Cấp thoát nước

ng nhiều đường : áp dụng cho các ngôi nhà dài, có nhiều khu vệ sinh phân tán.(hình 4.5.c) Hình 4.5. Sơ đồ đường ống dẫn nước vào nhà Ta có thể chọn sơ bộ đường kính dẫn nước vào nhà khi chưa tính toán được lưu lượng như sau: - Với các ngôi nhà ít tầng d = 25 ÷ 32 mm - Với các ngôi nhà có khối tích trung bình d = 50 mm - Với các ngôi nhà có lưu lượng lớn d = 75 ÷ 100 mm - Trong các ngôi nhà sản xuất d= 200 ÷ 300 mm. 2. Chi tiết nối đường ống dẫn nước vào với đường ống cấp nước bên ngoài: - Dùng tê hoặc lắp sẵn khi xây dựng đường ống cấp nước bên ngoài, nhưng phải có dự kiến trong qui hoạch. Phương án này tiện lợi và đơn giản nhất, không phải cắt nước.(hình 4.6.a ) - Lắp thêm tê vào đường ống cấp nước bên ngoài hiện hành. Phải cưa đường ống để lắp tê vào. Phương pháp này dẫn tới một đoạn ống của mạng lưới bị ngừng cấp nước một thời gian do đó cách này phiền phức, không thuận lợi nên ít dùng . - Dùng nhánh lấy nước (đai khởi thủy- hình 4.6.b ). Chụp ngồi có thể chế tạo theo kiểu ren, miệng loe, hoặc mặt bích.(hình 4.6.c) Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 31 Hình 4.6. Chi tiết nối đường ống dẫn nước vào nhà với đường ống cấp nước bên ngoài 3. Chi tiết đường ống qua tường nhà: - Để phòng trường hợp nhà bị lún kéo theo ống, hỏng mối nối, khi qua tường móng nhà phải cho ống chui qua một lỗ hổng hoặc một ống bao kim loại có đường kính lớn hơn đường kính ống từ 200 mm trở lên.Khe hở giữa lỗ và ống phải nhét đầy bằng vật liệu đàn hồi: như sợ gai tẩm bi tum, đất sét nhão, vữa xi măng. (hình 4.7.a) - Trong trường hợp đất ẩm ướt hoặc có nước ngầm nên đặt ống bao kim loại (hình 4.7.b) Hình 4.7. Chi tiết đường ống cấp nước qua tường nhà II. Đồng hồ đo nước: Đồng hồ đo nước là một thiết bị mắc ở đầu hệ thống cấp nước bên trong nhà. 1. Nhiệm vụ của đồng hồ đo nước: - Xác định lượng nước tiêu thụ để tính tiền nước. - Xác định lượng nước mất mát hao hụt trên đường ống để phat hieej các chỗ rò rỉ, nứt vỡ… - Nghiên cứu đề ra hệ thống cấp nước điều hành để xác định tiêu chuẩn, chế độ dùng nước, lấy số liệu phục vụ cho thiết kế. Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 32 2. Các loại đồng hồ đo nước: Để tính lượng nước tiêu thụ hiện nay thông dụng nhất là đồng hồ đo nước lưu tốc, hoạt động dựa trên nguyên tắc lưu lượng nước tỉ lệ thuận với tốc độ nước chuyển động qua đồng hồ (hình 4.8). Hình 4.8. Đồng hồ đo nước lưu tốc a) Loại cánh; b) Loại tua bin; 1. Vỏ; 2. Bộ phận cơ khí truyền động; 3. Máy tính; 4. Mạt đồng hồ; 5. Nắp; 6. Cánh quạt hay tuốc bin; 7. Lưới; 8. bộ phận hướng dòng nước. Chia ra các loại sau: a. Đồng hồ đo nước lưu tốc loại cánh quạt (trục đứng ký hiệu của liên Xô-BK): Dùng để tính lượng