ĐỒ ÁN CẤP THOÁT NƯỚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (293.7 KB, 24 trang )
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
MỤC LỤC
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
Trang 1
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
Thuyết minh đồ án môn học
Cấp thoát nước bên trong công trình
NGUYỄN VĂN TUẤN – 57HK
PHẦN I: Nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học
•
•
Nhiệm vụ: Thiết kế hệ thống cấp nước lạnh, cấp nước nóng, thoát nước bẩn, tái
sử dụng nước mưa.
Cho công trình: Khách sạn 1
Số người sử dụng nước
sạch trong công trình
Số tầng nhà
Chiều cao mỗi tầng
Chiều dày mái nhà
Tầng hầm
5 tầng
3.0 m
0.3 m
Không có.
Chiều cao hầm mái
Không có.
Cao độ nền nhà tầng 1
8m
Cốt sân nhà
7.5 m
Áp lực đường ống cấp bên ngoài
Ban ngày
7m
Ban đêm
10 m
Khối lượng thiết kế
1.Mặt bằng cấp thoát nước tổng thể khu vực nhà.,TL 1:500
2.Mặt bằng cấp thoát nước các tầng ( Tầng điển hình).
3.Sơ đồ không gian hệ thống cấp nước lạnh, cấp nước nóng, thoát nước bẩn.
4.Mặt bằng và sơ đồ hệ thống thoát nước mưa trên mái , TL 1:500.
5.Mặt cắt dọc đường ống thoát nước sân nhà
6. Thiết kế kỹ thuật môt số công trình có trong hệ thống.
7.Thuyết minh tính toán.
Trang 2
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC LẠNH
I. Lựa chọn sơ đồ HTCN cho công trình.
1) Xác định áp lực cần thiết nhà.
- Xác định sơ bộ áp lực cần thiết của ngôi nhà, ta có thể lấy như sau:
Đối với nhà 1 tầng: Hnhct = 8m
Đối với nhà 2 tầng: Hnhct = 12m
Cứ mỗi tầng tăng lên 4 m, như vậy với nhà 5 tầng, áp lực cần thiết để cung cấp
nước cho thiết bị bất lợi nhất trên tầng trên cùng là :
Hnhct = 24 m
2) Xác định Hngmax/min
- Ta có :
Hngmin = 7 m
Hngmax = 10 m
3) Chọn HTCN trong nhà.
- Ta thấy
Hnhct > Hngmax
Như vậy ta áp dụng sơ đồ HTCN chung để cấp nước cho ngôi nhà.
- Ta sử dụng mô hình có két nước, trạm bơm và bể chứa để đảm bảo an toàn cho
việc sử dụng nước trong KHÁCH SẠN 1 được liên tục, đề phòng trường hợp
mất nước đột xuất.
- Do đặc điểm của công trình có hệ thống chữa cháy nên ta bố trí 1 bể chứa
nước sinh hoạt và chữa cháy dự trữ trong 3h liền.
Trang 3
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
II) Vạch tuyến và bố trí đường ông cấp nước bên trong nhà
1. Sơ đồ không gian HTCN.
Ø 40
L=10000
Ø 32
L=3000
k Ðt
n íc
Ø 50
L=1000
Ø 32
L=3000
Ø 50
L=7200
Ø 50
L=7200
Ø 50
L=14000
Ø 40
L=3000
Ø 40
L=3000
Ø 40
L=3000
Ø 40
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 25
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 25
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 32
L=3000
Ø 25
L=3000
Ø 25
L=3000
Ø 25
L=3000
Ø 25
L=3000
Ø70
L=17000
B? CH? A
NU? C S?CH
Ø 25
L=36050
Câ´p Nu o´c Chu~a Cha´y
Ø70
L=10000
Ðuo`n g ô´ng Câ´p Nu o´c Tha`nh Phô´: D=150
III) Lưu lượng nước tính toán:
1. Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống và cho toàn ngôi
nhà:
- Lưu lượng nước tính toán được xác định theo công thức sau:
N
qtt = 0,2.α.
(l/s)
Trong đó: qtt: Lưu lượng nước tính toán
α : Hệ số phụ thuộc vào chức năng của công trình, vì công trình của
ta là khách sạn nên ta chọn α=2
N : tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính
toán.
K : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào N.
Trang 4
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
- Do mỗi khu vệ sinh bố trí: 1 chậu rửa mặt, 1 bồn tắm, 1 xí.
- Tổng số phòng cần trang bị là: 26
Thiết bị
Chậu rửa mặt
Xí
Bồn tắm
Trị số đương lượng
0,33
0,5
1
Lưu lượng
0,07
0,1
0,2
Tổng số thiết bị
26
26
26
- Tổng số đương lượng các thiết bị vệ sinh trong công trình là:
N =26.(0,33+0,5+1) = 47,58
- Lưu lượng tính toán cho toàn khu khách sạn là :
47,58
qtt = 0,2.2
= 2,76 (l/s)
2. Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước lạnh:
- Dựa trên cơ sở vận tốc kinh tế v= 0,5 ÷ 1,5 m/s để xác định đường kính thích
hợp của từng đoạn ống, tổn thất áp lực của từng đoạn ống và toàn mạng lưới. Từ
đó xác định Hyc và chọn bơm, xác định thể tích của các bể chứa và các két nước.
