Thiết kế hệ thống cấp thoát nước cho nhà chung cư cao 12 tầng

Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng

PHẦN I: KHÁI QUÁT CHUNG
CHƯƠNG 1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ.
- Thiết kế hệ thống cấp thoát nước bên trong cho một căn nhà chung cư 12
tầng với các số liệu tính toán như sau:
• Gồm 12 tầng với chiều cao tầng hầm -2,8m;tầng 1 cao 4,5 m; tầng 2-13
cao 3,5m; tầng kĩ thuật (tum) cao 4 m.
• Các tầng có 1 khu vệ sinh gồm 10 xí bệt 3 âu tiểu treo tường và 5
lavarbo
• Nước sử dụng cho công trình gồm nước phục vụ cho các nhu cầu sinh
hoạt của người trong khu chung cư,những người làm việc tại công trình
(SH) và lượng nước cho cứu hỏa (CH)
• Cao độ sàn nhà :
+ cốt tầng hầm :-4,5 (m)
+ cốt tầng 1:

0,00(m)

+ cốt tầng 2 :

4,50 (m)

+ cốt tầng 3 :

8,0 (m)

+ cốt tầng 4 :

11,5 (m)

+ cốt tầng 5 :

15,0 (m)

+ cốt tầng 6 :

18,5 (m)

+ cốt tầng 7 :

22,0 (m)

+ cốt tầng 8 :

25,5 (m)

+ cốt tầng 9 :

29,0 (m)

+ cốt tầng 10 :

32,5 (m)

+ cốt tầng 11 :

36,0 (m)

+ cốt tầng 12:

39,5 (m)

+ cốt tầng 13:

43,0 (m)

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

1


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
+ cốt tầng áp mái :
+ cốt mái nhà :

46,50 (m)

50,5 (m)

- Vị trí đường ống cấp nước thành phố
• Áp lực, lưu lượng hoàn toàn không đảm bảo thường xuyên.
• Cốt mặt đất tại vị trí đặt ống -0,75 (m)
• Độ sâu chôn ống: 1,2 (m)
• Đường ống cấp nước ngoài nhà D150.
• Vật liệu ống:Ống gang dẻo
- Vị trí đường ống thoát nước thành phố
• Cốt mặt đất tại vị trí đặt ống -0,75 (m)
• Độ sâu chôn ống: 3,0 (m)

• Vật liệu ống: Bê tông cốt thép
• Đường ống thoát nước ngoài nhà D300:
• Hệ thống thoát nước bên ngoài công trình là HTCN chung.
- Các tiêu chuẩn dùng trong tính toán lấy trong TCVN 4513 - 1988, TCVN
4474 - 1984, TCVN 323 – 2008.
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC
2.1.Lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nước trong nhà
- Đường ống cấp nước tiểu khu phía trước công trình, có D = 150 mm, đặt sâu
cách mặt đất 0,4 m, cách công trình 1,5m. Áp lực, lưu lượng hoàn toàn
không đảm bảo thường xuyên
- Mạng lưới cấp nước bên trong nhà dùng để đưa nước tới mọi thiết bị vệ sinh
bên trong nhà.

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

2


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
- Đường ống cấp nước bên trong nhà là nhựa tổng hợp PPR, đường kính 10
÷70 mm, đảm bảo vận tốc kinh tế 0,5 ÷1 m/s, trong trường hợp tối đa là
1,5 m/s. Trường hợp chữa cháy vận tốc tối đa có thể cho phép tới 2,5 m/s.
- Từ các số liệu đã xác định được, cần phải thiết kế hệ thống cấp nước đảm
bảo lưu lượng và áp lực cho công trình, vừa có tính chất mỹ quan và kinh
tế.
- Trước tiên ta có thể tính sơ bộ được áp lực cần thiết của ngôi nhà 12 tầng
ct
là: H nhà

=40m, trong khi đó áp lực ngoài đường phố chỉ khoảng 6m, do vậy

để đảm bảo cấp nước an toàn cho ngôi nhà ta lựa chọn phương án cấp
nước theo sơ đồ bể chứa- trạm bơm- két nước trên mái.
2.2.Vạch tuyến mạng lưới cấp nước
- Mạng lưới cấp nước bên trong bao gồm: đường ống chính, đường ống
đứng và các nhánh dẫn tới các thiết bị vệ sinh.
- Các yêu cầu khi vạch tuyến:
•
•
•
•
•