nước nhỏ, có đường kính d = 10- 40 mm. Vỏ đồng hồ bằng kin loại (gang) hay chất dẻo. Bên trong vỏ là một trục đứng có gắn cánh quạt làm bằng xen-lu-lô hoặc chất dẻo(dùng cho nước lạnh). Khi nước chuyển động đập vào cánh quạt làm quây trục đứng rồi chuyển động qua các bánh xerawng khứa vào bộ phận máy tính, cuối cùng các chỉ số lưu lượng thể hiện trên mặt đồng hồ. Gồm có hai loại: Loại chạy khô có bộ phận tính tách rời khỏi mặt nước bằng một màng ngăn, loại chạy ướt có máy tính và đồng hồ đều ở trong nước. b. Đồng hồ đo nước loại tuốc bin(trục ngang ký hiệu của Liên Xô-BB): dùng để tính lượng nước lớn hơn 10m3/h, có đường kính từ 50 – 200 mm. Có các cánh quạt là các bản xoắn ốc kim loại gắn vào một truc nằm ngang. Khi tuốc bin quay là khi trục ngang quay, nhờ các bánh xe răng khía truyền chuyển động quay sang trục đứng, rồi lên trên bộ phận máy tính và mặt đồng hồ. c. Đồng hồ đo nước lưu tốc loại phối hợp và đồng hồ tự ghi: Hai đầu đông hồ có thể chế tạo theo miệng loe, răng hoặc mặt bích để nối với đường ống và các thiết bị đồng hồ khác. Trên đồng hồ đo nước có các chữ số ghi các trị số lưu lượng khác nhau từ 0,01- 1000m3(gấp nahu 10 lần một) thể hiện trên các mặt đường con hoặc các khung chữ nhật. 3. Bố trí nút đồng hồ đo nước: - Nút đồng hồ đo nước gồm đồng hồ đo nước và các thiết bị phụ tùng khác như: các loại van đóng mở nước, van xả nước, các bộ phận nối ống…(hình 4.9) Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 33 Hình 4.9. Sơ đồ bố trí nút đồng hồ đo nước a) Không vòng; b) Đặt vòng - Nút đồng hồ đo nước thường bố trí trên đường dẫn nước vào nhà sau khi qua tường nhà khoảng 1-2 m và đặt ở nơi cao ráo, dễ xem xét, ít người qua lại. - Nút đồng hồ đo nước có thể bố trí theo kiểu vòng hoặc không vòng. Kiểu không vòng thường áp dụng ở ngôi nhà nhỏ, có nhiều đường dẫn nước vào (hình 4.9.a). Đặt vòng trong trường hợp ngôi nhà cần lượng nước lớn, yêu cầu cấp nước liên tục, mục đích là khi đồng hồ bị hư hỏng, sửa chữa thì vẫn có đường dẫn nước vào nhà cung cấp cho tiêu dùng (hình 4.9.b). 4. Phương pháp xác định lượng nước tiêu thụ và kiểm tra độ chính xác của đồng hồ: Muốn xác định lượng nước tiêu thụ qua đồng hồ đo nước, người ta đọc chỉ số trên đồng hồ. Hiệu số giữa hai lần đọc chính là lượng nước tiêu thụ trong thời gian đó. 5. Chọn đồng hồ đo nước: - Dựa vào khả năng vận chuyển của nó. Biểu thị bằng lưu lượng đặt trưng của đồng hồ chính là lưu lượng nước chảy qua đồng hồ tính bằng m³/ h, khi tổn thất qua đồng hồ là 10 m. Chọn đồng hồ đo nước thỏa mẫn điều kiện sau: Qngđ ≤ Qđtr Trong đó: Qngđ - Lưu lượng nước ngày đêm của ngôi nhà, m³/ngđ Qđtr – Lưu lượng nước đặt trưng của đồng hồ đo nước. m³/h - Ngoài ra dựa vào lưu