- Tổn thất áp lực theo chiều dài cho từng đoạn ống được xác định theo công
thức:
h = i.l (m)
Trong đó: i: Tổn thất đơn vị (mm)
l: Chiều dài đoạn ống tính toán.
- Khi tính toán ta tính cho tuyến bất lợi nhất và cuối cùng tổng cộng cho từng
vùng và toàn mạng lưới. Các nhánh khác không cần tính toán mà chọn theo dựa
vào tổng số đương lượng của đoạn tính toán.
Bảng tính toán thủy lực cấp nước công trình
Đoạn A1-A6
Đoạn D1-D6
Trang 5
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
Đoạn A6-Z
IV) Chọn đồng hồ đo nước
- Chọn đồng hồ đo nước dựa trên cơ sở thỏa mãn hai điều kiện.
+ Lưu lượng tính toán
+ Tổn thất áp lực
Theo tính toán ở trên lưu lượng cho toàn khách sạn là:
qtt = 2,76 (l/s)
Theo quy phạm bảng 1-1 trang 19 sách “Cấp thoát nước trong nhà” ta chọn đồng
hồ loại tuốc bin cỡ đồng hồ 50 có:
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 tùy thuộc vào từng loại đồng hồ.
Với đồng hồ tuốc bin cỡ 80 thì s = 2,65.10-2
q : là lưu lượng tính toán của khách sạn (l/s)
Hđh = 2,65.10-2.2,762 = 0.2 (m) < (1÷2,5m)
=> Tổn thất áp lực qua đồng hồ thỏa mãn điều kiện về tiêu chuẩn về tổn thất áp
lực. Phương án chọn đồng hồ hợp lý.
Trang 6
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
V) Tính tổn thất trong các đoạn ống nhánh
- Trong tất cả các khu vệ sinh của các tầng nhà các thiết bị vệ sinh đều đặt thấp.
Do vậy các vòi lấy nước đều bố trí ở cao độ 0,8m so với mặt sàn nhà, duy chỉ có
xí đặt hơi thấp, tức là cùng cao độ với ống nhánh.
- Đối với cả 5 nhánh thì các nhà vệ sinh được thiết kế tương tự nhau. Vì vậy ta sẽ
chỉ tính toán tổn thất cho 1 tuyến ống và các đoạn ống nhánh khác có giá trị
tương tự.
Bảng tính toán thủy lực cấp nước ống nhánh cấp
rửa CT1
VI) Tính tổn thất áp lực từ ống cấp nước thành phố đến bơm
- Trên cơ sở bố trí hệ thống bơm cho công trình trên mặt bằng trong sơ đồ không
gian ta có được các số liệu về chiều dài đường ống.
+ Chiều dài đường ống cấp nước thành phố đên A9 là 10m
+ Chiều dài từ bơm lên két nước là 17 m
VII) Xác định dung tích và chiều cao đặt két
1. Xác định dung tích két nước
- Dung tích toàn phần của két nước được xác định theo công thức sau:
Wk = K . (Wđh + Wcc10 ) (m3 )
Trang 7
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
Trong đó
Wđh - dung tích điều hòa két nước (m3 )
Wcc10 - dung tích chữa cháy trong vòng 10 phút
K
- Hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và phần cặn lắng ở
đáy két nước, giá trị của K lấy trong khoảng 1,2 – 1,3. Chọn K = 1,3
+) Xác định Wđh
Wđh = Qb/(2.n) (m3)
Với Qb là công suất máy bơm
n là số lần mở máy bơm trong 1 giờ. Chọn n = 1
Qb = qtt .3,6 = 2,76 × 3,6 = 9,936 (m3/h)
=> Wđh = 9,936 /(2×1) = 4,968 (m3)
+) Xác định Wcc10
Wcc10 = qcc ×10×60/1000 = 0,6 × qcc (m3)
Với qcc là lưu lượng chữa cháy của một vòi chữa cháy (l/s)
Theo tiêu chuẩn lưu lượng của một vòi chữa cháy (bảng 20.1 sách Cấp
thoát nước – trang 248) là qcc = 2,5 l/s
=> Wcc5 = 0,6 × 2,5 = 1,5 (m3)
-Thể tích xây dựng két nước:
Wk = 1,3× (4,968 + 1,5) = 6,468 (m3)
Ta xây dựng bể nước với kích thước là: DxRxC= 1,8 x 2,5 x 1,5 m
2. Xác định chiều cao đặt két nước
- Chiều cao két nước ( Hk ) được xác định trên cơ sở bảo đảm áp lực để đưa nước
và tạo ra áp lực tự do đủ ở thiết bị vệ sinh bất lợi nhất trong trường hợp dùng
nước lớn nhất
- Cao độ của két nước được xác định theo công thức sau
Hk = HA5 + ΣhA5–Z + hcb + hTD A5 (m)
Trong đó
+ ) HA5 là cao độ của điểm A5. HA5 = 12( m)
+ ) ΣhE4-k là tổn thất áp lực từ đáy két tới điểm A5
ΣhE4-k = hA1-A2 + hA2-A3 + hA3-A4 + hA4-A5 + hA5-Z
= 0,39 + 0,171 + 0,249 + 0,321 + 1,876 + 0,04 = 3,007
(m)
+ ) h cb là tổn thất áp lực cục bộ theo tuyến ống bất lợi nhất của
mạng lưới cấp nước bên trong nhà ( Trong nhà có bố trí hệ thống cấp nước chữa
cháy.