Đường ống phải đi tới mọi thiết bị vệ sinh trong nhà.
Tổng chiều dài đường ống là ngắn nhất.
Đường ống dễ thi công và quản lí sửa chữa và bảo dưỡng.
Mỗi ống nhánh không nên phục vụ quá 5 đơn vị dùng nước
Kết hợp tốt giữa đường ống dẫn nước với nút đồng hồ đo
nước.giữa mạng lưới và két nước…

- Trên cơ sở đó ta tiến hành vạch tuyến như sau:
• Đặt đồng hồ đo nước trên đường ống cấp nước từ mạng lưới cấp
nước bên ngoài vào trong công trình.
• Bể chứa đặt trong tầng hầm, có nắp mở.
• Máy bơm đặt cạnh bể chứa.
• Két nước đặt trên mái.
2.3.Vẽ sơ đồ không gian hệ thống cấp nước

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

3


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
- Dựa vào vạch tuyến ống cấp nước trên mặt bằng,dựng sơ đồ không gian
trên hình chiếu trục đo.
- Chọn tuyến ống bất lợi nhất (tuyến dài nhất,dẫn nước đến thiết bị vệ sinh
xa nhất cao nhất tính từ điểm lấy nước.
- Lập sơ đồ tính:đánh số các đoạn tính toán theo tuyến bất lợi nhất mà từ đó
có sự thay đổi về lưu lượng
2.4.Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống và tính thủy lực cho
mạng lưới
2.4.1.Tính toán lưu lượng nước cấp.
- Lưu lượng tính toán được xác định theo công thức sau:
Qtt=0,2.α.cănN ( l/s)
Trong đó:
• α: Hệ số phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước.Với q=150 (l/ng.ngđ) thì
α = 2,1
• N: Tổng số đương lượng các thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính toán.
• K: Hệ số phụ thuộc vào đương lượng.Tra bảng 1.5 giáo trình cấp thoát
nước trong nhà.
BẢNG THỐNG KÊ ĐƯƠNG LƯỢNG.

Xí bệt
Lavarbo
Âu tiểu nam

10
0,5
5
0,33
1
3
0,17
tầng 2
Giống tầng 1
tầng 3
Giống tầng 1
tầng 4
Giống tầng 1
tầng 5
Giống tầng 1
tầng 6
Giống tầng 1
tầng 7
Giống tầng 1
tầng 8
Giống tầng 1
tầng 9
Giống tầng 1
tầng 10
Giống tầng 1
tầng 11
Giống tầng
1 10N2
SVTH:
NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP:
tầng 12
Giống tầng 1
tầng 13
Giống tầng 1

5
1,65
0,51

7,16

7,16

7,16
7,16
7,16
7,16
7,16
7,16
7,16
7,16
7,16
7,16
7,16
7,16

14,32
21,48
28,64

35,8
42,96
50,12
57,28
64,44
71,6
78,76
4
85,92
93,08


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
Qtt= 0,2 × 1,5 × 93,08 =2,9 ( l/s)

Ta có :

2.4.2.Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước lạnh
- Dựa vào vận tốc kinh tế v=0,5÷ 1,5 (m/s) và vận tốc tối đa cho phép là 2,5
(m/s) để xác định đường kính thích hợp của từng đoạn ống,tổn thất từng
đoạn ống và toàn bộ mạng lưới.Với nhà cao tầng ta cần khử áp lực dư ở
các tầng dưới, điều này có thể đạt được bằng cách giảm dần kích thước
đường ống (đồng nghĩa với việc tăng tổn thất áp lực trong đường ống và
khử được áp lực dư đồng thời giảm giá thành xây dựng). Từ đó xác định
Hyc để chọn bơm, bể chứa, két mái thích hợp.
- Tổn thất từng đoạn ống được xác định theo công thức
h= i x l

(m)

Trong đó:
+ i: Tổn thất đơn vị. (mm)
+ l: Chiều dài đoạn ống tính toán. (m)
- Khi tính toán ta tính cho đường ống bất lợi nhất cuối cùng tổng cộng vào
từng vùng của mạng lưới còn các tuyến ống còn lại tính chọn theo kinh
nghiệm theo tổng số đương lượng ở từng đoạn tính toán.
- Sơ đồ không gian và kết quả tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước lạnh đi
kèm với thuyết minh.
.5.Chọn đồng hồ đo nước cho ngôi nhà
- Chọn đồng hồ đo nước dựa trên cơ sở thoả mãn hai điều kiện:
+ Lưu lượng tính toán.
+ Tổn thất áp lực.
- Theo tính toán ở trên lưu lượng cho toàn khu nhà là:
qtt = 2,9 (l/s)
- Theo quy phạm bảng 1.1 (trang 19- Giáo trình cấp thoát nước trong nhà ) ta
chọn đồng hồ loại cánh quạt BK cỡ đồng hồ 50 có các đặc tính sau:

