các điểm tính toán.
Mạng cấp nước thành phố
Cấp nước trực tiếp cho tầng 1
Bể chứa nước
Bơm cấp nước sinh hoạt
Bơm cấp nước chữa cháy
Két nước trên mái
Hệ thốn g ống đứng
Thiết bị vệ sinh
Ống đứng chữa cháy
Vòi phun chữa cháy
Họng chữa cháy
Hình 2.1 : Sơ đồ cấp nước trong nhà
Giảng viên hướng dẫn: GV.ThS. Nguyễn Thị Lê
1.4.4. Tính toán thủy lực cho mạng lưới cấp nước
1.4.4.1. Các công thức tính toán lưu lượng cấp nước cho chung cư Tầng 1
Lưu lượng tính toán cho tầng 1, tầng lửng ( khu dịch vụ ) được xác định theo công thức:
N
qtt 0,2 , l/s (3.1) Trong đó:
- qtt : Lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống, (l/s).
- N : Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trên đoạn ống.
- : Hệ số phụ thuộc vào chức năng của ngôi nhà. Tra theo bảng 11 TCVN4513-1988.
+ Đối với cửa hàng dịch vụ = 1,5.
Tầng 3-18.
Lưu lượng tính toán cho các tầng từ 2 đến 17 (nhà ở ) được xác định theo công thức sau:
N K N
qtt 0,2a , l/s (3.2) Trong đó :
- qtt : Lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống (l/s).
- N: Tổng đương lượng của ngôi nhà hay đoạn ống tính toán.
- a: Đại lượng phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước.
Tiêu chuẩn dùng nước q = 200 l/ người.ngày đêm. Tra bảng 9 TCVN4513-1988 a =2,14
K: Hệ số phụ thuộc vào số đương lượng (lấy theo bảng 10- TCVN4513-1988).
Bảng 1.1 :Bảng lưu lượng tính toán và đương lượng của các thiết bị dùng nước
Tên thiết bị Ký hiệu Đương lượng N
Vòi nước chậu rửa mặt RM 0,33
Vòi nước thùng rửa hố xí HX 0,5
Vòi nước ở bồn tắm BT 0,67
Vòi tắm hương sen HS 0,67
Vòi nước chậu rửa nhà bếp CR 1
Vòi nước chậu giặt CG 1
Bảng 1.2:Xác định đường kính ống và đồng hồ đo lưu lượng cho từng căn hộ
Kí hiệu
Số đương
lượng
Lưu lượng
tính toán (l/s)
Vận tốc nước (m/s)
Tổn thất đơn vị
(m)
Đường kính ống
chính (mm)
Đường kính đồng
hồ (mm)
T101 2.16 0.44 0.812 0.0416 32 32
T104 2.66 0.49 0.910 0.0512 32 32
T201, T204, T212,
T216 6.83 0.5 0.930 0.0522 32 32
T202 T203 T205-
T212 T214 T215 6 0.47 0.776 0.0472 32 32
T301-T304 T312-
T316 4.5 0.41 0.758 0.0367 32 32
T305-T312 6 0.47 0.776 0.0472 32 32
T401-T404 T408-
T411 5.66 0.46 0.850 0.045 32 32
T405 1.66 0.26 0.792 0.0542 25 25
T407 1.66 0.26 0.792 0.0542 25 25
Tính tổn thất áp lực qua đồng hồ
Tổn thất áp lực qua đồng hồ xác định theo công thức sau:
Hđh = Sq2 (3.3) Trong đó :
- Hđh: Tổn thất áp lực qua đồng hồ, (m).
- S: Sức cản của đồng hồ,(m) Tra bảng 7 của TCVN 4513-1988.
- q: Lưu lượng nước tính toán, (l/s)
Bảng 1.3: Bảng tính toán tổn thất qua đồng hồ
Kí hiệu Lưu lượng tính toán (l/s)
Đường kính
đồng hồ (mm) S(m) Hđh (m)
T101 0.44 32 1.1 0.21
T104 0.49 32 1.1 0.26
T201, T204, T212, T216 0.5 32 1.1 0.28
T202 T203 T205-T212
T214 T215 0.47 32 1.1 0.24
T301-T304 T312-T316 0.41 32 1.1 0.18
T305-T312 0.47 32 1.1 0.24
T401-T404 T408-T411 0.46 32 1.1 0.23
T405 0.26 25 3.25 0.22
Giảng viên hướng dẫn: GV.ThS. Nguyễn Thị Lê
T407 0.26 25 3.25 0.22
Chọn đồng hồ kiểu cánh quạt
Tổn thất áp lực qua đồng hồ lớn nhất 0,3m < 1 1,5 m. Vậy chọn đồng hồ là hợp lý 1.4.4.2.Tính toán lưu lượng và thủy lực cho các tuyến ống
Lưu lượng tính toán của các tuyến ống nhánh và ống đứng được tính toán theo công thức (3-1),( 3-2). Căn cứ vào lưu lượng , tra ra đường kính ống theo bảng thủy lực (ThS Nguyễn Thị Hồng- NXB Xây dựng)sao cho vận tốc nước chảy trong ống nằm trong giới hạn vận tốc kinh tế (0,5 – 1,5 m/s).
