Download Giáo trình Thiết kế mạng lưới Cấp thoát nước (Trần Hiếu Nhuệ)

Giáo trình thiết kế mạng lưới cấp thoát nước trong nhà cung cấp kiến thức và hướng dẫn chi tiết cho kỹ sư và sinh viên ngành xây dựng.

Trường đại học

Trường Đại Học Xây Dựng

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Giáo Trình

2023

448
5
0

Phí lưu trữ

75 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan giáo trình thiết kế mạng lưới cấp thoát nước

Một công trình kiến trúc hoàn chỉnh không thể thiếu một hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật hiệu quả, trong đó mạng lưới cấp thoát nước đóng vai trò xương sống. Giáo trình thiết kế mạng lưới cấp thoát nước trong nhà là tài liệu cốt lõi, cung cấp nền tảng kiến thức từ lý thuyết đến thực hành cho kỹ sư, kiến trúc sư và sinh viên ngành xây dựng. Nội dung giáo trình bao quát toàn diện các khía cạnh, từ việc phân tích các khái niệm cơ bản, các yêu cầu kỹ thuật, cho đến việc hướng dẫn chi tiết các bước tính toán và triển khai thiết kế. Theo các chuyên gia như PGS.TS. Trần Hiếu Nhuệ, việc nắm vững các nguyên tắc trong tài liệu này giúp đảm bảo hệ thống vận hành ổn định, an toàn, tiết kiệm chi phí và tuân thủ các quy chuẩn hiện hành. Một hệ thống được thiết kế đúng chuẩn không chỉ cung cấp đủ nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất mà còn đảm bảo việc xử lý nước thải hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Các tài liệu thiết kế cấp thoát nước chuẩn mực sẽ trình bày rõ ràng cấu trúc của một hệ thống, bao gồm hệ thống cấp nước lạnh, cấp nước nóng, thoát nước thải sinh hoạt và thoát nước mưa. Mỗi hệ thống con này lại bao gồm nhiều bộ phận phức tạp, đòi hỏi sự phối hợp chính xác để tạo thành một thể thống nhất, hoạt động trơn tru. Do đó, việc nghiên cứu kỹ lưỡng giáo trình là bước khởi đầu không thể bỏ qua đối với bất kỳ ai tham gia vào lĩnh vực thiết kế và thi công hệ thống M&E (Cơ điện) cho công trình.

1.1. Vai trò của tài liệu cấp thoát nước trong xây dựng

Trong ngành xây dựng, tài liệu thiết kế cấp thoát nước giữ một vai trò thiết yếu, là kim chỉ nam cho toàn bộ quá trình từ lúc lên ý tưởng đến khi vận hành. Bộ tài liệu này không chỉ là một tập hợp các bản vẽ cấp thoát nước mà còn bao gồm các thuyết minh tính toán chi tiết, chỉ dẫn kỹ thuật thi công và thông số vật liệu. Nó đảm bảo tính đồng bộ và chính xác giữa các bộ môn kiến trúc, kết cấu và cơ điện, tránh các xung đột có thể xảy ra trong quá trình thi công. Một bộ hồ sơ thiết kế chất lượng giúp chủ đầu tư kiểm soát được chi phí, tiến độ và chất lượng công trình. Đối với đơn vị thi công, tài liệu này là cơ sở để triển khai lắp đặt đúng kỹ thuật, đảm bảo hệ thống hoạt động đúng công suất thiết kế. Hơn nữa, đây còn là căn cứ pháp lý quan trọng cho công tác nghiệm thu, bàn giao và bảo trì công trình sau này. Thiếu một bộ tài liệu chuẩn, việc thi công sẽ trở nên manh mún, dễ phát sinh lỗi kỹ thuật, gây lãng phí vật tư và có thể dẫn đến các sự cố nghiêm trọng như rò rỉ, tắc nghẽn, hoặc ô nhiễm nguồn nước.

1.2. Sơ đồ nguyên lý cấp thoát nước cơ bản trong nhà

Để hiểu rõ về cấu trúc của hệ thống, việc nắm bắt sơ đồ nguyên lý cấp thoát nước là điều kiện tiên quyết. Sơ đồ này mô tả một cách trực quan đường đi của dòng nước từ nguồn cấp bên ngoài vào công trình, phân phối đến các thiết bị vệ sinh, và sau đó được thu gom, xử lý và thải ra ngoài. Đối với hệ thống cấp nước trong nhà, sơ đồ bắt đầu từ đường ống cấp nước vào, đi qua đồng hồ đo, hệ thống lọc (nếu có), đến bể chứa ngầm và được máy bơm tăng áp đẩy lên bể nước mái. Từ đây, nước theo nguyên tắc trọng lực được phân phối xuống các tầng qua hệ thống đường ống trục và nhánh. Đối với hệ thống thoát nước thải, sơ đồ thể hiện việc nước thải từ các thiết bị vệ sinh được thu gom qua các đường ống nhánh, đi qua các bẫy nước (xiphông) để ngăn mùi, rồi chảy vào ống đứng và được dẫn tới bể tự hoại để xử lý sơ bộ trước khi thải ra mạng lưới chung. Sơ đồ này là nền tảng để phát triển các bản vẽ chi tiết và là công cụ không thể thiếu trong quá trình thiết kế.