hcb = (15 ÷20%)ΣhA1-Z = 18% × 3,007 = 0,541 ( m)
+) h TD A5 là áp lực lực tự do cần thiết của các dụng cụ vệ sinh tại A5.
Lấy hTD A5 = 1 m
=> Hk = 12 + 3,007 + 0,541 + 1 = 16,55 m
- Tính cao độ sàn mái:
Trang 8
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
Hm = 3 × 5 + 0,6 = 15,6 m
- Khoảng cách giữa két và sàn mái:
∆H = Hk – Hm = 16,55 – 15,6 = 0,95 m
X) Chọn máy bơm:
Nước chảy từ két xuống, két cao 1,5 m. Vòi đưa nước vào két được đặt
cách đỉnh két 0,1m.
Cao độ vòi đưa vào két: Hv = Hk + 1,6
Hk = 16,55
Chiều cao của ống đưa nước lên két là:
Hv = 16,55 + 1,6 = 18,15 m
Chọn ống đưa nước lên két có đường kính d = 75 mm, theo tính toán ở
trên ta có lưu lượng của máy bơm qtt = 2,76 l/s. Dựa vào bảng thủy lực ta tra
được
v = 0,95 m/s, 1000i = 19,3
Ta tính được tổn thất của đoạn ống là: 19,3.18,15/1000 = 0,35 m
Vì nước bơm trực tiếp từ bể chứa nên không ảnh hưởng đến áp lực bên ngoài.
Chiều cao cột áp: 24 + 0,35 = 73,7 (m)
Chọn máy bơm: căn cú vào các số liệu cột áp của máy bơm đã tính ở trên
ta tính máy bơm dựa theo lưu lượng máy bơm
Qb > qttmax
Ta có: qttmax = 9,52 l/s, H = 73,7 m
Ta chọn máy bơm loại
-Bơm được dùng để cấp nước lên két.
×
×
-Lưu lượng bơm là: Qb = qtt 3,6 = 2,76 3,6 = 9,936
(m3/h).
-Chọn một ống đứng cấp nước lên két, chiều dài của ống là 17,75m. Tra
bảng ta có đường kính ống D = 75(mm)
v = 0,95(m/s)
Ta có: Hb= Hhh + ∑h + Htd
Hhh= 0,5 + 3×5 +0,95 +1,5 +2 =
17,2m.
∑h=0,0193 × 17,2=0,33.
Htd=2 m.
=>
Hb = 2+ 0,33+17,2 =19,53 m.
Ta chọn máy bơm
với các thông số
Hb=20 m.
Qb=10m3/h.
Trang 9
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
i = 19,3.
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
XI) Tính toán hệ thống cấp nước chữa cháy
- Nước dùng cho chữa cháy được bơm từ bể chứa nước sạch lên và được lấy
từ trên két xuống. Các vòi chữa cháy được đặt trong các hộp chữa cháy và được
đặt ngoài hành lang đi lại, tâm hộp cách sàn 1,25m.
- Theo số liệu cho thì áp lực bên ngoài lớn nhất là 10m, nhỏ so với áp lực yêu
cầu cho việc cấp nước chữa cháy cho ngôi nhà 4 tầng. Vì vậy ta không thể dùng
nước cấp trực tiếp từ mạng lưới để cấp cho chữa cháy mà ta phải dùng bơm chữa
cháy.
- Chọn hệ thống cấp nước chữa cháy trực tiếp mỗi tầng 1 vòi và nước được
đưa thẳng lên bằng 1 ống đứng. dùng vòi chữa cháy bằng vải gai tráng cao su có
chiều dài là 20 m.
- Theo quy phạm với khách sạn ta có số vòi hoạt động đồng thời là 1 vòi và
lưu lượng vòi là 2,5 (l/s)
Trang 10
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
Tính toán:
Tính toán ống đứng:
- Căn cứ vào lưu lượng của vòi ta chọn ống đứng có D = 50 mm; 1000i = 69,6; v
= 1,18 m/s
- Chiều dài ống đứng tính từ vị trí cao nhất đến vị trí thấp nhất là:
Hđ = 4x3+1,25+0,3 = 13,55 (m)
- Tổn thất trên ống đứng là:
hl = 13,55.0,0696 = 0,94 (m )
Tính toán ống ngang trên mặt đất:
Vì số vòi hoạt động đồng thời là 1 nên lưu lượng là 2,5 (l/s). Tra bảng tính toán
thủy lực chọn D = 50 mm và 1000i = 69.6 và với cả đoạn rẽ nhánh sang ống
đứng.