lượng nước tính toán Qtt (l/s) của ngôi nhà để chọn đồng hồ. Thỏa điều kiện sau: Qmin <Qtt < Qmax Trong đó: Qtt: Lưu lượng tính toán của ngôi nhà (l/s) Qmin: Giới hạn dưới (l/s) là lưu lượng nhỏ nhất (khoảng 6-8% lưu lượng trung bình) hay cò gọi là độ nhạy của đồng hồ. Qmax: Giới hạn trên (l/s) là lưu lượng lớn nhất cho phép đi qua đồng hồ mà không làm đồng hồ hư hỏng và tổn thất quá lớn (khoảng 45-50%) lưu lượng đặt trưng của đồng hồ. - Để chọn đồng hồ ta dựa vào bảng 4.1 Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 34 Bảng 4.1. Cỡ, lưu lượng và đặc tính của đồng hồ đo nước Lưu lượng cho phép (l/s) Loại đồng hồ Cỡ đồng hồ D (mm) Lưu lượng đặt trưng (m3/h) Qmax Qmin Loại cánh quạt (trục đứng) Loại tuốc bin (trục ngang) 10 15 20 25 30 40 50 80 100 150 200 250 2 3 5 7 10 20 70 250 440 1000 1700 2600 0,28 0,40 0,70 1,00 1,40 2,80 6 22 39 100 150 22,3 0,03 0,04 0,055 0,07 0,14 0,9 0,7 3,0 4,4 7,2 10 - Sau khi dựa vào lưu lượng, chọn được cở đồng hồ thích hợp ta kiểm tra lại điều kiện về tổn thất áp lực có vượt chỉ số cho phép hay không. Theo quy phạm tổ thất áp lực qua đồng hồ đo nước được quy định như sau: - Nếu đồng hồ cánh quạt (trục đứng): + Khi sinh hoạt bình thường: Hđh ≤ 2,5 m + Khi có cháy: Hđh ≤ 5 m - Nếu đồng hồ loại tuốc bin (trục ngang): + Khi sinh hoạt bình thường: Hđh ≤ 1-1,5 m + Khi có cháy: Hđh ≤ 2,5 m - Tổn thất áp lực qua đồng hồ đo nước Hđh đo nước xác định theo công thức: Hđh =S.Q² , (m) Trong đó: Q: Lưu lượng nước tính toán (l/s) S: Sức kháng của đồng hồ đo nước lấy theo bảng 4.2 (theo đơn vị Qtt là (l/s) Bảng 4.2. Sức kháng của đồng hồ đo nước C ỡ đồ ng h ồ D (m m ) 10 15 20 25 39 40 50 80 100 150 200 250 S 32,8 14,4 5,18 2,65 1,3 0,32 0,0265 0,0021 0,00067 0,00013 0,000045 0,00002 III. Cấu tạo mạng lưới cấp nước trong nhà: 1. Đường ống: Yêu cầu cơ bản đối với đường ống cấp nước bên trong nhà là: + Bền, sử dụng được lâu Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 35 + Chống sức va thủy lực và tác động cơ học tốt + Trọng lượng nhỏ để tốn ít vật liệu, chiều dài lớn để giảm mối nối + Lắp ráp dễ dàng nhanh chóng + Mối nối kín + Có khả năng uốn cong, đúc và hàn dễ dàng. - Ống cấp nước vào nhà phải có độ dốc về ống cấp nước bên ngoài để tránh tụt khí, giảm khả năng vận chuyển nước. - Ống cấp nước vào nhà có thể bố trí ở 1 hoặc 2 phía của công trình và có thể có 1 hay nhiều đường ống phụ thuộc vào tính chất công trình, yêu cầu mức độ an toàn cấp nước. a. Ống thép: - Chủ yếu là ống thép tráng kẽm dài 4÷8 m, đường kính 10-100 mm, lớp kẽm được phủ cả bên trong và bên ngoài thành ống có tác dụng bảo vệ cho ống khỏi bị ăn mòn và nước khỏi bị bẩn vì gỉ sắt. - Để cấp nước cho sản xuất bên trong nhà, có thể dùng ống thép đen không tráng kẽm có chiều dài từ 4 ÷ 12 m và đường kính 70 ÷ 125mm. - Ống thép hàn cũng dùng trong hệ thống cấp nước (ống quấn tròn hàn theo đường sinh của ống). Ống thép chế tạo trong xưởng có áp lực công tác ≤ 10 atm (loại thông thường), áp lực công tác từ 10 ÷ 25 atm (loại tăng cường). - Để nối ống thép với nhau người ta dùng phương pháp: ren, hàn, nối mặt bích bằng bu lông.