Đồ án Thiết kế hệ thống cấp thoát nước cho căn hộ gia đình với qui mô 3 tầng và 1 tầng mái

MỤC LỤC Chương 1 Trang GIỚI THIỆU CHUNG 1.1  NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 3 1.2 ĐẶC ĐIỂM CĂN HỘ 3 1.3 SỐ LIỆU THIẾT KẾ 3 1.3.1 Hệ thống cấp nước 3 1.3.2 Hệ thống thoát nước 3 1.4 CẤU TRÚC BÁO CÁO 4 Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 2.1 THÔNG SỐ THIẾT KẾ BAN ĐẦU 5 2.2 VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC BÊN TRONG NHÀ 5 2.3 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG DÙNG NƯỚC CỦA NGÔI NHÀ 5 2.4 CHỌN ĐỒNG HỒ ĐO NƯỚC 6 2.5 TÍNH TOÁN THỦY LỰC MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG ỐNG 6 Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC 3.1 TÍNH TOÁN THỦY LỰC ỐNG THOÁT NƯỚC THẢI 9 3.1.1 Ống nhánh A1A thoát nước từ chậu rửa mặt và hương sen 10 3.1.2 Ống nhánh A3A thoát nước từ chậu giặt 10 3.1.3 Tính ống đứng AB 10 3.1.4 Tính ống nhánh B1B thoát nước từ chậu rửa mặt 10 3.1.5 Tính ống nhánh B2B thoát nước từ bồn tắm 10 3.1.6 Tính ống đứng BC 11 3.1.7 Tính ống nhánh C1C thoát nước từ chậu rửa mặt và hương sen 11 3.1.8 Tính ống đứng CD 11 3.1.9 Tính đoạn ống D1D 11 3.1.10 Tính đoạn ống D1E 12 3.1.11 Tính ống nhánh E2E thoát nước từ chậu rửa mặt và hương sen 12 3.1.12 Tính đoạn ống EF 12 3.2 TÍNH TOÁN THỦY LỰC ỐNG THOÁT PHÂN 12 3.2.1 Đường kính ống nhánh thoát phân 12 3.2.2 Đường kính ống đứng thoát phân AD 13 3.3 ỐNG THÔNG HƠI 13 3.4 ỐNG XẢ 14 3.4.1 Ống xả DEE3 dẫn phân từ hố xí ở tầng 2, 3, 4 tới bể tự hoại 14 3.4.2 Ống xả EF dẫn nước thải của toàn bộ ngôi nhà 14 3.5 TÍNH TOÁN BỂ TỰ HOẠI 14 3.6 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA TRÊN MÁI 16 3.6.1 Xác định lưu lượng nước mưa, đường kính ống đứng thu nước mưa 16 3.6.2 Tính toán máng dẫn nước (Sênô) 16 Chương 4 TÍNH TOÁN KINH TẾ 4.1 TÍNH TOÁN CHI PHÍ CẤP NƯỚC 18 4.2 TÍNH TOÁN CHI PHÍ THOÁT NƯỚC 19 4.3 CHI PHÍ BỂ TỰ HOẠI, GIẾNG THĂM 19 4.4 CHI PHÍ KHÁC 19 4.5 TỔNG CHI PHÍ 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Nước là một nhu cầu không thể thiếu đối với sự tồn tại, đời sống sinh hoạt, đời sống công nghiệp, sản xuất… của con người. Chính vì vậy trong bất cứ đô thị nào, hay đơn vị đô thị nào, vấn đề cấp thoát nước luôn là một trong những vấn đề nhận được sự quan tâm hàng đầu. Với tình hình thực tế hiện nay, vấn đề cấp thoát nước trong nhà của mỗi hộ gia đình trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh cũng đang gặp nhiều khó khăn, lượng nước cấp hàng ngày vẫn còn thiếu hoặc do áp lực nước không đủ mạnh. Thiết kế hệ thống cấp thoát nước trong nhà có nhiệm vụ đưa nước từ mạng lưới ngoài nhà đến mọi thiết bị, dụng cụ vệ sinh hoặc máy móc sản xuất trong nhà để cung cấp cho người tiêu dùng và cho máy móc sản xuất. Đồng thời có nhiệm vụ thu và dẫn nước thải từ các thiết bị, dụng cụ vệ sinh hoặc máy móc sản