Chiều dài đoạn ống từ trạm bơm tới ống đứng:
L1 = 22,5m
Tổn thất trên các đoạn ống ngang là:
h2 = 22,5.0,0752 = 1,692 (m)
Tổng tổn thất trên toàn bộ hệ thống cấp nước chữa cháy là:
ΣH = hl =1,692 (m)
Tổn thất cục bộ trên hệ thống cấp nước chữa cháy là:
hcb = 10%ΣH = 0,1. 1,692 (m)= 0,1692 ( m )
Áp lực cần thiết ở đầu van chữa cháy:
hccct = hv + ho
(m)
Trong đó :
+ hv: ¸Áp lực cần thiết ở đầu vòi phun để tạo ra một cột nước lớn hơn
6m. Áp lực này thay đổi tùy theo đường kính miệng vòi phun.
Tính hv:
hv được tính theo công thức sau:
C
d
(1 − ϕ.α .C )
d
hv=
(m)
Với:
N Cd: Phần cột nước đặc. Ta lấy Cd = 6
Trang 11
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
α
N
: Hệ số phụ thuộc Cđ và được lấy theo bảng 2-2 trang 55 sách Cấp
thoát nước trong nhà.
N
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
ϕ
α
= 1,19
: Hệ số phụ thuộc vào đường kính miệng vòi phun.
0,25
ϕ
=> hv =
=
d + (0,1d ) 3
khi tính toán với d=13mm =>
6
(1 − 0,0165.1,19.6)
ϕ
= 0,0165
= 6,8 (m)
+ h o: Tổn thất áp lực theo chiều dài ống vải gai và được tính theo công
thức sau:
ho = A.l.(qcc)2 (m )
Trong đó:
+ A: Sức kháng đơn vị của ống vải gai tráng cao su lấy như sau:
d =50 mm => A = 0,0075
+ l: Chiều dài ống vải gai, theo tiêu chuẩn ta lấy l = 20 m
+ qcc: Lưu lượng của vòi phun chữa cháy (l/s)
=> ho= 0,0075.20.2,52 = 0,9375 (m).
=> hccct= 6,8 + 0,9375 = 7,74 (m)
Vậy tổng áp lực cần thiết của ngôi nhà khi có hỏa hoạn xảy ra là:
HCC = Hđ +
∑H
+ hcb + hccct
HCC = 13,35 + 1,692 + 0,1692 + 7,74 = 22,95 (m).
- Lưu lượng của bơm chữa cháy là:
Qb = qcc +qsh = 5 +2,76 =7,76 (l/s)
Chọn bơm đáp ứng được các thông số kỹ thuật như sau: Qb = 7,76 l/s
Hb = 22,95 m
Trang 12
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
XII) Tính toán bể chứa
- Dung tích bể chứa được xác định theo công thức:
Wbc= Wđh+Wcc3h (m3)
+ Wđh: Dung tích phần điều hòa của bể tính theo cấu tạo.
Wđh = (0,5÷2).Qngđ. Chọn Wđh = Qngđ
Ở đây bể chứa chỉ phục vụ nước cho khu vực
Qngđ =
N ×Q
1000
(m3/ngđ)
Trong đó:
+ N: Là số người trong khách sạn. Ta lấy mỗi phòng 2 người
Mà ta có 25 phòng => N = 50 (người).
+ Qo: Tiêu chuẩn dùng nước hàng ngày của một người (l/ngày). Với khách
sạn có bòn tắm theo quy chuẩn ta chọn q = 200 l/ng.ngđ
50× 200
1000
=> Qngđ =
= 10 (m3/ngđ)
=> Wđh = Qngđ = 10 (m3)
+ Wcc3h: Lưu lượng nước dự trữ để chữa cháy trong 3h liên tục cho khách sạn.
Wcc3h = 5.3.3600= 54000 lít = 54 m3 => Wbc= 10 + 54 = 64 m3.
- Xây dựng bể chứa hình chữ nhật bằng bê tông cốt thép, gạch với các kích
thước sau: LxBxH = 8 x 4 x 2 (m) (64 m3)
XIII) Tính toán thu nước mưa trên mái:
1) Diện tích phục vụ và giới hạn lớn nhất của một ống đứng
vp
(m )
2
Fghmax = 20 d2. ψ × h5
+ d: Đường kính ống đứng. Chọn d = 100 (mm)
+ vp: Vận tốc phá hoạt của ống. Chọn ống gang (vp = 3 m/s)
+ ψ : Hệ số dòng chảy ( ψ = 1)
+h
max
5
: Lớp nước mưa trong 5p lớn nhất khi theo dõi trong nhiều năm, theo
tài liệu khí tượng của Hà Nội, h
max
5
= 15,9 cm
2
20.0,1 .3
1.0,159
Fghmax =
= 377,36 (m2)
Diện tích mái cần thoát nước mưa: Fmái = 364,9 (m2).