Công trình sử dụng ống cấp nước là ống nhựa PVC với nhiều ưu điểm: độ bền cao, rẻ, nhẹ, có khả năng chống được ăn mòn hóa học, chịu tác động cơ học tốt, nối ống dễ dàng, nhanh chóng... Ống PVC rất trơn, ít tổn thất thủy lực, do đó, khả năng vận chuyển nước cao hơn các loại ống khác từ 8 ÷ 10%.
Các kết quả tính toán thủy lực lưu lượng và thủy lực của các ống chính và ống nhánh cấp nước được thể hiện ở Bảng 1.4 và Bảng 1.5 phụ lục 2
1.4.4.3. Tính toán thiết kế hệ thống cấp nước chữa cháy
Tecco Tower là tòa nhà ở cao 20 tầng do đó theo TCVN 5738:1993 phải thiết kế hệ thống cấp nước chữa cháy với yêu cầu sau:
- Số họng chữa cháy: 2
- Lưu lượng nước tính cho mỗi họng: 2,5 l/s
- Bể chứa nước dự trữ lưu lượng chữa cháy trong 3 giờ - Két nước đảm bảo bổ sung nước chữa cháy trong 10 phút Lựa chọn phương án thiết kế
Từ tầng hầm đến tầng lửng : Lượng người tập trung đông nhưng trong thời gian ngắn, khi có sự cố xảy ra mọi người có thể nhanh chóng thoát ra bên ngoài ta sử dụng hệ thống chữa cháy tự động với đầu báo khói gắn trần và vòi phun nước tự động Từ tầng 3 đến tầng 18: Là nơi ở các hộ gia đình ở các tầng bố trí 2 họng chữa cháy hoạt động đồng thời và 2 họng dự phòng.
1.4.4.4. Xác định dung tích bể chứa nước ngầm
Dung tích bể chứa được xác định bằng lưu lượng nước tính toán ngày đêm của nhà, có dự trữ lượng nước chữa cháy trong 3 giờ liền.
Dung tích bể chứa được xác định theo công thức:
) ( tt cc
B K Q W
W , m3 (3.3)
Trong đó:
- K : Hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và phần cặn lắng ở đáy bể nước.
K = 1,2 ÷ 1,3. Chọn K = 1,2.
- Qtt : Lưu lượng nước tính toán ngày đêm của nhà. Được tính như sau:
1000 K
× N
× q
=
Qtt ngay , m3/ngày (3.4)
Kngay : Hệ số không điều hòa ngày, đối với các nhà ở Kngay = 1,1 ÷ 1,3 Chọn Kngay = 1,1.
Đối với khu dịch vụ tầng 1:
- q : Tiêu chuẩn dùng nước của một người, l/ngđ, q = 30l/ngđ - Số người khu cửa hàng, dịch vụ là 445 người, N = 445
1000 1 , 1 445 30
1
Qtt 14,7 m3/ng.đ
Đối với khu chung cư :
- q :Tiêu chuẩn dùng nước của một người, l/ngđ q = 200 l/ngđ
- N : Số người trong chung cư 1000 người (tòa nhà có tất cả 248 căn hộ, mỗi căn hộ có 4 người ở)
1000 1 , 1 200 1000
2
Qtt 220 m3/ngđ
Qtt = Qtt1 + Qtt2 = 14,7 + 220 = 234,7 m3/ngđ Wcc : Dung tích nước chữa cháy trong 3 giờ liền.
54 2 5 , 1000 2
3600 3
1000 3600
3
q n
WCC cc (m3 /ngđ)
Với
+ qcc: Lưu lượng nước trong một họng chữa cháy, qcc = 2,5 l/s.
+ n : Số họng chữa cháy hoạt đông đồng thời n = 2.
Giảng viên hướng dẫn: GV.ThS. Nguyễn Thị Lê
Vậy dung tích bể chứa WB = 1,2 × (234,7 + 54) = 346 m3 Chọn bể chứa hình chữ nhật.