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

5


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
+ qmax =6 (l/s)
+ qmin = 0,9 (l/s)
- Tổn thất áp lực qua đồng hồ:
Hđh = S ×q2 (m)
Trong đó:

+ S: Là sức kháng của đồng hồ lấy tuỳ thuộc vào từng loại đồng hồ. Với đồng
hồ BK50 tra bảng 1.2 (trang 20-Giáo trình cấp thoát nước trong nhà) thì:
S = 0,0265
+ q: Là lưu lượng nước tính toán, (l/s).
Hđh = 0.0265× 2,9 2 = 0,22 (m) < 1-1,5 (m)
=> Tổn thất áp lực qua đồng hồ thoả mãn điều kiện về tiêu chuẩn về
tổn thất áp lực.
- Như vậy việc chọn đồng hồ là hợp lý.
-Chọn đồng hồ đo nước cho các căn hộ
2.6. Tính toán bể chứa nước ngầm
 Bể chứa nước sạch được xây dựng nhằm điều hòa nước cấp cho sinh hoạt
và dự trữ một phần cho chữa cháy trong công trình.
-Dung tích bể chứa được xác định theo công thức:
Wbc =Wđh + Wcc , ( m3 )
+

Wđh : dung tích phần điều hòa của bể tính theo cấu tạo:
Wđh = (0,5 ÷ 2) Qng .đ
tt

•

tt
Qng
.đ :nhu cầu dùng nước sinh hoạt trong ngày của công trình
tt
3
Qng
.đ =Q1 + Q2 + Q3 (m )

Trong đó:
 Q1: nước sinh hoạt cho tầng 1 thương mại

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

6


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng

Q1=

750 × 2
=1,5 (m3)
1000

Diện tích sàn dịch vụ ở tầng 1 là 750 m2
Tiêu chuẩn dung nước cho 1 m2 sàn dịch vụ lấy Q1=5(l/ng.ngđ).
 Q2 : nước sinh hoạt cho 11 tầng căn hộ:
Q2 =

396 ×150
= 59,4 (m3)
1000

Số người sử dụng nước trong nhà là 396 người (trung bình 6 người/1 căn
hộ,tổng số căn hộ là 66).
Tiêu chuẩn dùng nước hàng ngày của một người (l/ng.ngđ).Với nhà

chung cư ta lấy Q0 = 150 (l/ng.ngđ)
 Q3 : Nước sinh hoạt cho nhân viên phục vụ
Q3=

40 × 50
= 2 (m3)
1000

Số nhân viên phục vụ trong nhà là 40 người (lấy 10% tổng số dân).
Tiêu chuẩn dùng nước hàng ngày của một người (l/ng.ngđ).
lấy 50 (l/ng.ngđ )
+ Vậy.

Qngđ= 1,5+59,4+2= 62,9 ( m3/ngđ)
=> Wđh = 1 × Qngđ = 62,9 (m3)

+ Wcc :Dung tích dự trữ nước chữa cháy trong 3h cho 2 vòi chữa chãy có lưu
lượng 1 vòi là 5 (l/s) và dung tích chữa cháy tính cho hệ thống chữa cháy
tự động sprinkler trong 1h
• Dung tích bể phòng cháy chữa được tính toán theo nguyên tắc cộng
dồn các khối tích chữa cháy:
• Khối tích cho hệ chữa cháy tự động:
Hệ thống chữa cháy Sprinkler tự động (theo TCVN 7336-2003) với
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

7

Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
nguy cơ cháy trung bình nhóm I .Ta có:
 Cường độ phun tại tầng hầm:

0,12 l/s/m2

 Diện tích phun tính giả định toán:

240m2

 Diện tích bảo vệ của 01 đầu phun:

12m2

 Khoảng cách tối đa giữa các đầu phun:

4m

 Lưu lượng yêu cầu = 0,12 x 240 = 28,8 l/s
WSprinkler = 28,8 x3,6 = 104 m3 (chữa cháy 1 giờ)
 Khối tích cho hệ chữa cháy họng nước vách tường:
WHNVT = 5x2 x 3,6x3 = 108 m3 (chữa cháy 3 giờ)
+ Dung tích bể phòng cháy.
Wcc = WSprinkler + WHNVT = 104+108 = 212 m3
- Vậy dung tích bể chứa là :
Wbc = 62,9 +212 = 274,9 (m3)
- Xây dựng bể 279 m3 hình chữ nhật bằng bê tông cốt thép, gạch với các
kích thước sau:LxBxH = 15,5x6x3 (m).
2.7. Tính toán két nước.
2.7.1. Thiết kế két nước.