xuất trong nhà và nước mưa từ trên mái nhà ra khỏi nhà. Vì vậy, đồ án này được thực hiện với mục đích góp một ý kiến trong việc đưa ra những giải pháp khả thi giúp giải quyết vấn đề trên. Đồ án náy sẽ thiết kế hệ thống cấp thoát nước cho căn hộ gia đình với qui mô 3 tầng và 1 tầng mái. 1.2 ĐẶC ĐIỂM CĂN HỘ Căn hộ gồm 4 tầng lầu, một tầng mái. Tiêu chuẩn dùng nước 200 l/ng.ngđ Dụng cụ vệ sinh: Chậu rửa mặt: 4 cái Chậu rửa bếp: 1 cái Xí bệt: 4 cái Vòi sen: 3 cái Chậu giặt: 1 cái Bồn tắm: 1 cái 1.3 SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.3.1 Hệ thống cấp nước Áp lực đường ống bên ngoài: H = 20 m (Hc). Đường kính ống cấp nước bên ngoài: D = 500 mm (Dc). Chiều cao từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến mặt đường 1 m (hc-ốđ). Chiều dài từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến mép móng nhà 7 m (Lc). 1.3.2 Hệ thống thoát nước Đường ống thoát nước bên ngoài: D = 1000 m Chiều cao từ trục đường ống thoát nước bên ngoài đến mặt đường: h = 2 m. Chiều dài từ trục đường ống thoát nước bên ngoài đến mép móng nhà 8 m. 1.4 CẤU TRÚC BÁO CÁO Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG Chương 2 TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC Chương 3 TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Chương 4 TÍNH TOÁN KINH TẾ Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 2.1 THÔNG SỐ THIẾT KẾ BAN ĐẦU Theo đánh giá sơ bộ, các thông số thiết kế ban đầu như sau. Hệ thống cấp nước cho ngôi nhà Hc = 20 m Dc = 500 m hc-ốđ = 1 m Lc = 7 m Nhà có 4 tầng lầu. Theo giáo trình cấp thoát nước (Cấp thoát nước, Trần Hiếu Nhuệ), áp lực sơ bộ của căn nhà là 16 m. Cột áp của đường ống cấp nước bên ngoài nhà là 20 m. Theo cột áp này, dùng hệ thống cấp nước đơn giản vì áp lực đường ống cấp nước bên ngoài nhà hoàn toàn đảm bảo đưa nước đến mọi thiết bị vệ sinh trong nhà, kể cả những thiết bị vệ sinh cao nhất và xa nhất của ngôi nhà. Thiết bị vệ sinh Đồng hồ Nước vào Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống cấp nước. Trong đồ án này, ta thiết kế hệ thống cấp nước cho căn hộ theo phương án hệ thống cấp nước đơn giản. Hệ thống này được áp dụng trong trường hợp áp lực ở đường ống cấp nước bên ngoài nhà hoàn toàn đảm bảo đưa nước dẫn,đến mọi thiết bị vệ sinhbên trong nhà, kể cả những dụng cụ vệ sinh ở vị trí cao và xa nhất của ngôi nhà (dụng cụ vệ sinh bất lợi nhất). 2.2 VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC BÊN TRONG NHÀ Dựa theo đặc điểm căn hộ và số lượng các thiết bị vệ sinh bên trong căn hộ, tiến hành vạch tuyến đường ống cấp nước cho ngôi nhà. Phần vạch tuyến đường ống cấp nước và vẽ sơ đồ không gian được thể hiện trong bảng vẽ kỹ thuật. 