Trang 13
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
Số lượng ống đứng cần thiết:
Fmai
364,9
=
= 0,96
max
Fgh
377,36
N=
(ống)
Ta chọn 1 ống đứng thu nước mưa cho mái:
Vậy diện tích thực tế phục vụ là:
Fthực = 364,9 /1 = 364,9 (m2)
Nước mưa sẽ được chảy đến ống đứng vào hệ thống ống đứng thu nước và vào
bể chứa nước mưa đặt trong tầng hầm.
2) Tính máng dẫn nước sê-nô
- 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:
q
max
ml
ψ × F × h5max
=
300
(l/s).
Trong đó:
- F: Diện tích mái thực tế trên mặt bằng mà 1 phễu phục vụ (m2)
max
qml
=
1× 364,9× 15,9
= 19,34(l / s )
300
Chọn máng dẫn chữ nhật bằng bê tông trát vữa, tra biểu đồ tính toán thủy lực
Hình 5.9 ( Giáo trình câp thoát nước trong nhà) được các thông số kỹ thuật sau:
- Độ dốc lòng máng: i = 0,01
- Chiều rộng máng: B = 30 mm
- Chiều cao lớp nước: H = 10 mm
XIV) Tính toán thủy lực cấp nước mưa cho xí:
- Dựa trên cơ sở vận tốc kinh tế v = 0,5 ÷ 1,5 m/s để xác định đường kính thích
hợp của từng đoạn ống, tổn thất áp lực của từng đoạn ống và toàn mạng lưới. Từ
đó xác định Hyc và chọn bơm, xác định thể tích của các bể chứa và các két nước.
- Tổn thất áp lực theo chiều dài cho từng đoạn ống được xác định theo công
thức:
h = i.l (m)
Trong đó: i: tổn thất đơn vị (mm)
l : Chiều dài đoạn ống tính toán.
- Khi tính toán ta tính cho tuyến bất lợi nhất và cuối cùng tổng cộng cho từng
vùng và toàn mạng lưới. Các nhánh khác không cần tính toán mà chọn theo dựa
vào tổng số đương lượng của đoạn tính toán.
Trang 14
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
- Ta tính toán:
+ Từ tầng 1 đến tầng 5. Tuyến bất lợi nhất được đánh số thứ tự trong sơ đồ
không gian
Bảng tính toán thủy lực cấp nước mưa tuyến A-Z
1) Xác định dung tích và chiều cao đặt két chứa nước mưa:
a. Xác định dung tích két nước
- Dung tích toàn phần của két nước được xác định theo công thức sau:
Wkm = K . Wđh (m3 )
Trong đó
Wđh - dung tích điều hòa két nước (m3 )
K
- Hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và phần cặn lắng ở
đáy két nước, giá trị của K lấy trong khoảng 1,2 – 1,3. Chọn K = 1,3
+) Xác định Wđh
Wđh = Qb/(2.n) (m3)
Với: Qb là công suất máy bơm
n là số lần mở máy bơm trong 1 giờ. Chọn n = 1
1,25 x5
Qb = qtt .3,6 = 0,2.2
× 3,6 = 3,6 (m3/h)
Với: Nxí: Tổng lưu lượng nước mưa cần cấp cho xí trong khách sạn,
Nxí = 0,5 x 5 x 25 = 62,5
=> Wđh = 3,6/(2×1) = 1,8 (m3)
-Thể tích xây dựng két nước:
Wkm = 1,3× 1,8 = 2,34 (m3)
Ta xây dựng bể nước với kích thước là: 2 x 1 x 1,2 m
Trang 15
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
b. Xác định chiều cao đặt két nước
- Chiều cao két nước ( Hkm ) được xác định trên cơ sở bảo đảm áp lực để đưa
nước và tạo ra áp lực tự do đủ ở thiết bị vệ sinh bất lợi nhất trong trường hợp
dùng nước lớn nhất
- Cao độ của két nước được xác định theo công thức sau
Hkm = HA5 + ΣhA5–k + hcb + hTD A5 (m)
Trong đó: + ) HA5 là cao độ của điểm A5. HA5 = 15( m)
+ ) ΣhA5-kn là tổn thất áp lực từ đáy két tới điểm A5
ΣhA5-k = 1,25 ( m )
+ ) h cb là tổn thất áp lực cục bộ theo tuyến ống bất lợi nhất của
mạng lưới cấp nước bên trong nhà ( Trong nhà có bố trí hệ thống cấp nước chữa
cháy.
hcb = (15 ÷20%)ΣhE4-k = 20% × 1,25 = 0,25 ( m)
+ ) h TD A5 là áp lực lực tự do cần thiết của các dụng cụ vệ sinh tại
A5. Lấy hTD E4 = 1 m
=> Hkm = 12 + 1,25 + 0,25 + 1 = 14,5 m
- Tính cao độ sàn mái:
Hm = 15,6 m
Hkm < Hm => đặt két nước sát sàn mái và lấy Hkm = 15,6 (m)
2) Chọn máy bơm nước mưa:
Nước chảy từ két xuống, két cao 1,2 m. Vòi đưa nước vào két được đặt cách
đỉnh két 0,1m.