- Két nước được xây dựng bằng bê tông cốt thép, có đường ống lên xuống
và có bố trí van khoá, van phao.
- Vị trí đặt két nước lợi dụng kết cấu ngôi nhà, két nước đặt trên tầng
tum,đường ống cấp nước lên két riêng với đường ống cấp nước xuống các
khu vệ sinh.
- Két nước có chống thấm và được che đậy kỹ .
2.7.2. Xác định dung tích két.
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

8


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
- Dung tích của két nước được tính toán theo công thức sau :
W

k

= K ×W

dh

+W

cc

- Trong đó :
+ K: là hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và chiều cao phần cặn

lắng ở đáy kétnằm trong khoảng ( 1,2 ÷ 1,3 ).Ta chọn K =1,2
+ Wđh:Dung tích điiều hòa két nước ,do công trình có lắp đặt trạm bơm và
két nước (Trạm bơm tự động)
Wđh =

Qb
(m3)
4×n

• Qb: là công suất máy bơm:
Qb = qtt × 3,6 = 4,92 × 3,6 =17,72 (m3).
• N: Số lần mở máy bơm trong 1 giờ (N = 2÷4). Chọn N = 2.Vậy ta có:
Wđh =

17, 72
= 2,2(m3).
4× 2

+ Wcc :Thể tích nước chữa cháy cho 10 phút đầu cho 2 vòi chưa cháy với
lưu lượng 1 vòi là 5(l/s) và hệ thống chữa cháy tự động sprinkler với
lưu lượng là 28,8 (l/s)
Wcc =

10 × 60 × (5 × 2 + 28,8)
=23,3 (m3)
1000

- Thể tích xây dựng của két nước:
Wk = 1,3 × (2,2 +23,3) = 32 (m3).
Xây dựng két nước 32 m3 có kích thước: L × B × H = 4,7 × 3,4 × 2 (m)

2.8.Chọn máy bơm
2.8.1.chọn máy bơm sinh hoạt:
a.chọn bơm làm việc:
Chọn máy bơm cấp nước trong nhà dựa vào 2 tiêu chí cơ bản Qb và Hb
- Qb:Công suất của máy bơm bằng lưu lượng nước tính toán của ngôi nhà
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

9


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
Qb = 4,92 (l/s)
- Hb: Cột nước của máy bơm
Ở đây ta bơm nước từ bể chứa nên ta có
Hb = hhh+ htd+ ∑ h + hcb (m)
Trong đó :
•

hhh:độ chênh cao hình học giữa mực nước cao nhất trong két nước và
mực nước thấp nhất trong bể chứa.
Cao độ của bể chứa bằng cốt nền tầng hầm nơi đặt bể hbc = -3,00 => cốt
của mực nước sinh hoạt thấp nhất trong bể là
(-0,7-3,00)= -3,7(m) (0,7m là chiều cao lớp nước sinh hoạt ).
=>hhh= 42,8+0,5+2,0-(-3,7) = 48,5 (m).

•

∑ h : tổng tổn thất áp lực trên ống từ bơm đến két, ta cóqtt = 4,92 (l/s)

chọn ống cấp nước bằng thép từ bơm lên két D80,tra bảng tính toán
thủy lực ta có: v = 0,99 (m/s), 1000i = 29,1( m).Chiều dài đoạn ống là:
50(m).

∑h

= 50x0,0291=1,46 (m).

• hcb: tổn thất cục bộ, lấy bằng 25% ∑ h
hcb = 25% x1,46 = 0,37(m).
•

htd: áp lực tự do ra khỏi miệng vòi, lấy htd = 2 (m).

• Vậy ta có:
H b = 49 + 2,0 + 1,65 + 0,41 =52,83 (m)

Ta chọn 2 máy bơm: 1 công tác, 1 dự trữ có lưu lượng và cột áp như sau:
H Bom =52,83 (m), QBom = 4,92(l/s) = 17,72 ( m3/h).