2.3 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG DÙNG NƯỚC CỦA NGÔI NHÀ Đối với nhà ở gia đình, lưu lượng nước được tính như sau: (1) Trong đó q: Lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống, l/s a: Đại lượng phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước, đối với tiêu chuẩn dung nước là 200 l/ng.ngđ, giá trị của a = 2,14. N: tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh, được trình bày trong bảng 2.1 Bảng 2.1 Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh Thiết bị vệ sinh Số lượng Đương lượng (N) Chậu rửa mặt 4 0,33 1,32 Hố xí có thùng rửa 4 0,5 2 Chậu rửa nhà bếp 1 1 1 Vòi tắm hương sen 3 0,67 2,01 Chậu giặt 1 1 1 Bồn tắm 1 1,5 1,5 Tổng cộng 14 8,83 K: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tổng số đương lượng N, lấy theo bảng 18.3 (Cấp thoát nước, Trần Hiếu Nhuệ) , K = 0,002. Thay vào (1), ta được lưu lượng nước cần là: 2.4 CHỌN ĐỒNG HỒ ĐO NƯỚC Đồng hồ đo nước cần phải dựa vào khả năng vận chuyển của nó. Khả năng vận chuyển của mỗi loại đồng hồ đo nước khác nhau và thường biểu hiện bằng lưu lượng đặc trưng của đồng hồ, phải thỏa mãn điều kiện sau. Qngđ 2 Qđtr Trong đó: Qngđ: lưu lượng nước ngày đêm của ngôi nhà, m3/ngđ; Qđtr: lưu lượng nước đặc trưng của đồng hồ đo nước , m3/h. Chọn đồng hồ đo nước theo lưu lượng tính toán dựa vào bảng 17.1 (Trần Hiều Nhuệ, Cấp Thoát Nước, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2007, trang 206). Qmin = 0,04 (l/s) < qtt = 0,57 (l/s) < qmax = 0,7 (l/s) ð ta chọn đồng hồ loại cánh quạt (BK) và cỡ đồng hồ là 20 mm. Theo bảng 17.2 (Trần Hiếu Nhuệ, Cấp Thoát Nước, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2007, trang 206), đồng hồ BK20 có sức kháng S = 5,2, tổn thất áp lực qua đồng hồ: Như vậy chọn đồng hồ BK20 là hợp lý. 2.5 TÍNH TOÁN THỦY LỰC MẠNG LƯỚI ĐƯỜNG ỐNG Từ số lượng các thiết bị vệ sinh trên từng đường ống, ta có đương lượng của các đoạn ống => dùng công thức (1) để tính của từng đoạn ống. Dùng bảng tra thủy lực dùng cho ống nhựa tổng hợp ta chọn đường kính ống theo vận tốc kinh tế 0,5 m/s < v < 1,5 m/s, từ đó biết được giá trị tổn thất áp lực trên từng đoạn ống. Bảng 2.2 Bảng tính toán thủy lực đường ống Đoạn ống Số lượng thiết bị vệ sinh ∑N qtt (l/s) d (mm) v (m/s) i L (m) h = i.l (m) A1-A2 1 RM 0.33 0.120 20 0.6 0.044 0.70 0.03 A2-A 1 RM + 1 HS 1 0.202 20 1.24 0.161 0.80 0.13 A3-A4 1 CG 1 0.202 20 1.24 0.161 0.90 0.14 A4-A 1 CG + 1 HX 1.5 0.245 20 1.49 0.222 1.00 0.22 A-B 1 CG + 1 HX + 1 RM + 1 HS 2.5 0.312 25 1.07 0.091 3.30 0.30 B1-B 1 RM 0.33 0.120 20 0.6 0.044 0.80 0.03 B2-B3 1 BT 1.5 0.245 20 1.49 0.222 0.70 0.16 B3-B 1 BT + 1 HX 1.83 0.269 20 1.49 0.222 1.00 0.22 B-C 1 CG + 2 HX + 2 RM + 1 BT + 1 HS 4.83 0.427 25 1.38 0.143 3.60 0.51 C1-C2 1 RM 0.33 0.120 20 0.6 0.044 0.70 0.03 C2-C 1 RM + 1 HS 0.83 0.185 20 0.94 0.099 0.80 0.08 C3-C 1 HX 0.5 0.146 20 0.75 0.065 0.90 0.06 C-D 1 CG + 3 HX + 3 RM + 1 BT + 2 HS 6.33 0.486 32 0.93 0.052 3.30 0.17 D1-D 1 CG + 3 HX + 3 RM + 1 BT + 2 HS 6.33 0.486 