Cao độ vòi đưa vào két: Hv = Hkm + 1,2
Hkm = 15,6
Chiều cao của ống đưa nước lên két là:
Hv = 15,6 + 1,2 = 16,8 m
Chọn ống đưa nước lên két có đường kính d = 100 mm, theo tính toán ở
trên ta có lưu lượng của máy bơm qtt = 11,85 l/s. Dựa vào bảng thủy lực ta tra
được v = 1,4 m/s, 1000i = 40
Ta tính được tổn thất của đoạn ống là: 0,672 m
Vì nước bơm trực tiếp từ bể chứa nên không ảnh hưởng đến áp lực bên ngoài.
Chiều cao cột áp: 16,8 + 2,5 = 19,3 (m)
Chọn máy bơm: căn cú vào các số liệu cột áp của máy bơm đã tính ở trên
ta tính máy bơm dựa theo lưu lượng máy bơm
Qb > qttmax
Ta có: qttmax = 6,25 l/s, H = 19,3 m
Ta chọn máy bơm loại
3) Tính toán bể chứa nước mưa
- Dung tích bể chứa được xác định theo công thức:
Wbcm= Wđh (m3)
Trang 16
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
+ Wđh: Dung tích phần điều hòa của bể tính theo cấu tạo.
Chọn Wđh = 2.Qngđ.
Ở đây bể chứa chỉ phục vụ nước cho khu vực
Qngđ =
N ×Q
1000
(m3/ngđ)
Trong đó:
+ N: Là số người trong khách sạn. Ta lấy mỗi phòng 2 người
Mà ta có 25 phòng => N = 50 (người).
+ Qo: Tiêu chuẩn dùng nước hàng ngày của một người (l/ngày).
Ta chọn q = 70 l/ng.ngđ
50× 70
1000
Qngđ =
= 3,5 (m3/ngđ).
=> Wđh = Qngđ = 2 . 3,5 = 7 (m3)
- Xây dựng bể chứa hình chữ nhật bằng bê tông cốt thép, gạch với các kích
thước sau: LxBxH = 3 x 1,8 x 1,4 (m) (7,56 m3)
=>
Phần II:
TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
TRONG CÔNG TRÌNH
I) Chọn sơ đồ thoát nước trong nhà:
- Vì hệ thống thoát nước bên ngoài là hệ thống thoát nước trùn nên tất cả lưu
lượng nước thải sinh hoạt từ các thiết bị vệ sinh đều thải chung ra ống thoát nước
sân nhà rồi ra ống thoát nước thành phố.
- Vì là khách sạn và có yêu cầu xử lý cục bộ nước thải nên ta cho nước thải
đen trong các phòng vào bể tự hoại. Phần nước sau xử lý trong bể tự hoại sẽ
được đi cùng nước thải xám để đi ra đường cống thoát nước sân nhà rồi được
dẫn ra cống thoát nước thải thành phố.
- Thiết kế công trình khách sạn xanh nên nước mưa sẽ được thu lại và tận
dụng để cung cấp nước dội cho xí rồi sẽ được thu gom đưa đến bể tự hoại.
Trang 17
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
II) Vạch tuyến mạng lưới thoát nước
Ø125
L=15000
Ø 100
L=12000
Ø125
L=15000
Ø 100
L=12000
Ø125
L=15000
Ø125
L=15000
Ø 100
L=12000
Ø 100
L=12000
B? T? HO?I 1
Ø125
L=4000
Ø125
L=1950
Ø125
L=15000
G1
Ø125
L=4000
Ø125
L=6420
G2
THOÁT NU? C SÂN NHÀ
Ø125
L=4000
Ø125
L=7190
G3
Ø125
L=4000
Ø100
L=15000
G4
C? NG THOÁT NU? C THÀNH PH?
Ø125
L=40
Ø100
L=2470
G5
G6
D=400
G1'
1) Tính toán hệ thống ống đứng và ống nhánh trong công trình
a. Với mạng lưới thoát nước trong nhà
- Dựa vào bảng đương lượng thoát nước ta tính tổng đương lượng cho từng
ống nhánh, ống đứng căn cứ vào bảng để chọn đường kính cho từng ống
- Ống nhánh từ các thiết bị vệ sinh lấy theo quy phạm ( Bảng 4-1 trang 12
sách Cấp thoát nước trong nhà)
+ Chậu rửa mặt
qtt = 0,1 (l/s)
d = 40 (mm)
+ Bồn tắm hoa sen
qtt = 0,2 (l/s)
d = 50 (mm)
+ Xí bệt
qtt = 1,6 (l/s)
d = 100 (mm)
Ống nhánh dẫn nước thải từ các thiết bị vệ sinh đều như nhau trong tất cả các
tầng do vậy ta tính 1 ống nhánh rồi lấy các ống nhanh khác tương tự.