II. Thách thức khi thiếu tài liệu thiết kế cấp thoát nước

Việc thiết kế và thi công hệ thống cấp thoát nước mà không dựa trên một bộ tài liệu thiết kế cấp thoát nước bài bản và các tiêu chuẩn thiết kế cấp thoát nước hiện hành sẽ dẫn đến nhiều hệ lụy nghiêm trọng. Thách thức lớn nhất là nguy cơ hệ thống hoạt động sai công năng, không đáp ứng được nhu cầu sử dụng thực tế. Ví dụ, áp lực nước yếu, lưu lượng không đủ, hoặc tình trạng tắc nghẽn, thoát nước chậm thường xuyên xảy ra. Những vấn đề này không chỉ gây bất tiện trong sinh hoạt hàng ngày mà còn làm giảm tuổi thọ của công trình và các thiết bị liên quan. Hơn nữa, việc tính toán sai lệch có thể dẫn đến lựa chọn đường kính ống không phù hợp, gây lãng phí vật tư hoặc ngược lại, không đủ khả năng chịu tải. Một trong những rủi ro tiềm ẩn khác là vấn đề an toàn và vệ sinh. Hệ thống thoát nước thiết kế sai có thể gây rò rỉ nước thải, ô nhiễm nguồn nước ngầm và không gian sống, tạo điều kiện cho vi khuẩn và mầm bệnh phát triển. Việc không tuân thủ các quy chuẩn như TCVN 4513:1988 về cấp nước bên trong hay TCVN 4474:1987 về mạng lưới bên ngoài có thể khiến công trình không được cấp phép xây dựng hoặc không đủ điều kiện nghiệm thu, gây thiệt hại lớn về kinh tế cho chủ đầu tư. Do đó, việc đầu tư vào một bộ hồ sơ thiết kế hoàn chỉnh là một yêu cầu bắt buộc để đảm bảo chất lượng và sự bền vững của công trình.

2.1. Rủi ro từ việc tính toán thủy lực không chính xác

Cốt lõi của việc thiết kế hệ thống cấp thoát nước là tính toán thủy lực. Quá trình này xác định lưu lượng nước cần thiết, vận tốc dòng chảy, và tổn thất áp lực trên toàn bộ mạng lưới đường ống. Nếu tính toán thủy lực không chính xác, hàng loạt rủi ro có thể phát sinh. Đối với hệ thống cấp nước, tính toán sai có thể dẫn đến áp lực nước tại các vòi ở tầng cao quá yếu, không đủ để các thiết bị như máy nước nóng hoạt động. Ngược lại, áp lực quá mạnh có thể gây tiếng ồn, rung động và làm hỏng các mối nối, van khóa. Đối với hệ thống thoát nước, vận tốc dòng chảy quá thấp sẽ không đủ sức cuốn trôi cặn bẩn, gây tắc nghẽn đường ống. Vận tốc quá cao lại có thể phá vỡ lớp màng nước trong các bẫy xiphông, khiến mùi hôi từ cống thoát ngược vào nhà. Những sai sót này rất khó khắc phục sau khi công trình đã hoàn thiện, đòi hỏi chi phí sửa chữa tốn kém và ảnh hưởng lớn đến kết cấu tòa nhà.

2.2. Hậu quả của việc không tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế

Các tiêu chuẩn thiết kế cấp thoát nước, chẳng hạn như TCVN 4513:1988, được xây dựng dựa trên cơ sở khoa học và kinh nghiệm thực tiễn để đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn và hiệu quả. Việc phớt lờ các tiêu chuẩn này sẽ mang lại những hậu quả khôn lường. Ví dụ, tiêu chuẩn quy định rõ về độ dốc tối thiểu của ống thoát nước để đảm bảo khả năng tự làm sạch, hay khoảng cách tối đa giữa các hố ga để thuận tiện cho việc bảo trì. Không tuân thủ các quy định này sẽ dẫn đến tình trạng lắng cặn, tắc nghẽn hệ thống. Tương tự, việc lắp đặt ống thông hơi không đúng tiêu chuẩn sẽ làm giảm hiệu quả thoát nước và gây ra hiện tượng áp suất âm trong đường ống, hút cạn nước ở các bẫy xiphông. Hậu quả không chỉ dừng lại ở các vấn đề kỹ thuật mà còn liên quan đến pháp lý. Một công trình không tuân thủ tiêu chuẩn sẽ bị từ chối nghiệm thu, không được đưa vào sử dụng và có thể bị xử phạt hành chính, gây ảnh hưởng tiêu cực đến uy tín của cả nhà thầu và đơn vị thiết kế.