32 0.93 0.052 2.00 0.10 E-D1 1 CG + 3 HX + 3 RM + 1 BT + 2 HS + 1 CB 7.33 0.522 32 1.02 0.062 0.80 0.05 E3-E2 1 HX 0.5 0.146 20 0.75 0.065 0.70 0.05 E2-E1 1 HX + 1 HS 1.17 0.218 20 1.24 0.161 0.70 0.11 E1-E 1 HX + 1 HS + 1 RM 1.5 0.245 20 1.24 0.161 0.40 0.06 E-F 1 CG + 4 HX + 4 RM + 1 BT + 3 HS + 1 CB 8.83 0.571 32 1.11 0.072 10.70 0.77 ThS.Nguyễn Thị Hồng, Các bảng tính toán thủy lực, NXB Xây dựng, 2007, Trong đó: CG : chậu giặt HX : hố xí có thùng rửa RM : chậu rửa mặt BT : bồn tắm HS : hương sen trong phòng riêng CB : chậu rửa nhà bếp Áp lực cần thiết của ngôi nhà tính toán như sau: H = hhh + hđh + htđ + ∑h + hcb Trong đó : Áp lực cần thiết của ngôi nhà (m); : Độ cao hình học đưa nước từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến dụng cụ vệ sinh bất lợi nhất (cao nhất và xa nhất) (m), hhh tính đến thiết bị sử dụng nước cao nhất và xa nhất là chậu giặt; : Tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước (m), hđh = 1,69 m; : Áp lực tự do cần thiết ở các dụng cụ vệ sinh hoặc các máy móc dùng nước, được chọn theo tiêu chuẩn (m), htd = 3 m; ∑h: Tổng tổn thất áp lực do ma sát theo chiều dài của mạng lưới cấp nước trong nhà theo tuyến tính bất lợi nhất (m); : Tổn thất áp lực cục bộ theo tuyến ống tính toán bất lợi nhất của mạng lưới cấp nước bên trong nhà (m). hhh = hc-ốđ + hL1 + hL2 + hL3 + hCG = 1+ 3,3 + 3,6 + 3,3 + 1 = 12,2 (m) hc-ốđ : chiều cao từ trục ống đến mặt đường = 1 m. hL1 : chiều cao từ mặt đất đến sàn tầng 1 = 3,3 m. hL2 : chiều cao từ sàn tầng 1 đến sàn tầng 2 = 3,6 m. hL3 : chiều cao từ sàn tầng 2 đến sàn tầng 3 = 3,3 m. hCG : chiều cao của chậu giặt = 1 m. Chiều dài bất lợi nhất (hbl) = FE + ED1 + D1D + DC + CB + BA + AA4 + A4A3 = 10,7 + 0,8 + 2 + 3,3 + 3,6 + 3,3 + 1 + 0,9 = 25,6 (m). Ta có ∑h = (5 – 20)% hbl, chọn 10%: ∑h = 10% hbl = 10% x 25,6 = 2,56 (m). Ta có hcb = (20 – 30)% ∑h, chọn 20%: Hcb = 20% ∑h = 20% x 2,56 = 0,51 (m). H = hhh + hđh + htd + ∑h + hcb = 12,2 + 1,69 + 3 + 2,56 + 0,51 = 19,69 (m). H = 19,69 (m) < Hc = 20 m Vậy hệ thống cấp nước trên là hợp lí. Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC 3.1 TÍNH TOÁN THỦY LỰC ỐNG THOÁT NƯỚC THẢI Ống thoát nước thải chia thành hai ống chính, một ống thoát nước thải sinh hoạt và một ống thoát phân. Cách bố trí hệ thống thoát nước thải và thoát phân được thể hiện trong bản vẽ kỹ thuật sơ đồ hệ thống thoát nước thải và thoát phân. Lưu lượng nước tính toán các đoạn ống thoát nước trong nhà được xác định theo công thức: Trong đó: qtt: lưu lượng nước thải tính toán (l/s); qc: lưu lượng nước cấp tính toán theo công thức ; : lưu lượng nước thải của thiết bị vệ sinh có lưu lượng nước thải lớn nhất của đoạn ống tính toán lấy theo bảng 23.2 (Cấp thoát nước, Trần Hiếu Nhuệ, 2007, trang 295). Ta có lưu lượng nước thải tính toán của các thiết bị vệ sinh: Thiết bị vệ sinh Lưu lượng nước thải (l/s) Chậu rửa mặt 0,1 Hố xí có thùng rửa 1,6 Chậu rửa nhà bếp 1 Vòi tắm hương sen 0,2 Chậu giặt 0,33 Bồn tắm 1,1 (Cấp thoát nước, Trần Hiếu Nhuệ, 2007, bảng 23.2, trang 295). 