Các ống nhánh đặt ngầm trong sàn nhà với độ dốc tính toán cụ thể và góc nối
với các ống đứng là 60o.
Trang 18
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
Ống nhánh từ bồn tắm, chậu rửa, xí bệt được chôn sâu dưới nền với độ sâu ≥
10cm.
* Tính ống nhánh đoạn bồn tắm vòi sen:
Lưu lượng tính toán của các đoạn là: 0,2 (l/s)
Chọn theo quy phạm lấy đường kính ống có d = 50mm, độ dốc i = 0,035
* Tính ống nhánh đoạn chậu rửa mặt:
Lưu lượng tính toán của các đoạn là: 0,1 (l/s)
Chọn theo quy phạm lấy đường kính ống có d = 40mm, độ dốc i = 0,035
* Tính ống nhánh đoạn xí bệt:
Lưu lượng tính toán của các đoạn là: 1,6 (l/s)
Chọn theo quy phạm lấy đường kính ống có d = 100mm, độ dốc i = 0,035
* Tính ống đứng thoát nước cho bồn tắm và chậu rửa mặt:
qth = qc + qdcmax
Trong đó:
+ qth: Lưu lượng nước thải tính toán , l/s
+ qc : Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt
qc = 0,2.α.
N
(l/s).
Với khách sạn α = 2 ; N = 25*(1+ 0,33) = 33,25
33,25
=>
qc = 0,2.2.
= 2,3 (l/s).
+ qdcmax : Lưu lượng nước thải từ thiết bị vệ sinh lớn nhất.
Lấy qdcmax = 0,2 (l/s).
=>
qth = 2,3 + 0,2 = 2,5 (l/s).
Chọn cống có đường kính D = 100 mm , v = 0,29 (m/s), i = 0,0026,
* Tính ống đứng thoát nước cho xí bệt:
Ta chọn ống có đường kính D = 125 mm
b) Tính toán đường ống thải nước xí từ các ống đứng đến bể tự hoại
Lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống được thực hiện như sau:
qth = qc + qdcmax (l/s)
Trong đó: qth : Lưu lượng thoát nước (l/s)
qc : Lưu lượng nước cấp (l/s)
qdcmax : Lưu lượng nước thải từ xí bệt
qdcmax = 1,6 (l/s)
Trang 19
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
Tổng hợp lưu lượng các đường cống thoát đến BTH
c)
Tính toán mạng lưới trước sân nhà:
Mạng lưới thoát nước sân nhà bao gồm có cả nước thải xám và nước thải đen sau
xử lý tại bể tự hoại. Hệ thống này đưa nước thải ra mạng lưới thoát nước thành
phố.
Lưu lượng nước thải tính toán cho từng đoạn ống:
qth = qc + qdcmax + qra
(l/s)
Trong đó:
qth : là lưu lượng thoát nước (l/s)
qc : Lưu lượng nước cấp (l/s)
qdcmax : Lưu lượng nước thải từ xí bệt
qdcmax = 1,6 (l/s)
qra : Là lưu lượng nước thải ra từ bể tự hoại
Tổng hợp lưu lượng nước thải sân nhà
Trang 20
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
2. Tính toán công trình xử lý nước thải cục bộ:
- Để thoát nước ra cống thoát nước thành phố với nước thải ra từ thiết bị
vệ sinh, ta xử lý cục bộ bằng bể tự hoạt rồi mới thải ra mạng lưới thoát chung.
- Chọn bể tự hoại không có ngăn lọc ta sẽ làm 1 bể tự hoại.
- Dung tích bể tự hoạt xác định như sau
Wb = Wn + Wc (m3)
Trong đó:
- Wn: Thể tích nước của bể lấy bằng (1 – 3) lần qthải ngày đêm
- Wb: Thể tích nước của bể (m3).
- Wc: Thể tích cặn của bể (m3).
* Xác định thể tích nước của bể:
Wn = k.Qngđ
- k: Theo quy phạm lấy từ 1 – 3. Để đảm bảo hiệu quả lắng ta lấy k = 2.
- Qngđ: Lượng nước thải ngày đêm của bể ( ta lấy mỗi bệ xí thải ra 60l/ngđ )
Qngđ = 60 x 25 = 1500 lít = 1,5 m3
Vậy:
Wn = 2*1,5 = 3 (m3).
* Xác định thể tích cặn của bể:
a × T (100 − W )bc
1 ×N
(100 − W ).1000
2
Wc =
(m3).
Trong đó:
- a: Tiêu chuẩn thải cặn ( lấy a = 0,7 l/ng.ngđ)
- T: Thời gian giữa 2 lần lấy cặn, T = 180 ngày.
- W1, W2: Độ ẩm cặn tươi vào bể và của cặn khi lên men.
Ta lấy: W1 = 95%; W2 =90%.