III. Phương pháp thiết kế hệ thống cấp nước trong nhà tối ưu

Thiết kế một hệ thống cấp nước trong nhà tối ưu đòi hỏi sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa lý thuyết tính toán và kinh nghiệm thực tiễn. Phương pháp luận thiết kế bắt đầu bằng việc xác định nhu cầu dùng nước dựa trên quy mô và công năng của công trình, tuân thủ các tiêu chuẩn quy định. Từ đó, tiến hành tính toán thủy lực để xác định lưu lượng cho từng khu vực và lựa chọn đường kính ống phù hợp cho từng đoạn. Một sơ đồ không gian (sơ đồ axonometric) cần được dựng lên để thể hiện chi tiết cách bố trí đường ống, van, và các thiết bị khác, đảm bảo tuyến ống ngắn nhất, ít gấp khúc nhất để giảm tổn thất áp lực và tiết kiệm vật tư. Việc lựa chọn vật liệu và thiết bị cũng là một yếu tố quan trọng. Các loại vật liệu hiện đại như ống cấp nước PPR với ưu điểm bền, không bị ăn mòn, an toàn vệ sinh đang được ưu tiên sử dụng. Đồng thời, các thiết bị như máy bơm tăng ápbể nước mái cần được tính toán dung tích và công suất chính xác để đảm bảo cung cấp nước ổn định ngay cả trong giờ cao điểm. Quá trình thiết kế phải luôn đặt yếu tố dễ dàng cho việc lắp đặt, bảo trì và sửa chữa sau này lên hàng đầu, ví dụ như bố trí các hộp kỹ thuật và van khóa tại các vị trí thuận tiện.

3.1. Các thành phần chính của hệ thống cấp nước trong nhà

Một hệ thống cấp nước trong nhà điển hình được cấu thành từ nhiều bộ phận liên kết chặt chẽ. Thành phần đầu tiên là đường ống dẫn nước vào nhà, kết nối từ mạng lưới cấp nước chung của khu vực. Tiếp theo là cụm đồng hồ đo nước để xác định lưu lượng tiêu thụ. Nước sau đó có thể được trữ trong bể chứa ngầm và được bơm lên bể nước mái bằng hệ thống máy bơm. Bể nước mái có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và duy trì áp lực ổn định cho hệ thống. Từ bể mái, mạng lưới đường ống phân phối bao gồm các ống trục đứng và ống nhánh ngang sẽ dẫn nước đến từng thiết bị vệ sinh trong công trình. Trên mạng lưới này, hệ thống van khóa được lắp đặt tại các vị trí chiến lược để có thể cách ly từng khu vực khi cần sửa chữa. Cuối cùng là các thiết bị sử dụng nước như vòi rửa, vòi sen, bồn cầu. Mỗi thành phần đều đóng một vai trò cụ thể và phải được lựa chọn, lắp đặt đúng kỹ thuật để đảm bảo toàn bộ hệ thống vận hành hiệu quả.

3.2. Lựa chọn vật liệu ống cấp nước PPR và phụ kiện

Việc lựa chọn vật liệu đường ống có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước, độ bền và chi phí của hệ thống. Hiện nay, ống cấp nước PPR (Polypropylene Random Copolymer) được xem là lựa chọn tối ưu cho hệ thống cấp nước sinh hoạt trong nhà. Ống PPR có khả năng chịu được nhiệt độ cao và áp suất lớn, phù hợp cho cả hệ thống cấp nước lạnh và nước nóng. Ưu điểm nổi bật của vật liệu này là bề mặt trong của ống nhẵn mịn, chống bám cặn, không bị oxy hóa hay ăn mòn hóa học, đảm bảo chất lượng nước luôn tinh khiết và an toàn cho sức khỏe. Các mối nối của ống PPR được thực hiện bằng phương pháp hàn nhiệt, tạo ra một liên kết đồng nhất, vững chắc và tuyệt đối không rò rỉ. Khi lựa chọn ống và phụ kiện PPR, cần chú ý đến thương hiệu uy tín, các chứng nhận chất lượng và lựa chọn loại ống có cấp áp lực phù hợp với yêu cầu thiết kế của công trình để đảm bảo hệ thống vận hành bền bỉ theo thời gian.