3.1.1 Ống nhánh A1A thoát nước từ chậu rửa mặt và hương sen Chọn đường kính ống là 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d, độ dốc i = 0,035 Fqnt = 1,52 l/s, vnt = 0,78 m/s Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,34 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ hình cá ð B = 0,8 ð vtt = B x vnt = 0,8 x 0,78 = 0,624 m/s. 3.1.2 Ống nhánh A3A thoát nước từ chậu giặt Chọn đường kính ống là 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d, độ dốc i = 0,035 ð qnt = 1,52 l/s, vnt = 0,78 m/s Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,4 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ h/D ð B = 0,9 ð vtt = B x vnt = 0,9 x 0,78 = 0,702 m/s > 0,7m/s. Như vậy đường kính ống nhánh A3A = 50 mm là đạt yêu cầu. 3.1.3 Tính ống đứng AB Lưu lượng nước thải trong ống đứng Tra bảng để xác định các thông số cho ống đứng ta chọn ống đứng có đường kính d = 75 mm, vận tốc nước trong ống đứng v = 1 m/s < 4 m/s. 3.1.4 Tính ống nhánh B1B thoát nước từ chậu rửa mặt Chọn đường kính ống là 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d, độ dốc i = 0,035 Fqnt = 1,52 l/s, vnt = 0,78 m/s Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,26 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ h/D ð B = 0,7 ð vtt = B x vnt = 0,7 x 0,78 = 0,55 m/s. 3.1.5 Tính ống nhánh B2B thoát nước từ bồn tắm Chọn đường kính ống là 75 mm, độ đầy tối đa 0,5d, độ dốc i = 0,025 Fqnt = 3,78 l/s, vnt = 0,85 m/s Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,4 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ h/D ð B = 0,4 ð vtt = B x vnt = 0,9 x 0,78 = 0,702 m/s > 0,7m/s. 3.1.6 Tính ống đứng BC Lưu lượng nước thải trong ống đứng Tra bảng để xác định các thông số cho ống đứng ta chọn ống đứng có đường kính d = 75 mm, vận tốc nước trong ống đứng v = 1,5 m/s < 4 m/s. 3.1.7 Tính ống nhánh C1C thoát nước từ chậu rửa mặt và hương sen Chọn đường kính ống là 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d; độ dốc i = 0,035 ð qnt = 1,52 l/s, vnt = 0,78 m/s Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,37 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ h/D ð B = 0,8 ð vtt = B x vnt = 0,8 x 0,78 = 0,624 m/s. 3.1.8 Tính ống đứng CD Lưu lượng nước thải trong ống đứng Tra bảng để xác định các thông số cho ống đứng ta chọn ống đứng có đường kính d = 75 mm, vận tốc nước trong ống đứng v = 1,5 m/s < 4 m/s. 3.1.9 Tính đoạn ống D1D Chọn đường kính ống là 75 mm, độ đầy tối đa 0,5d; độ dốc i = 0,035 ð qnt = 4,43 l/s, vnt = 1,02 m/s Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,41 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ h/D ð B = 0,92 ð vtt = B x