Dựa vào phần mềm chọn bơm Bips ta chọn bơm NLX-16-5

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

10


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng

b.chọn bơm tăng áp:(Chọn bơm tăng áp cho 2 tầng 11+12)
- Lưu lượng tiêu thụ lớn nhất cho 2 tầng áp mái là qmax= 1,82 l/s =6,55 m3/h
( tính với tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh 2 tầng 11 +12 là
N=84)
- Cột áp của bơm tăng áp
Hb = htd+ ∑ h + hcb - hhh (m)
• hhh:độ chênh cao hình học giữa mực nước thấp nhất trong két nước và
cao độ thiết bị vệ sinh bất lợi nhất
+ Cao độ của mực nước thấp nhất trong két bằng 43,8m
+ Cao độ thiết bị vệ sinh bất lợi nhất bằng 38,5m
=>hhh= 43,5 – 38,5 = 4,8 (m).
•

∑ h : tổng tổn thất áp lực trên ống từ két đến thiết bị vệ sinh bất lợi nhất
∑h

=2,8 (m).

• hcb: tổn thất cục bộ, lấy bằng 25% ∑ h

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

11


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
hcb = 25% x2,8 = 0,7(m).

•

htd: áp lực tự do ra khỏi miệng vòi, lấy htd = 3 (m).

Vậy Hb = 2,8+ 0,7 + 3 -4,8 = 1,7 (m)
Dựa vào phần mềm chọn bơm Bips ta chọn bơm RFI-16

c.tính toán bình khí nén
- Dung tích nước điều hòa cần thiết: Vn=
- Hệ số điều áp: f =

qb
4Z

P2 − P1
P2

Trong đó :
• P1: áp lực tuyệt đối min trong bình P1=2,0 bar
• P2: áp lực tuyệt đối max trong bình P1=3,0 bar
• Z: số lần đóng mở bơm trong 1 giờ.chọn Z=8 lần
Vậy

f=0,33 ;Vn=0,205 m3

- Thể tích bình điều áp
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

12


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
Vn

0, 205

V= 4 f = 4 × 0,33 =0,155 m3
Chọn bình khí nén có dung tích 0,2 (m3)
2.8.2.chọn máy bơm chữa cháy:
- Áp lực máy bơm chữa cháy được tính theo công thức:
H mb = H tt + H ct + H b + H cb + H dl + H v
Trong đó:
+ H ct: chiều cao tính từ cao trình bệ bơm đến điểm họng chữa cháy cao
nhất và xa nhất: (Cao trình): 42 m
+ H b : chiều cao ống hút máy bơm = 2m
+ H tt : Σ= Ai × qi2 × Li (Tổn thất trên đường ống đẩy)
+ H dl : 20m (Đầu lăng)
+ H v : 1,5m (Vòi)
+ H cb: 10% × H tt
• Tính toán Htt
Tổn thất áp lực trên đường ống đẩy phụ thuộc vào đường kính ống.
Đường ống đẩy chia ra làm nhiều đoạn khác nhau.
Hệ số tổn thất
H tổn
Ai tính theo
thất i
TCVN 4513(m)
1988

Ghi chú

Stt

Đoạn ống
(m)

Chiều dài
Li (m)

Lưu
lượng
Qi (l/s)

1

D100

34,1

38,8

0,000267

2,05

Tầng hầm

2

D100

47.4

10,0

0,000267

1,26

Các tầng

Tổng

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

3,31

LỚP: 10N2

13


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
• Tính toán Hcb = 10%Htt = 3,31 × 10% = 0,33
• Từ đó ta có : Hmb = 3,31 + 42 + 2 + 0,33 + 20 + 1,5 = 69,14 (m)
• Qua kết quả tính toán thực tế ở trên, để đảm bảo lưu lượng và cột áp của
máy bơm theo đúng quy định, tiêu chuẩn ta xác định được các thông số kỹ
thuật của máy bơm cho hệ thống Sprinkler và họng nước vách tường của

công trình như sau:
QB max ≥ 38,8 l/s; HB max ≥ 69,14 m
-

2 Máy bơm động cơ điện (1 bơm chính và 1 bơm dự phòng ):
Q>38,8 l/s=139,68 m3 ; H > 69,14 m

-

01 Máy bơm bù áp lực trục đứng: Q > 5 l/s; H > 70 m

- Bố trí 1 bình khí ép 0,5m3 kết hợp với bơm tăng áp
2.8.3.Tài liệu chọn bơm:
- Dựa vào phần mềm bơm chọn bơm BIPS và các thông số bơm đã tính toán
được ta tra được bơm theo yêu cầu.
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC
3.1.Lựa chọn sơ đồ hệ thống thoát nước trong nhà
- Hệ thống thoát nước bên ngoài là hệ thống thoát nước chung nên mọi nước
thải đều được đổ vào hệ thống này.
- Theo xu hướng ngày nay, ta cho nước thải của nhà ở vào hết bể tự hoại phần
nước sau khi lắng hết cặn sẽ ra ngoài còn phần cặn sẽ được giữ lại nhờ vi
khuẩn yếm khí phân hủy.
- Ở đây ta thiết kế hệ thống thoát nước chung cho công trình.Có nghĩa là thiết
kế mỗi khu vệ sinh một ống đứng để thoát toàn bộ nước thải sinh hoạt và