(hình 4.10) Hình 4.10. Các kiểu ống thép 1) Ren; 2) Hàn; 3) Nối mặt bích b. Ống gang và ống fibrô ximăng: Thường dùng làm đường ống chính đặt trong đất vì nó có khả năng chống xâm thực tốt. Có đường kính > 40 mm (hình 4.11) Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 36 Hình 4.11. Các loại ống gang 1. Đầu trơn; 2. Đầu loe; 3. Sợ gai tẩm bi tum; 4.Vữa xi măng amiăng; 5. Khe hở c. Ống chất dẻo (ống nhựa): Bằng hai loại vật liệu chính là Pôliêtilen pooliclo vinhin với áp lực công tác từ 2-10 at, d = 6-300mm. Để nối ống nhựa có thể dùng: Dán bằng keo hóa học, hàn tiếp xúc, ren, mặt bích, dùng ống lồng với vòng đệm cao su.. dùng để xây dựng mạng lưới bên trong nhà có rất nhiều ưu điểm: độ bền cao, rẻ, nhẹ, trơn, do đó khả năng vận chuyển cao (tăng so với các loại ống khác từ 8-10%) chống xâm thực và chịu tác động cơ học tốt, nối ống dễ dàng, nhanh chóng. d. Trong các phòng thí nghiệm và nhà sản xuất: Dùng các loại ống khác nhau chì, nhôm, thủy tinh…Ống chì dể uốn cong, ống thủy tinh trơn tổn thất áp lực nhỏ…nhưng nối khó, dòn, dễ vỡ. 2. Các phụ tùng ống: - Ống lồng (măng - sông): Để nối hai oonga thẳn với nhau có đường kính bằng nhau. - Côn: Để nối hai ông thẳng hàng có đường kính khác nhau. - Rắc-co (bộ ba): Để nối các ống tẳng trong trường hợp thi công khó khăn (vướng kết cấu nhà, không xoay được ống vào ren, khi sữa chửa ống…) - Thông tam (tê): Để 3 nhánh ống (nhánh rẽ vuông góc với nhánh chính). Đường kính 3 ống có thể bằng nhau hoặc khác nhau. Nhánh rẽ bao giờ cũng bằng hoặc nhỏ hơn nhánh chính. - Thông tứ (thập): dùng để nối hai ống cắt nhau vuông góc (thành 4 nhánh). Bốn nhánh của thông tứ có đường kính bằng nhau hoặc 2 nhánh thẳng bằng nhau từng đôi một. - Cút: Để nối 2 đầu ống gặp nahu 90o cos đường kính bằng nhau. - Nút (bu-sông): Là một phụ tùng dùng để bịt kín tạm thời một ddaaauf ống mà sau này ống có thể dùng thêm. Hình 4.12. Các bộ phận ống nối Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 37 a) Loại bằng gang; b) Loại bằng thép 1. Măng-sông; 2. Côn chuyển; 3.Cút 90o; 4. Tê (thông tam); 5. Tê (có nhành rẽ nhỏ hơn); 6. Thập (thông tứ); 7. Nút; 8. Thông tứ có 4 nhánh bằng nhau; 9. Ống nhánh ren răng trong; 10. Ống nhánh ren răng ngoài - Biện pháp thi công đường ống qua tường và móng nhà: Chú ý: không nên bố trí đường