vnt = 0,92 x 1,02 = 0,938 m/s. 3.1.10 Tính đoạn ống D1E Chọn đường kính ống là 75 mm, độ đầy tối đa 0,5d; độ dốc i = 0,035 ð qnt = 4,43 l/s, vnt = 1,02 m/s Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,41 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ h/D ð B = 0,92 ð vtt = B x vnt = 0,92 x 1,02 = 0,938 m/s. 3.1.11 Tính ống nhánh E2E thoát nước từ chậu rửa mặt và hương sen Chọn đường kính ống là 50 mm, độ đầy tối đa 0,5d; độ dốc i = 0,035 ð qnt = 1,52 l/s, vnt = 0,78 m/s Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,36 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ h/D ð B = 0,8 ð vtt = B x vnt = 0,85 x 0,78 = 0,663 m/s. 3.1.12 Tính đoạn ống EF Chọn đường kính ống là 75 mm, độ đầy tối đa 0,5d; độ dốc i = 0,035 ð qnt = 4,43 l/s, vnt = 1,02 m/s Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,43 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ h/D ð B = 0,94 ð vtt = B x vnt = 0,94 x 1,02 = 0,96 m/s. 3.2 TÍNH TOÁN THỦY LỰC ỐNG THOÁT PHÂN 3.2.1 Đường kính ống nhánh thoát phân Số lượng hố xí ở các tầng bằng nhau, vì vậy tính toán thủy lực cho ống nhánh thoát phân ở các tầng (A4A, B3B, C3C và E3E) tương tự như nhau. . = 1,5 (l/s) ð Chọn đường kính ống nhánh thoát phân là 100 mm, độ đầy cho phép tối đa 0,5d, độ dốc tiêu chuẩn 0,02. ð qnt = 7,44 l/s, vnt = 0,93 m/s. Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,3 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ hình h/D ð B = 0,78 ð vtt = B x vnt = 0,78 x 0,93 = 0,73 m/s > 0,73m/s. Như vậy đường kính ống nhánh thoát phân d = 50 mm là đạt yêu cầu. 3.2.2 Đường kính ống đứng thoát phân AD Chọn đường kính ống đứng thoát phân bằng nhau từ trên xuống dưới . = 1,5 (l/s). ð Chọn đường kính ống đứng thoát phân là 100 mm. Góc nối giữa ống nhánh và ống đứng là 45oC. 3.3 ỐNG THÔNG HƠI Theo quy định đường kính ống thông hơi nhỏ hơn hoặc bằng đường kính ống đứng thoát nước. Chọn đường kính ống thông hơi D = 50 mm. Trên nóc ống thông hơi có một chóp hình nón để che mưa bằng lá thép dày 1,5 mm, và có cửa để thông hơi. Ống thông hơi đặt cao hơn nóc nhà 0,7 m. 3.4 ỐNG XẢ 3.4.1 Ống xả DEE3 dẫn phân từ hố xí ở tầng 2, 3, 4 tới bể tự hoại Chọn đường kính ống xả d = 100 mm, i = 0,02 ð qnt = 7,44 l/s, vnt = 0,93 m/s qtt = 1,75 l/s; Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,32 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ hình cá ð B = 0, 8 ð vtt = B x vnt = 0,8 x 0,93= 0,744 m/s > 0,7m/s. Như vậy đường kính ống nhánh thoát phân d = 100 mm là đạt yêu cầu. 3.4.2 Ống xả EF dẫn nước thải của toàn bộ ngôi nhà Đường kính ống xả chọn lớn hơn đường kính ống đứng, chọn đường kính ống xả dEF = 125 mm, độ dốc i = 0,015, độ đầy h/D = 0,5d. ð qnt = 11,16 l/s, vnt = 0,91 m/s qc = 0,571 (l/s), = 1,5 (l/s). ð Dựa vào biểu đồ h/D, xác định lại h/D = 0,29 < 0,5, thỏa điều kiện. Tra biểu đồ hình cá ð B = 0,74 ð vtt = B x vnt = 0,74 x 0,91 = 0,81 m/s > 0,7m/s. Như vậy đường kính ống nhánh thoát phân d = 125 mm là đạt yêu cầu. 3.5 TÍNH TOÁN BỂ TỰ HOẠI Sử dụng bể tự hoại không ngăn lọc, nước thải của ống dẫn phân đổ vào bể trước khi thoát ra ngoài đường ống thoát nước thành phố. Dung tích bể tự hoại Wbể = Wn + Wc Trong đó: Wn : thể tích nước của bể (m3) Wc : Thể tích cặn của bể (m3) Wn có thể lấy bằng 1 – 3 lần lưu lượng nước thải ngày đêm chảy vào hầm tự hoại (Wn). Lượng nước thải vào hầm tự hoại gồm nước thải từ hố xí. Hố xí mà hầm tự hoại phục vụ là 4. Gọi n là số lần đi vệ sinh mà 1 người đi trong một ngày, chọn n = 4. Lưu lượng nước thải ngày đêm: Với qo: lưu lượng nước thải một lần sử dụng hố xí qo = 6 – 8 lít (theo phụ lục 1 TCVN 4513 : 1988) Wn có thể lấy bằng 1 – 3 lần lượng nước thải ngày đêm tùy thuộc vào yêu cầu vệ sinh và lý do kinh tế. Ta chọn Wn = 3Qt, do đó: Wn = 3 x Qt = 3 x 0,128 = 0,384 (m3) Thể tích cặn của bể Wc = Trong đó a: lượng cặn trung bình của một người thải ra một ngày, a = 0,5 l/ng.ngđ, chọn a = 0,8 l/ng.ngđ. T: thời gian giữa 2 lần lấy cặn, chọn T = 3 năm = 1080 ngày. W1, W2: độ ẩm cặn tươi vào bể và của cặn khi lên men tương ứng là 95% và 90%. b: hệ số kể đến việc giảm thể tích cặn khi lên men (giảm 30%) và lấy 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%; c= 1,2. N: số người mà bể phục vụ, N= 6 người Chiều sâu tối thiểu của bể là 1,3 m F W = Wn + Wc = 0,4 + 2,2 = 2,6 (m3) < 10 m3 Thiết kế bể tự hoại không ngăn lọc có 2 ngăn (1 ngăn chứa và 1 ngăn lắng) với các thông số thiết kế như sau: Chiều sâu bể H = 1,5 m. Chiều cao phần thu khí h = 0,5 m. Chiều rộng bể B = 1 m. Chiều sâu lớp nước hn = 1 m. Chiều dài bể L = 1,8 m. Chiều dài ngăn lắng thứ 1 L1 = 1 m. Chiều dài ngăn lắng thứ 1 L2 = 0,8 m. 3.6 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA TRÊN MÁI 3.6.1 Xác định lưu lượng nước mưa, đường kính ống đứng thu nước mưa Lưu lượng tính toán nước mưa trên diện tích mái: Trong đó Q: lưu lượng nước mưa, l/s. F: diện tích thu nước mưa, m2. m2. K: hệ số, lấy bằng 2. q5: cường độ mưa l/s.ha tính cho địa phương có lượng mưa 5 phút và chu kì vượt qua cường độ mưa tính toán là 1 năm. Tại Tp Hồ Chí Minh cường độ mưa q5 = 496 l/s.ha. F = (3,700 x 3,730) + (3,090 x 3,730) = 25,3 (m2) Thiết kế 1 đường ống đứng thoát nước mưa có đường kính d = 100 mmà qốđ = 20 l/s (lưu lượng nước mưa tối đa đối với ống d = 100). qốđ : Lưu lượng tính toán của 1 ống đứng thu nước mưa theo bảng 9 (TCVN 4474 :1987). Q < qốđ ð chọn 1 đường ống đứng thoát nước mưa trên mái là hợp lý. 3.6.2 Tính toán máng dẫn nước (Sênô) Máng dẫn nước của công trình được thiết kế bằng bêtông cốt thép có dạng hình chữ nhật. Kích thước máng dẫn nước trên cơ sở lượng nước mưa thực tế chảy trên máng dẫn đến phễu thu và phải dựa trên cơ sở tính toán thực tế. Lưu lượng nước mưa tính toán qm chảy đến phễu thu được xác định theo công thức sau: Trong đó: F : diện tích mái thực tế trên mặt bằng mà một phễu phục vụ, tức là diện tích thu nước của một ống đứng. Ψ : hệ số dòng chảy trên mái lấy bằng 1. h5 : lớp nước mưa tính toán ứng với thời gian mưa 5 phút và chu kỳ vượt quá cường độ tính toán p = 1 năm. Tại thành phố Hồ Chí Minh h5 = 10 cm = 0,1 m. à Từ qm tra biểu đồ tính toán thủy lực cho máng chữ nhật bêtông trát vữa hình 24.10 (Giáo trình cấp thoát nước trong nhà, 2007, trang 308), ta xác định các chỉ số của máng như sau: - Chiều rộng máng : b = 50 cm - Độ sâu đầu tiên của máng: h = 5 cm - Vận tốc dòng chảy : v = 0,4m/s - Độ dốc lòng máng : i = 0,002 Chương 4 TÍNH TOÁN KINH TẾ 4.1 TÍNH TOÁN CHI PHÍ CẤP NƯỚC Chi phí tính toán dựa vào bảng giá ống nhựa HDPE của công ty nhựa Bình Minh đưa ra ngày 15/11/2010. Bảng 4.1 Chi phí mua ống cấp nước Đoạn ống Chiều dài (m) d (mm) Đơn giá (đồng/mét) Thành tiền A1-A2 0,70 20 8.580 6.006 A2-A 0,80 20 8.600 6.880 A3-A4 0,90 20 8.600 7.740 A4-A 1,00 20 8.600 8.600 A-B 3,30 25 13.640 45.012 B1-B 0,80 20 8.600 6.880 B2-B3 0,70 20 8.600 6.020 B3-B 1,00 20 8.600 8.600 B-C 3,60 25 13.640 49.104 C1-C2 0,70 20 8.600 6.020 C2-C 0,80 20 8.600 6.880 C3-C 0,90 20 8.600 7.740 C-D 3,30 32 21.010 69.333 D1-D 2,00 32 21.010 42.020 E-D1 0,80 32 21.010 16.808 E3-E2 0,70 20 8.600 6.020 E2-E1 0,70 20 8.600 6.020 E1-E 0,40 20 8.600 3.440 E-F 10,70 32 21.010 224.807 Tổng cộng 533.930 4.2 TÍNH TOÁN CHI PHÍ THOÁT NƯỚC Bảng 4.2 Chi phí mua ống thoát nước Đoạn ống Chiều dài (m) d (mm) Đơn giá (đồng/mét) Thành tiền A1-A 1,50 50 50.930 76.395 A3-A 1,90 50 50.930 96.767 A-B 3,30 75 114.290 377.157 B1-B 0,80 50 50.930 40.744 B2-B 1,70 75 114.290 194.293 B-C 3,60 75 114.290 411.444 C1-C 1,50 50 50.930 76.395 C-D 3,30 75 114.290 377.157 D1-D 2,00 75 114.290 228.580 E-D1 0,80 75 114.290 91.432 E2-E 1,10 50 50.930 56.023 E-F 11,70 75 114.290 1.337.193 Tổng cộng 3.363.580 4.3 CHI PHÍ BỂ TỰ HOẠI, GIẾNG THĂM Chi phí xây dựng bể tự hoại: 1,500,000 (VNĐ) Chi phí xây dựng giếng thăm: 1,500,000 (VNĐ/giếng) 4.4 CHI PHÍ KHÁC Đồng hồ: 500,000 VNĐ Các chi phí mua tê, cút, van………,: 1,000,000 (VNĐ) 4.5 TỔNG CHI PHÍ Tổng chi phí cấp thoát nước trong nhà: 533.930 + 3.363.580+ 1.500.000 + 1.500.000 x 2 + 500.000 + 1.000.000 = 9.897.510(VNĐ) TÀI LIỆU THAM KHẢO Nhuệ, 2002, Cấp Thoát Nước, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật. Bộ xây dựng, 2008, Giáo Trình Cấp Thoát Nước Trong Nhà, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội. Uyển, 2003, Các Bảng Tính Toán Thủy Lực Cống Và Mương Thoát Nước, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội. TCVN 4513 : 1988 Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 4474 : 1987 Thoát nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế. Catologe các loại đường của Công ty nhựa Bình Minh.