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

14

Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
nước nhà xí.Nước từ chậu rửa vs từ bệ xí được dẫn vào một ống .Tất cả nước
thải được đưa tới bể tự hoại sau đó đổ ra mạng lưới thoát nước đường phố.
- Nước mưa được dẫn bằng một hệ thống ống riêng sau đó đổ chung vào hố
ga thoát nước ngoài nhà và ra hệ thống thoát nước thành phố.
- Sơ đồ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt trong nhà được thể hiện trong bản
vẽ.
Các ống nhánh có bố trí các phễu thu, xi phông, lưới thu, các ống
nhánh được đặt dưới trần nhà phòng vệ sinh, phía dưới có trần nhựa che kín.
Trên hệ thống ống tháo sàn nhà tại các nơi đổi hướng giao nhau đều có
xây hố ga và nắp bảo vệ.
3.2. Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước.
Lưu lượng nước thải tính toán cho hệ thống thoát nước trong nhà được
áp dụng theo công thức:
qth = qc + qdcmax
Trong đó:
+ qdcmax: Là lưu lượng nước thoát của mỗi dụng cụ vệ sinh có lưu lượng
thải lớn nhất nằm trên đoạn ống tính toán.
+qc: Lưu lượng nước cấp tính toán được xác định
Để đảm bảo không lắng cặn bẩn tốc độ nước chảy trong ống V > 0,7 m/s
3.3. Xác định lưu lượng nước thải cho trong đoạn ống.
3.3.1.Tính toán các ống đứng thoát nước
Từ mặt bằng vạch tuyến,sơ đồ nguyên lý và sơ đồ không gian ta thấy
-Ống đứng thoát nước các trục TN1;TN2;TN3;TN4;TN7;TN8;TN9;TN10
giống nhau nên ta chỉ cần tính 1 trục rồi suy ra các trục còn lại
-Ống đứng thoát nước các trục TN5;TN6 giống nhau nên ta chỉ cần tính 1
trục rồi suy ra các trục còn lại

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

15


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
-Ống đứng thoát nước rử a bếp và máy giặt các trục TB1-TB6 giống nhau
nên ta chỉ cần tính 1 trục rồi suy ra các trục còn lại
+Trục TN1
-Trục TN1 có 12 xí,12 Lavabor,24 phễu sàn với N=30 ; ; q c = 1,06 l/s; qdc

max

= 1,6 l/s,
⇒ q th = 1,06 + 1,6 = 2,66 (l/s)

Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống đứng : D =
110 mm; h/D = 0,41; i=0,03 ; v = 0,97 (m/s).
=> các trục TN2;TN3;TN4;TN7;TN8;TN9;TN10 đều lấy D=110 mm
+Trục TN5
-Trục TN5 có 24 xí,24 Lavabor,48 phễu sàn với N=60 ; ; q c = 1,52 l/s; qdc

max

= 1,6 l/s,
⇒ q th = 1,52 + 1,6 = 3,12 (l/s)

Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống đứng : D =

125 mm; h/D = 0,31; i=0,03 ; v = 0,97 m/s.
=> trục TN6 lấy D=125 mm
+Trục TB1
-Trục TB1 có 12 chậu bếp và 12 máy giặt với N=24 ; ; qc = 0,95 l/s;
qdc

max

= 1,0 l/s,
⇒ q th = 0,95 + 1,0 = 1,95 (l/s)

Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống đứng : D =
110 mm; h/D = 0,33; i=0,03 ; v = 0,88 m/s.
=> các trục TB2-TB6 đều lấy D=110 mm
3.3.2.Tính toán thủy lực các đoạn ống ngang gom nước ống đứng về hộp kĩ
thuật chính:
+đoạn X1-X2
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

16


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
Đường ống này nhận lưu lượng từ ống đứng TN6
Ta có N= 60 =>qc = 1,52 l/s ; qdc

max

= 1,6 l/s,

⇒ q th = 1,52 + 1,6 = 3,12 (l/s)

Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống đứng : D =
125 mm; h/D = 0,31; i=0,03 ; v = 0,97 m/s.
+đoạn X2-X3
Đường ống này nhận lưu lượng từ ống đứng TN6 và TB4
Ta có N= 60+24=84 =>qc = 1,82; qdc

max

= 1,6 l/s,

⇒ q th = 1,82 + 1,6 = 3,42 (l/s)

Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống có : D =
125 mm; h/D = 0,32; i=0,03 ; v = 0,99 m/s.
+đoạn X3-X4
Đường ống này nhận lưu lượng từ ống đứng TN6,TN7 và TB4
Ta có N= 60+30+24 = 114 =>qc = 2,15 l/s; qdc

max

= 1,6 l/s,

⇒ q th = 2,15 + 1,6 = 3,75 (l/s)

Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống có : D =
125 mm; h/D = 0,34; i=0,03 ; v = 1,02 m/s.

+đoạn X4-X5
Đường ống này nhận lưu lượng từ ống đứng TN6,TN7,TN10 và TB4
Ta có N= 60+30x2+24=144 =>qc = 2,45 l/s; qdc

max

= 1,6 l/s,

⇒ q th = 2,45 + 1,6 = 4,05 (l/s)

Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống có : D =
125 mm; h/D = 0,35; i=0,03 ; v = 1,06 m/s.
+đoạn X5-X6
Đường ống này nhận lưu lượng từ ống đứng TN6,TN7,TN10 và TB4,TB5
Ta có N= 60+30x2+24x2=168 =>qc = 2,67 l/s; qdc

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

max

= 1,6 l/s,

17


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
⇒ q th = 2,67 + 1,6 = 4,27 (l/s)

Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống có : D =
125 mm; h/D = 0,36; i=0,03 ; v = 1,07 m/s.
+đoạn X6-X7
Đường ống này nhận lưu lượng từ ống đứng TN6,TN7,TN10 và
TB4,TB5,TB6
Ta có N= 60+30x2+24x3=192 =>qc = 2,88 l/s; qdc

max

= 1,6 l/s,

⇒ q th = 2,88 + 1,6 = 4,48 (l/s)

Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống có : D =
125 mm; h/D = 0,37; i=0,03 ; v = 1,09 m/s.
+đoạn X7-X8(ống đứng hộp kĩ thuật chính)
Đường ống này nhận lưu lượng từ ống đứng TN6,TN7,TN8,TN9,TN10 và
TB4,TB5,TB6
Ta có N= 60+30x4+24x3 = 252 =>qc = 3,37; qdc

max

= 1,6 l/s,

⇒ q th = 3,37 + 1,6 = 4,97 (l/s)

Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống có : D =
125 mm; h/D = 0,40; i=0,03 ; v = 1,11 m/s.
+đoạn từ ống xả đứng hộp kĩ thuật chính ra bể tự hoại
Đường ống này nhận lưu lượng từ ống đứng TN6,TN7,TN8,TN9,TN10 và

TB4,TB5,TB6 và WC1;WC2
Ta có N= 60+30x4+24x3+5,16 = 257,16 =>qc = 3,37; qdc

max

= 1,6 l/s,

⇒ q th = 3,41 + 1,6 = 5,01 (l/s)

Dựa vào bảng tra thuỷ lực ống thoát nước và cataloge ta chọn ống có : D =
125 mm; h/D = 0,40; i=0,03 ; v = 1,12 m/s.
Với ống xả để đảm bảo ta chọn tăng thêm 1 cấp ống.Vậy ta lấy D150
3.4. Tính toán hệ thống thoát nước mưa mái
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

18


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
3.4.1.Tính toán ống đứng thoát nước mưa.
Tính theo công thức :
q=

2 × 484, 6 × F
10000

Trong đó:
484,6: Cường độ mưa có thời gian tính toán 5 phút và chu kì vượt quá cường

độ tính bằng năm (l/s.ha).
+Tính cho tầng mái:
F:Diện tích mái tính toán:750 m2
q=

2 × 484, 6 × 750
=72,66 (l/s)
10000

Chọn 10 ống đứng thoát nước mưa thì lưu lượng 1 ống là
q1 =

72, 66
= 7, 266 (l/s)
10

Dựa vào bảng 9 TCVN 4474-1987 ta chọn ống có đường kính D=100mm và
phễu thu mái có D=125mm
+Tính cho phần mái của tầng 1
q=

2 × 484, 6 × 450
=43,6 (l/s)
10000

Chọn 6 ống đứng thoát nước mưa thì lưu lượng 1 ống là
q1 =

43, 6
= 7, 27 (l/s)

6

Dựa vào bảng 9 TCVN 4474-1987 ta chọn ống có đường kính D=100mm và
phễu thu mái có D=125mm
3.4.2. Tính máng dẫn nước xênô:
- Kích thước máng dẫn xác định dựa trên cơ sở lượng nước mưa thực tế chảy
trên máng dẫn đến phễu thu và phải xác định dựa trên cơ sở tính toán thực tế.
- Lượng nước mưa lớn nhất chảy đến phễu thu được xác định theo công thức:

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

19


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng

q max
ml =

ψ × F × h 5max
(l/s).
300

Trong đó:
F: Diện tích mái thực tế trên mặt bằng mà một phễu phục vụ (m2)
q max
ml =

1× 75 ×15,9
=3,98 (l/s).
300

-Chọn máng dẫn chữ nhật bằng bê tông trát vữa, tra biểu đồ tính toán thuỷ
lực(Hình 24.10_trang308_Giáo trình Cấp hoát nước) được các thông số kỹ
thuật sau:
Các thông số cơ bản của máng dẫn nước (XêNô)
Máng hình chữ nhật trát vữa
Chiều rộng máng:

b = 30 (cm)

Độ sâu đầu tiên của máng:

hđ = 5(cm)

Độ dốc lòng máng:

i = 0,0035

Vận tốc nước chảy trong máng:

V = 0,3(m/s)

Độ sâu máng ở phễu thu:

hc = hđ + i × l

Với l là chiều dài đoạn mương từ điểm thu mưa xa nhất đến phễu thu

nước mưa,dựa vào việc bố trí các ống đứng thu mưa có l = 10 m
Do đó : hc = hđ + i × l = 5+0,0035.10 = 8,5 cm
3.5.tính toán bể tự hoại
- Thiết kế tính toán cho bể 3 ngăn: 1 ngăn chứa, 2 ngăn lắng.
- Dung tích toàn phần của bể:
W = Wn + Wc
gđ
+Wn: Thể tích toàn phần của bể, lấy nằng 1,5 lần Qtbngđ ; Qtbngđ lấy bằng Qcap

Vậy

Wn =69,15x1,5 = 103,6 (m3)

+Wc: Thể tích toàn phần cặn của bể được tính theo công thức:

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

20


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
a.T .(100 − W ).b.c

1
Wc = (100 − W ).1000 .N
2

Trong đó:

• a: Lượng cặn trung bình một người thải ra trong một ngày, chọn a = 0,5
(l/ng.ngđ)
• T: Thời gian giữa 2 lần lấy cặn, T = 180 ngày (6 tháng).
• b: Hệ số kể đến giảm thể tích cặn khi lên men (giảm 30%), lấy b = 0,7.
• c: Hệ số kể đến việc để lại 1 phần cặn đã lên men khi hút cặn để giữ lại
Vi sinh vật giúp cho quá trình lên men cặn được nhanh chóng, dễ dàng,
để lại 20%, lấy c = 1,2.
• W1, W2: Độ ẩm cặn tươi vào bể, và của cặn khi lên men, tương ứng là
95% và 90%.
• N: Số người mà bể phục vụ, N = 436 người.
Suy ra: Wc =

0,5.180.(100 − 95).0, 7.1, 2
.144 = 16,4 m3.
(100 − 90).1000

Vậy, Dung tích toàn phần của bể là: W = 103,6 + 16,4 = 120 m 3 Chọn 2 bể
có thể tích công tác là 60 m3.
Chọn độ sâu mực nước công tác H = 2m Diện tích bể:
S=

25, 0
= 30 (m2).
2

Vậy ta thiết kế bể với kích thước như sau:
Chiều rộng bể: B = 3 (m)
Chiều dài bể: L = L1 + L2 + L3 = 5 + 2,5 + 2,5 = 10,0 (m).
6. Tính toán mạng lưới thoát nước sân nhà:
- Mạng lưới thoát nước sân nhà được bố trí như trong bản vẽ.

- Việc tính toán mạng lưới thoát nước sân nhà sau khi đã thiết kế tuyến ống là
tính toán lưu lượng, chọn đường kính ống thoát, độ đầy, độ sâu chôn cống sân
nhà.
Lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống được tính theo công thức:

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

21


Đồ án tổng hợp cấp thoát nước nhà cao tầng
q th = q o + q dcmax

Trong đó:
 qth: Lưu lượng nước thải tính toán (l/s).
 qo: Lưu lượng nước cấp tính theo công thức nước cấp trong nhà (l/s)
 q dcmax : Lưu lượng nước thải của dụng cụ vệ sinh có lưu lượng nước thải
lớn nhất của đoạn ống tính toán (l/s), q dcmax = 1,6 (l/s)

SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH

LỚP: 10N2

22