Kích thước bể: L × B × H = 17,3m × 8m × 2,5 m = 346 m3
Bể chứa được xây bằng bêtông cốt thép. Được đặt trên nền dưới tầng hầm của nhà và có biện pháp chống thấm. Bể chứa được trang bị các loại ống: ống dẫn nước vào bể có van và van phao hình cầu, ống hút máy bơm, ống tràn và ống xả cặn, ống thông hơi, cửa ra vào, thang lên xuống và thước báo hiệu mực nước.
1.4.4.5. Xác định dung tích két nước
Dung tích két nước được xác định như sau:
Wk = K × ( Wđh + Wcc ), (m3) (3.5) Trong đó:
- Wđh : Dung tích điều hòa của két nước, m3.
- Wcc : Dung tích chữa cháy. Lấy bằng lượng nước chữa cháy trong 10 phút.
- Wcn : Dung tích nước dung cho cấp nước nóng, m3.
- 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 = 1,2.
Dung tích điều hòa Wđh có thể xác định như sau:
Wđh = n Qtt
, (m3) (3.6)
Trong đó:
- Qtt : Lưu lượng nước tính toán của nhà trong 1 ngày đêm, m3/ngđ.
- n: số lần bơm trong ngày. Chọn n = 4 4
7 ,
234
Wđh = 58,7 m3
Dung tích chữa cháy được xác định như sau:
5 . 4 2 5 , 1000 2
60 15 1000
60
15
q n
WCC cc m3
Với: qcc- Lưu lượng nước trong một vòi chữa cháy, qcc = 2,5 l/s.
Vậy: Wk = 1,2 × (58,7 + 4,5) = 76 m3
Chọn 4 két nước hình chữ nhật. Dung tích mỗi két nước W = 4
76 = 19 m3 Kích thước của mỗi két như sau: L × B × H = 4 m × 2,4 m × 2 m = 19 m3
Két nước được xây bằng bê tông cốt thép. Được đặt bên trên tầng mái của nhà và có biện pháp chống thấm.
1.4.4.6. Tính chọn bơm
Áp lực của bơm cũng chính là áp lực cần thiết để đưa nước lên két.
Hb = Hct = Hhh + Htt + Htd , (m) (3.7)
Trong đó:
- Hhh : Độ chênh hình học tính từ đáy bể chứa lên đến két, m.
Hhh = 69,1 + 2 = 71,1 m
- Htd : Áp lực tự do của vòi phun. Htd = 2 m.
- Htt :Tổn thất áp lực trên đường ống được tính như sau:
Chọn thời gian bơm đầy két nước t = 2,0 h.
Vậy lưu lượng nước trong ống là: q = 0 , 2
38 = 19 m3/h = 316,7 l/phút = 5,28 l/s.
Tra bảng tính thủy lực ta được:
6 , 24 1000
/ 24 , 1
90
i
s m v
mm D
Tổn thất ma sát trên ống: Hms = i × L = 1,74 1000
1 , 71 6 ,
24
m Tổn thất áp lực trên đường ống bơm nước:
Htt = 1,74 + 20% × 1,74 = 2,1 m Vậy áp lực bơm: Hb = 69,1 + 1,74 + 2 = 72,84 m
Chọn 3 bơm ( 2 bơm làm việc, 1 bơm dự phòng) có các thông số kỹ thuật: Hb = 72,84 m; Qb = 316,7 l/ phút.
Tra catalogue trong sổ tay máy bơm ta chọn bơm evm 48n/15 Lưu lượng : Q = 8l/s
Cột áp : H = 80 m
Giảng viên hướng dẫn: GV.ThS. Nguyễn Thị Lê 1.4.4.7. Tính chọn đồng hồ đo nước
Lưu lượng toàn ngôi nhà: qtt = 346 m3/ngày = 14,4 m3/h = 4,0 l/s.
Dựa vào bảng chọn đồng hồ bảng 6 TCVN4513- 1988 , ta chọn đồng hồ loại Tuốc bin cỡ 150 mm:
- Lưu lượng nhỏ nhất cho phép: 10 m3/ h.
- Lưu lượng lớn nhất cho phép: 83,3 m3/h.
- Lưu lượng đặc trưng: 14,4 m3/h
- Sức kháng của đồng hồ: S = 0,00013 (bảng 7 – TCVN4513-1988) 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: Qnhngđ- lưu lượng nước ngày đêm của nhà. Qnhngđ= 346 m3/ngđ.
Qđtr - lưu lượng đặc trưng của đồng hồ.
- Điều kiện 3: Tổn thất áp lực qua đồng hồ:
Htt = S × q2tt= 14,42 × 0,00013= 0,27 < 1 ÷ 1,5 m đạt.
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC