Hướng dẫn thiết kế hệ thống cấp thoát nước chuẩn nhất

Hệ thống cấp thoát nước là gì?

Khái niệm hệ thống cấp thoát nước

Hệ thống cấp thoát nước là tập hợp các công trình kỹ thuật dùng để thu, xử lý, dự trữ, vận chuyển và phân phối nước đến những đối tượng khách hàng. Hệ thống cung cấp cho người dùng khối lượng, chất lượng và loại nước đáp ứng nhu cầu khác nhau. Hơn nữa, chúng còn đồng thời đảm nhận việc thu gom, vận chuyển cũng như xử lý nước thải vì sức khỏe con người và môi trường. 

Hệ thống cấp thoát nước đóng vai trò rất quan trọng của các công trình, đặc biệt là những nhà thầu uy tín.

Hệ thống cấp thoát nước bao gồm những hệ thống nào?

• Hệ thống cấp nước và phân phối nước 
• Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt
• Hệ thống thoát khí
• Các trang thiết bị, máy móc sử dụng nước

Các bước tính toán hệ thống cấp thoát nước nhà cao tầng

Bước 1: Tính toán nhu cầu dùng nước

Công thức tính nhu cầu sử dụng nước như sau:

Qngđ =   Nqn/ 1000 (m3/ngđ)

Trong đó:

q: tiêu chuẩn dùng nước l/s (lấy theo bảng 1, TCVN 4513-1988))

N: số người dùng nước trong công trình

Bước 2: Tính toán đường ống cấp nước vào bể chứa

Dựa vào lưu lượng để tính toán

Qmin ≤ Qtt ≤ Qmax

Qmin: là lưu lượng giới hạn nhỏ nhất (khoảng 6-8% lưu lượng tính toán trung bình)

Qtt: Lưu lượng tính toán của ngôi nhà, mẫu nhà 2 tầng sẽ có lưu lượng khác với mẫu biệt thự 3 tầng

Qmax: Lưu lượng giới hạn lớn nhất của đồng hồ (khoảng 45-50% lưu lượng đặc trưng của đồng hồ)

Bước 3: Tính toán bể chứa nước ngầm

Dung tích bể chứa nước ngầm được tính theo công thức như sau:

VBC = WBC + WCC (m3)

Trong đó:

WCC: dung tích nước chữa cháy trong bể chứa (m3) (Tuỳ thuộc vào mức độ chữa cháy cho công trình mà có cách tính khác nhau – phối hợp với đơn vị thiết kế chữa cháy)

WBC: Dung tích điều hoà lượng nước sinh hoạt của bể chứa nước (m3) được tính theo công thức:

WBC =   Qngđn (m3) (trong đó: Qngđ: Nhu cầu dùng nước sinh hoạt của công trình trong ngày

n: Số lần đóng mở bơm bằng tay trong ngày. (bơm cấp nước thành phố n = 1-2 lần)

Bước 4: Tính toán bể chứa nước mái

Vkét = k(Wkét + Wcc)

Trong đó:

k: Hệ số dự trữ két nước mái. k = 1-1.5.

Wcc: Lưu  lượng nước chữa cháy trong 10 phút khi vận hành bằng tay và 5 phút khi vận hành tự động.

Wcc = 0.6 x qcc x ncc (qcc : lưu lượng nước trong một vòi chữa cháy (l/s); ncc : số vòi chữa cháy hoạt động đồng thời)

Wkét: Dung tích điều hoà của két nước mái (khi mở máy bơm bằng tay)

Bước 5: Tính toán bơm cấp nước lên mái cho hệ thống cấp nước nhà ở

Tính toán cột áp của bơm:

Hb =  hhh + hb + hdd + hcb + htd + hdp

Trong đó:

hhh: Chiều cao hình học giữa mực nước cao nhất trong két nước mái và mực nước thấp nhất trong bể chứa nước ngầm (m)

hb: Tổn thất áp lực qua máy bơm. Lấy hb = 2 (m)

hdd : tổn thất áp lực dọc đường trên trường ống hút và ống đẩy của bơm (m) =i*l (i: độ dốc (tra bảng), l chiều dài ống)

hcb : tổn thất cục bộ trên đường ống đẩy và ống hút của bơm (m).

Lấy hcb = 30% hdd

htd: áp lực tự do tại đầu ra của ống đẩy (m). Chọn htd = 2 (m)

hdp : áp lực dự phòng (m). Chọn hdp = 3 (m)

Bước 6: Tính toán bơm tăng áp cấp nước sinh hoạt
HBP = hb + hdd + hcb + hdh + htd + hdp

Trong đó:

hb là tổn thất áp lực qua máy bơm. hb = 2m

hdd là tổn thất áp lực dọc đường trên trường ống đẩy và ống hút của máy bơm. Tổn thất trên ống đẩy của bơm  được tính toán từ bơm đến thiết bị vệ sinh bất lợi nhất.

hcb: tổn thất cục bộ trên đường ống đẩy và ống hút của bơm (m), tính bằng 30% hdd.

Hdh: tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước:  hdh = Sq2

S: Sức cản đồng hồ.

q: Lưu lượng nước tính toán của căn hộ (khu vệ sinh) bất lợi nhất.

htd: áp lực tự do cần thiết tại thiết bị (đối chiếu theo TCVN 4513:1988)

hdp : áp lực dự phòng (m). hdp = 3 – 5 (m)

Bước 7: Tính toán thủy lực cho mạng lưới đường ống cấp nước nhà cao tầng

Trục đứng cấp nước: v = 1.5 – 2 m/s

Ống nhánh cấp nước: v ≤ 2.5m/s