3.3. Bố trí bể nước mái và máy bơm tăng áp hiệu quả

Trong các tòa nhà cao tầng, bể nước máimáy bơm tăng áp là hai bộ phận không thể thiếu để đảm bảo áp lực nước đủ mạnh tại mọi vị trí. Bể nước mái thường được đặt ở tầng cao nhất, có chức năng lưu trữ một lượng nước dự phòng và tạo ra áp lực thủy tĩnh để cấp nước cho các tầng dưới. Dung tích bể cần được tính toán dựa trên nhu cầu sử dụng trong giờ cao điểm và lượng nước dự trữ chữa cháy (nếu có). Vị trí đặt bể cần đảm bảo kết cấu tòa nhà có khả năng chịu tải. Đối với các tầng trên cùng, nơi áp lực từ bể mái không đủ, hoặc trong các công trình không có bể mái, hệ thống máy bơm tăng áp sẽ được sử dụng. Bơm tăng áp có nhiệm vụ tự động bật/tắt để duy trì một áp suất ổn định trong đường ống. Việc lựa chọn công suất bơm, dung tích bình tích áp và vị trí lắp đặt bơm cần được tính toán kỹ lưỡng để hệ thống hoạt động hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và tránh gây tiếng ồn ảnh hưởng đến sinh hoạt.

IV. Hướng dẫn thiết kế hệ thống thoát nước thải và nước mưa

Thiết kế hệ thống thoát nước là một hạng mục quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến vệ sinh và sự tiện nghi của công trình. Hệ thống này được chia thành hai hệ thống con riêng biệt: hệ thống thoát nước thải (nước đen và nước xám) và hệ thống thoát nước mưa. Nguyên tắc thiết kế cơ bản là đảm bảo nước thải được thu gom và vận chuyển nhanh chóng ra khỏi công trình mà không gây tắc nghẽn, rò rỉ hay phát sinh mùi hôi. Để làm được điều này, việc tính toán thủy lực cho đường ống thoát nước là cực kỳ quan trọng, trong đó yếu tố độ dốc của ống phải được tuân thủ nghiêm ngặt để tạo ra vận tốc dòng chảy tự làm sạch. Vật liệu thường được sử dụng cho hệ thống này là ống thoát nước uPVC, với ưu điểm nhẹ, bền, dễ thi công và chi phí hợp lý. Mạng lưới thoát nước phải bao gồm đầy đủ các bộ phận như phễu thu, xiphông chống hôi, đường ống nhánh, ống đứng, ống thông hơi, hố ga và công trình xử lý cục bộ như bể tự hoại. Mỗi bộ phận có một chức năng riêng và cần được bố trí hợp lý để toàn hệ thống hoạt động đồng bộ và hiệu quả, tuân thủ chặt chẽ các quy định trong tiêu chuẩn thiết kế cấp thoát nước.

4.1. Cấu tạo mạng lưới thoát nước thải và ống thông hơi

Mạng lưới thoát nước thải trong nhà có cấu tạo phức tạp nhằm đảm bảo vệ sinh và hiệu quả. Nước thải từ các thiết bị vệ sinh trước tiên đi qua xiphông (bẫy nước) để ngăn mùi hôi quay ngược trở lại. Sau đó, chúng chảy vào các đường ống nhánh nằm ngang, rồi tập trung vào các ống đứng thoát nước. Một bộ phận cực kỳ quan trọng nhưng thường bị bỏ qua là ống thông hơi. Ống thông hơi được nối với hệ thống ống thoát nước và kéo dài lên trên mái nhà. Nó có hai nhiệm vụ chính: thứ nhất, cung cấp không khí vào hệ thống để cân bằng áp suất, giúp nước thoát nhanh hơn và tránh hiện tượng áp suất âm hút cạn nước trong xiphông; thứ hai, giải thoát các khí độc sinh ra trong quá trình phân hủy chất thải ra ngoài không khí. Việc thiết kế và lắp đặt hệ thống thông hơi đúng cách, ví dụ như thông hơi riêng cho từng thiết bị hoặc thông hơi chung cho cả trục, là yếu tố quyết định đến sự vận hành ổn định của toàn bộ hệ thống thoát nước.

4.2. Nguyên tắc thiết kế hệ thống thoát nước mưa trên mái

Đối với hệ thống thoát nước mưa, nhiệm vụ chính là thu gom và dẫn toàn bộ lượng nước mưa trên bề mặt mái, ban công và sân thượng xuống đất một cách nhanh chóng, tránh tình trạng ứ đọng gây thấm dột và ảnh hưởng đến kết cấu công trình. Nguyên tắc thiết kế bắt đầu bằng việc tính toán lưu lượng nước mưa dựa trên cường độ mưa lớn nhất tại địa phương và diện tích bề mặt thu nước. Từ đó, xác định số lượng, kích thước của các phễu thu nước mưa (quả cầu chắn rác) và đường kính của ống đứng thoát nước. Mái nhà cần được tạo độ dốc hợp lý (thường từ 1-2%) hướng về phía các phễu thu. Hệ thống ống thoát nước mưa phải được thiết kế riêng biệt hoàn toàn với hệ thống thoát nước thải sinh hoạt để tránh tình trạng quá tải và trào ngược nước bẩn khi có mưa lớn. Nước mưa sau khi được thu gom có thể được dẫn thẳng ra hệ thống cống chung hoặc được thu vào bể chứa để tái sử dụng cho các mục đích như tưới cây, rửa sân.

4.3. Lắp đặt bể tự hoại và hố ga theo đúng kỹ thuật

Trước khi xả ra mạng lưới thoát nước chung, nước thải sinh hoạt (nước đen) cần được xử lý sơ bộ để giảm mức độ ô nhiễm. Bể tự hoại (bể phốt) là công trình xử lý cục bộ phổ biến nhất cho các hộ gia đình và tòa nhà. Bể thường có 2-3 ngăn, hoạt động dựa trên nguyên tắc lắng cặn và phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ. Việc thiết kế dung tích bể phải dựa trên số lượng người sử dụng để đảm bảo thời gian lưu nước đủ dài cho quá trình xử lý. Bên cạnh đó, hố ga là một bộ phận không thể thiếu trên mạng lưới thoát nước bên ngoài nhà. Hố ga được đặt tại các điểm giao nhau, điểm thay đổi hướng hoặc độ dốc của đường ống. Chức năng chính của nó là lắng đọng cát và rác thải rắn, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra, thông tắc và bảo dưỡng mạng lưới đường ống. Việc lắp đặt bể tự hoại và hố ga đúng vị trí, đúng kỹ thuật và đảm bảo độ kín khít là yếu tố then chốt để hệ thống hoạt động bền vững và bảo vệ môi trường.

V. Ứng dụng phần mềm và bản vẽ cấp thoát nước thực tế

Trong thời đại công nghệ 4.0, việc thiết kế hệ thống cấp thoát nước đã có những bước tiến vượt bậc nhờ sự hỗ trợ của các phần mềm chuyên dụng. Các phần mềm này không chỉ giúp tăng tốc độ thiết kế mà còn nâng cao đáng kể độ chính xác và khả năng tối ưu hóa hệ thống. Việc ứng dụng công nghệ cho phép các kỹ sư mô phỏng hoạt động của toàn bộ mạng lưới, phát hiện các xung đột tiềm tàng giữa hệ thống cấp thoát nước với các hệ thống kết cấu, kiến trúc, và cơ điện khác ngay trên mô hình số. Điều này giúp giảm thiểu sai sót trong quá trình thi công, tiết kiệm chi phí và thời gian. Các bản vẽ cấp thoát nước được tạo ra từ phần mềm có độ chi tiết cao, dễ hiểu, bao gồm cả mặt bằng, mặt cắt và sơ đồ không gian 3D, giúp đội thi công nắm bắt ý đồ thiết kế một cách trực quan nhất. Hơn nữa, việc tham khảo các đồ án cấp thoát nước thành công của các công trình tương tự cũng là một phương pháp học hỏi và tích lũy kinh nghiệm quý báu, giúp các nhà thiết kế đưa ra những giải pháp sáng tạo và hiệu quả hơn. Sự kết hợp giữa kiến thức nền tảng từ giáo trình và kỹ năng sử dụng thành thạo các công cụ phần mềm chính là chìa khóa để tạo ra những hệ thống cấp thoát nước hiện đại và bền vững.

5.1. Triển khai bản vẽ cấp thoát nước bằng AutoCAD

AutoCAD cấp thoát nước vẫn là một công cụ nền tảng và phổ biến nhất để triển khai các bản vẽ kỹ thuật 2D. Với AutoCAD, kỹ sư có thể dễ dàng thể hiện chi tiết mặt bằng bố trí đường ống, vị trí các thiết bị vệ sinh, van khóa, và các chi tiết lắp đặt. Các bản vẽ mặt cắt giúp làm rõ cao độ của đường ống, độ dốc, và cách xử lý các vị trí giao cắt phức tạp. Sơ đồ nguyên lý và sơ đồ không gian cũng được vẽ một cách rõ ràng, mạch lạc. Ưu điểm của AutoCAD là giao diện quen thuộc, khả năng tùy biến cao và dung lượng file nhẹ, dễ dàng trao đổi giữa các bên liên quan. Tuy nhiên, để làm việc hiệu quả, người dùng cần xây dựng một thư viện block động cho các ký hiệu và thiết bị, cũng như thiết lập các layer tiêu chuẩn để quản lý bản vẽ một cách khoa học. Việc triển khai bản vẽ cấp thoát nước chính xác trên AutoCAD là bước đầu tiên và quan trọng nhất để hiện thực hóa ý tưởng thiết kế.

5.2. Mô hình hóa hệ thống M E với Revit MEP cấp thoát nước

Để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về sự phối hợp và quản lý trong các dự án phức tạp, công nghệ BIM (Building Information Modeling) với phần mềm Revit MEP cấp thoát nước đang trở thành xu hướng tất yếu. Revit cho phép người dùng xây dựng một mô hình thông tin 3D hoàn chỉnh của toàn bộ hệ thống cơ điện (MEP - Mechanical, Electrical, Plumbing). Đối với hệ thống cấp thoát nước (Plumbing), kỹ sư có thể mô hình hóa chi tiết từng đường ống, phụ kiện, van, và thiết bị với các thông số kỹ thuật thực tế. Ưu điểm vượt trội của Revit là khả năng tự động phát hiện xung đột (clash detection) giữa hệ thống cấp thoát nước với kết cấu, kiến trúc hay các hệ thống MEP khác. Ngoài ra, phần mềm còn có thể tự động bóc tách khối lượng vật tư một cách chính xác, hỗ trợ đắc lực cho việc lập dự toán. Mô hình 3D trực quan cũng giúp chủ đầu tư và các bên liên quan dễ dàng hình dung và đóng góp ý kiến, nâng cao chất lượng tổng thể của thiết kế.

5.3. Tham khảo các mẫu đồ án cấp thoát nước tiêu biểu

Đối với sinh viên và kỹ sư mới vào nghề, việc nghiên cứu các mẫu đồ án cấp thoát nước của các công trình đã được xây dựng là một phương pháp học tập vô cùng hiệu quả. Các đồ án này cung cấp cái nhìn thực tế về cách áp dụng lý thuyết từ giáo trình thiết kế mạng lưới cấp thoát nước trong nhà vào một dự án cụ thể. Qua đó, người học có thể nắm được quy trình thiết kế hoàn chỉnh, từ bước thu thập số liệu đầu vào, lập thuyết minh tính toán, đến triển khai chi tiết các bản vẽ. Việc phân tích các giải pháp thiết kế trong các đồ án khác nhau (ví dụ: nhà phố, chung cư cao tầng, nhà xưởng) giúp mở rộng tư duy và học hỏi được nhiều kinh nghiệm xử lý các tình huống kỹ thuật đa dạng. Nhiều trường đại học và diễn đàn chuyên ngành cung cấp các tài liệu đồ án mẫu, đây là nguồn tài nguyên quý giá để trau dồi kiến thức và kỹ năng chuyên môn, tạo nền tảng vững chắc cho công việc thiết kế sau này.

16/07/2025
Giáo trình thiết kế mạng lưới cấp thoát nước trong nhà tham khảo

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương 1, 2, 3, 4, 5. Nguyễn Văn Tín - biên soạn các chương còn lại là 16, 17, 18 (trừ mục 18. đến chương 32. Tuy đã hết sức cố gắng song không tránh khỏi thiếu sót, các tác giả mong nhận đượcý kiến đóng BoP phé binh cua ban doc va xin chan thanh cam on.

CAC TAC GIA Xl K.MLT NIỆM CHUNG VỀ HỆ THÔNG CẬP NƯỚC 1. SƠ ĐỒ VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG CẮP NƯỚC Hệ thống cấp nước là một tập hợp các công trình: thu nước, xử lý nước, điều hòa dự trữ nước, vận chuyền và phân phối nước đến các nơi tiêu dùng. Sơ đồ một hệ thống cấp nước thành phố giới thiệu ở hình 1. Các yêu cầu cơ bản đỗi với một hệ thống cấp nước là: bảo đảm đua đầu đủ 0à liên tuc lượng nước cân thiêt đền các nơi tiêu dùng; bảo đảm chất luong nudc đáp ng các yêu cầu sử dụng, giá thành xây dựng uà quấn lý rẻ, thi cong va quan ly dé dang thuận tiện, có khả năng tự động hóa 0à cơ giới hóa viéc khai thác, xử lý va van chuyên nuốc.

Hệ thống cấp nước có thể phân ra các loại chính sau 1-Theo đối tượng phục vụ: - hệ thông cấp nước đô thị; - hệ thông cấp nuớc công nghiệp; - hệ thẳng cấp nudc nong nghiép; - hệ thống cấp nước đường sit. 2- Theo chức năng phục vụ: - hệ thong cấp nudéc sink hoat; = he théng cép nudc sẵn xuất; - hé thong cap nudc chữa cháu; - hệ thông cấp nước kết hợp. a) Mat bing <—— bugs b) Mặt cắt Hình 1. Sơ đồ hệ thông cấp nước thành phố 1-trạm bơm cấp Ï và công trình thu nước; 2- bể lắng; 3- bể lọc; 4- bể chứa nước sạch; 5- trạm bơm cấp H, 6- đài nước; 7- đường ống dẫn nước; 8- mạng lưới cấp nước thành phố.

3- Theo phương pháp sử dụng: - hệ thắng cấp nuóc chéy thẳng: nước dùng xong thải đi ngay. - hệ thẳng cấp nước tuần hoàn: nước chảy tuần hoàn trong một chu trình kín (xem hình 1. Hệ thống này tiết kiệm nước vì chỉ cần bỗ sung một phần nước hao hụt trong quá trình tuần hoàn, thường dùng trong công nghiệp;. _ - hệ thống cấp nước đùng lại: nước cô thê dùng lại một vài lần rồi mới thải đi, thường áp dụng trong công nghiệp.

4- Theo phương pháp vận chuyền nước: - hệ thông cấp nước có áp: nước chay trong ống chịu áp lực do bơm hoặc bé | chứa nước trên cao tao ra; - hệ thông cấp nước tự chdy: nước tự chảy theo ống hoặc mương hở do chênh lệch địa hình. | 5- Theo phương pháp chữa cháy: - hệ thống chữa cháy áp lực thẤp: áp luc nước ở mạng lưới đường ống cấp nước thấp nên phải đủng bơm đặt trên xe chữa cháy nhằm tạo ra áp lực cần thiết để dập tắt đám cháy. Bơm có thể hút trực tiếp từ đường ống thành phố hay từ thùng chứa nước trên xe chữa cháy; —:cc—- ———— u 6 7 8 Hình 1. Sơ đồ hệ thống cấp ước tuần hoan cho xi nghiép | ; 1-trạm bơm cấp II; \ : 2- tháp làm nguội; N 3- đường ống dẫn nước nguội; /.

\ 4- máy mốc sản xuất; | ~zx 4 3 , 5- đường ống dẫn nước nóng; | 4 Z1 1 `. 6- công trình thu nước: 4 ° | 7- tram bom cap I; _ ` 4 8- đường ống dẫn nước bổ sung x * ` từ nguồn. , $ - hệ thỗng chữa cháu áp lực cao: áp lực nước trên mạng lưới đường ống đảm bảo đưa nước tới mọi nơi chữa cháy, do đó đội phòng cháy chữa cháy chỉ việc lắp ống vải gai vào họng chữa cháy trên mạng lưới đường ống để lẫy nước chữa cháy. 6- Theo phạm vi phục vụ: - hệ thỗne cấp nuớc trong nhà; - hệ thông cấp nước tiễu khu; - hệ thống cấp nước thành phố.

TIÊU CHUAN VÀ CHE pO DUNG NƯỚC N6 dùng Tiêu chuẩn dùng nước là thông số rat co ban khi thiết kê hệ thống cấp nudc. để xác định quy mô hay công suất cấp nước cho dé thi, xi nghiép. hoạt, sản Tiêu chuẩn dùng nước có nhiều loại: tiêu chuẩn dùng nước sinh xuất, chữa cháy, nước tuGi v. : mức Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt ¡phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau: , điều kiện độ tiện nghỉ của khu đân cư, điều kiện khí hậu địa phương quản lý và cấp nước, thời hạn xây dung v.

và các điều kiện Tiêu chuẩn dùng nước sản xuất phụ thuộc vào loại sản xuất sản xuất. dân số, mức độ chịu Tiêu chuẩn dùng nước chữa cháy phụ thuộc vào quy mô lửa cũng như khối tích của nhà V. thay đôi theo mùa (mùa Do lượng nước tiêu thụ của từng người khác nhau và thống cấp nước người ta he ding nhiều hơn mùa đông) nên khi thiết kế hệ suất cấp nước. thường dùng tiêu chuẩn dùng nước tính todn để xác định công của một người trong Tiêu chuẩn dùng nước tính toán là lượng nước tiêu thụ trung bình từng giai đoạn xây dựng (đợt 1: từ một ngày.

đêm của ngây dùng nước lớn nhất theo 5 đến 10 năm, đợt 2: từ 15 đến 20 năm). lớn nhất và nhỏ nhất so với ngày Tỷ số giữa lượng nước tiêu thụ của ngây dung nước điều hòa ngây lớn nhat Kngđ max dùng nước trung bình trong năm gọi là hệ số không. và nhỏ nhất Kngđ min- rất khác nhau (ban ngày Lượng nước tiêu thụ từng giờ trong ngày đềm cũng gid cao điểm tiêu thụ nhiều, ban đêm tiêu thụ it. giờ lớn nhất và nhỏ nhất: Kn max Do đó cũng cần xác định hệ số không điều hỏa giờ dùng nước lớn nhất hay nhỏ nhất va Ky min 4 Y số giữa lượng nước tiêu thụ irong với giờ dùng nước trung bình trong ngảy các khu dân cư đô thị Theo quy phạm, tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt cho xác định theo bảng 1.

sản xuất tại xí nghiệp lầy theo - Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt của công nhân bảng 1. cho các khu dân cư đô thị Mức độ tiện nghỉ của nhả ở trong các khu [ Tieu chuẩn dùng nước ngà dan cu dé thi y Ky max trung bình, !/ng.Nhà không trang thiết bị vệ sinh, lấy nước ở vi công cộng. 40 - 60 2- Nha chi cd véi nước, không có thiế 2,5 - 2,0 t bị vệ sinh khác 80- 100 3- Nha có hệ thống cấp thoát 2,0 -1,8 nước bên trong nhưng không có thiất bị tắm 120 - 150 1,8 - 1,5 4- Như trên, có thiết bị tắm hương sen. 150 - 200 | 127-144 9- Nha có hệ thống cấp thoát nướ c bên trong có bồn tắm và có cấp nước nóng cục bộ 200- 300 1,5 - 3,0 Ghi cha: | 1) Hé sé không điều hòa ngay Knog max = 1,4 - 1,5.

2) Tiêu chuẩn dùng nướ c trên bao gồm cả lượ ng nước công cộng tron g các khu nhà ở. Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt và hệ số khô trong các xi ngh ng điều hòa giờ iệp công nghiệp Loại phân xưởn Tiêu chuẩn dùng nước, Hệ số không 3 phan 9 I/ng kíp ` ` điều hòa giờ 1.Phân xưởng nóng, tỏa nhiệt lớn hơn 20 keal-m3/h 35 2,5 2- Các phân xưởng khác 25 3,0 Ghi chú: Lượng nước tắm cho công nhân sau £16 lam việc là 500 tấm là 45 phút. h cho một vòi tắm và thời gian Tiêu chuẩn dùng hước tướ i đường, tưới cây có thể lẫy 0,5 - 1 ]/ mỄ. _ Tiêu chuẩn dùng nước chữa cháy cho cac-khu dan theo tiêu chuẩn thiết kế 20 TCN cư đô thị có thể xác định - 33.

Tiêu chuẩn nước chữa cháy cho các khu dân cư đô thị ` theo số đám cháy đồng thời Lưu lượng cho một đám cháy, l/s Số dân Số đám -_ Nhà hai tầng Nhà hỗn hợp các tầng Nhà ba tầng ˆ cháy với bậc chịu lửa không phụ thuộc không phụ thuộc (1000 người) | đồng thời nn V,V bậc chịu lửa bậc chịu lửa Đến 5 1 5 5 10 10 25 2 10 10 15 15 50 2 15 20 20 25 100 2 20 25 30 35 200 3 20 - ` 30 40 300 3 - 40 .80 Chế độ dùng nước hay lượng nước tiêu thụ từng giờ trong ngày đêm cũng là một số liệu rất quan trọng khi thiết kế một hệ thống cấp nước bất kỳ. Nó | được dùng để lựa chọn công suất máy bơm cũng như để xác định dung tích các bê chứa, đài nước. Chế độ dùng nước thay đổi phụ thuộc vào điều kiện khí hậu; chế độ làm việc, nghỉ ngơi của con người, nhà máy v. Nó được xây dựng trên cơ sở công tác điều tra thực nghiệm và được biểu diễn bằng bảng lượng nước tiêu thụ theo từng giờ trong ngày đêm hay biểu đồ dùng nước như giới-thiệu ở hình 1.

% lu lung ngùy đếm s: C6 Ga ƠŒ <5 — NÓ G0 0 2 4 6 8 0 12 lá 16 18 20 22 24giữ Hình 1. Biểu đồ dùng nước trong một ngầy đêm cho thành phố Từ các bảng và biểu đỗ này ta có thể đễ dàng tìm được hệ số không điều hòa 210 Ky max Va Ky min trong từng trường hợp cụ thể khác nhau. LƯU LƯỢNG NƯỚC TÍNH TOÁN VÀ CÔNG SUẤT TRẠM CẤP NƯỚC 3 Lưu lượng nước tính toán cho các khu dân cư thường được xác định theo công thức sau Nà.N Qmax ned = ‘tb Kuga max = HT, mŠ/ngả ; (1.1) 1000 1000 Qmaxh = Qmax ned x, max + m?/h ; q.3) 3600 trong đó Qiax ngã Quax bị Quax s - lưu Tượng tính toán lớn nhất ngày, giờ, giây; Kngd max: Kh max - bé 86 không điều hòa lớn nhất ngày, giờ; ¡p - tiêu chuẩn dùng nước trung bình l/ng.ngổ; g: ~- tiêu chuẩn dùng nước tính toán ngày dùng nước lớn nhất 1/ ng. 3%: Lưu lượng nước tưới đường, tưới cây được xác định theo công thức 10000.5) T trong đó q; - tiêu chuẩn nước tưới đường, tưới cây, l/ m?ngd; F,- điện tích cần tưới, ha; _ SỐ Qt ned - lượng nước tưới trong một ngày đêm, mŠ/ngở; Q¡¡ - lượng nước tưới trong một giờ, mẺ/h ; | T - thời gian tưới trong một ngày đêm.

Thông thường tưới đường từ 8h đến 16h? tưới cây từ 5h đến 8h và 16h - 19h hàng ngày. 3 Lưu lượng nước sinh hoat của công nhân khi làm việc tại nhà máy xác định theo công thức OshCN ngd _- _q@ đẹ N,+q,N 1 7000” "2 3 ood ; « m”/ngở (1.7) QO, ca ỌCN .8) 9 trong đó ST oo ca?

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