- b: Hệ số kể đến độ giảm thể tích cặn khi lên men. Ta chọn độ giảm thể
tích cặn lên men là 30 % => lấy b = 0,7
- c: Hệ số kể đến việc để lại phần cặn đã lên men khi hút cặn để giữ lại vi
sinh giúp cho quá trình lên men cặn được nhanh chóng, chọn c = 1,2
- N: Số người sử dụng nước trong khách sạn. Lấy là 2 người 1 phòng
=> N = 50 (người)
0,7 ×180(100 − 95) ⋅ 0,7 ⋅1,2
× 50 =
(100 − 90) ⋅1000
Wc =
2,6 (m3)
Vậy dung tích bể tự hoạt là:
Wb = Wn + Wc = 3 + 2,6 = 5,6 (m3)
Dung tích bể 1: W1=(40*5,6)/50=4,48 (m3)
Dung tích bể 2: W2=(10*5,6)/50=1,12 (m3)
Chọn kích thước của bể 1 : a × b × h = (2 × 1,5 x 1,5) m.
Trang 21
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
Chọn kích thước của bể 2 : a × b × h = (1,5 × 1 x 1) m.
Theo quy phạm thiết kế bể tự hoạt loại 3 ngăn, dung tích ngăn 1 bằng 50% và
dung tích mỗi ngăn còn lại là 25%. Bể được thiết kế ở vách ngăn có:
- Nước vào và ra khỏi bể đi qua ống có đường kính là: D150.
- Cửa thông cặn có kích thước là: 110x110 (mm).
- Của thông nước có kích thước là: 110x110 (mm).
- Cửa thông khí có kích thước là: 110x110 (mm).
- Chiều cao cửa thông nước = (0,4-0,6) H. Chọn bằng 0,6H
Trang 22
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
PHẦN III:TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CẤP
NƯỚC NÓNG CHO CÔNG TRÌNH
I) Lựa chọn sơ đồ cấp nước nóng cho công trình:
- Đối với hệ thống cấp nước nóng, do hình thức sử dụng nước nóng dùng vòi
trộn, nguồn cấp nhiệt cho hệ thống là điện nên sơ đồ cấp nước nóng có bình đun
nước nóng bố trí ở từng phòng, đường ống dẫn từ bình đến điểm dùng nước để
hoà trộn với nước lạnh.
- Nước nóng được đun bằng điện và hình thức sử dụng là vòi trộn nên việc tính
toán nước nóng đơn giản.
- Mỗi phòng đặt một bình đun lấy nước trực tiếp từ vòi cấp nước lạnh và sẽ có
một vòi dẫn nước nóng xuống trộn với vòi nước lạnh để dùng.
II) Tính toán mạng lưới cấp nước nóng:
1) Xác định lượng nhiệt tiêu thụ ngày đêm
Lượng nhiệt thụ trong mỗi vùng :
Wnh.giờmax = Kh.qn.N.( tn – t1 )/24 ( Kcal/h)
Trong đó:
+ q n tiêu chuẩn dùng nước nóng đơn vị, ( l/ng.ngđ ), với khách sạn có
rửa và tắm, tra bảng 28.1 Tiêu chuẩn dùng nước nóng (T347) – sách Cấp thoát
nước – Trần Hữu Nhuệ.
qn = 160 l/ng.ngđ
+ tn nhiệt độ nước nóng yêu cầu ( tn = 650c)
+ t1 nhiệt độ nước lạnh ( t1 = 200c)
+ Kh hệ số không điều hoà dùng nước nóng , tra bảng 28.2 – sách
CTN Trần Hữu Nhuệ, Kh = 3,3
+ N: số người được phục vụ N = 20 x 2 = 40 người
=> Wnh.giờmax = 3,3 x 160 x 40 x (65 – 20)/24 = 39600 ( Kcal/h)
2. Xác định công suất của thiết bị:
Công suất thiết bị đun nóng bằng điện được xác định theo công thức:
Nđ = [KW]
Trong đó:
max
Wnh.giờ
= 39600 (kcal/h)
Trang 23
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
Đồ án cấp thoát nước trong công trình
GVHD: NGUYỄN ĐỨC THẮNG
η: hiệu suất của thiết bị, η=0,95÷0,98, chọn η = 0,95
Nđ = = 48,24 (KW)
Theo sơ đồ mặt bằng, bố trí mỗi phòng một thiết bị đun nóng, tổng số thiết bị
đun nóng trong khách sạn là: 3 x 5 = 20 cái.
Công suất của một thiết bị đun nước nóng:
= = 2,41 (KW)
Nhiệt trở của thiết bị khi dùng điện xoay chiều là:
R=
Trong đó:
I: cường độ dòng điện, từ công thức P=UIcosφ
=> I = = 0,011 (A)
Cosφ =1
R = = 13 925 Ω
Từ R chọn được đường kính, chiều dài cần thiết dây maixo, đồng thời dựa vào
công suất ta sẽ chọn được thiết bị đun cần thiết.
Trang 24
SVTH:NGUYỄN VĂN TUẤN
MSSV:883057