ống thẳng trên mặt bằng mà bố trí gấp khúc để công trình cho phép chuyển vị nhiều hơn). i N ó t ® å n g h å C h i t iÕ t è n g q u a t­ ê n g B T c h è n g th Ê m S î i g a i tÈ m b itu m B Ýc h r ç n g T ­ ê n g B T è n g c Ê p n ­ í c B T c h è n g th Ê m S î i g a i tÈ m b i tu m è n g c Ê p n ­ í c T ­ ê n g B T 1 M ù c n ­ í c n g Ç m c a o M ù c n ­ í c n g Ç m th Ê p ( ® Ê t k h « )2 K h « n g n ª n N ª n B è tr Ý è n g t r ª n m Æ t b » n g Hình 4.13 2. Các thiết bị cấp nước bên trong nhà: a. Thiết bị lấy nước: Gồm có các vòi nước mở van kiểu chậm, các vòi trộn nước nóng và lạnh, các vòi nước rửa âu tiểu, chậu giặt... hay nagy chỗ cần lấy nước. Đường kính chế tạo từ 10 ÷ 15 ÷ 20 mm và làm bằng đồng, gang, nhựa. Bộ phận chính của vòi nước là các lưỡi gà và tấm đệm cao su.(hình 4-14) Hình 4.14. Cấc tạo các loại vòi nước a) Vòi kiểu côn; b) Vòi kiểu nút Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 38 b. Thiết bị đóng mở nước: Dùng để đóng mở từng đoạn riêng biệt của mạng lưới cấp nước. Thường được bố trí đầu các ống cấp nước trên mặt sàn tầng một, đầu các ống nhánh dẩn tới thiết bị vệ sinh, ở đường dẫn nước vào, trước sau đồng hồ đo nước, máy bơm, trên mạng lưới vòng, trước các vòi tưới, các dụng cụ… d ≤ 50mm van thường được nối với ống bằng ren d > 50mm gọi là khóa thường nối với ống bằng mặt bích. Có hai loại: - Van nút: là loại van dùng trong hệ thống cấp nước lạnh. (hình 4.15) - Van cửa : còn gọi là van lá chắn (hình 4.16) - Van côn: có trụ xoay hình côn đục lỗ (hình 4.17). Hình 4.15. Van nút Hình 4.16. Van cửa Hình 4.17. Van côn Hình 4.18. Van một chiều c. Thiết bị điều chỉnh phòng ngừa: - Van một chiều: chỉ cho nước chảy theo một chiều nhất định, thường đặt sau máy bơm (để tránh nước ngược lại làm động cơ quay ngược chiều chóng hỏng). Ở đường ống dẫn nước vào nhà, đường ống dẫn nước từ két xuống.(hình 4.17) - Van phòng ngừa: (giảm áp tạm thời) đặt ở các chổ có khả năng áp lực nâng cao quá giới hạn cho phép.(hình 4-18.b) Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 39 Hình 4.18. a) Van phao; b) Van phòng ngừa kiểu lò xo - Van giảm áp: (giảm áp thường xuyên) dùng để hạ áp lực và giử cho áp lực không vượt quá giới hạn cho phép - Van phao hình cầu: dùng để tự động đóng nước khi đầy bể chứa, két nước, két xí, khi nước đầy phao nổi lên và đóng chặt lưỡi gà, cắt nước. Phao có thể làm bằng đồng, sắt, tôn tráng kẽm, cao su, nhựa.(hình 4.18.a) d. Các thiết bị đặt biệt khác: Trong các nhà yêu cầu phải có hệ thống nước chữa cháy cần phải bố trí các vòi phun và van chữa cháy. Các phòng của bệnh viện dùng các vòi nước mở bằng cùi tay, đầu gối, chân đạp….. IV. Thiết kế mạng lưới cấp nước trong nhà: 1. Vạch tuyến và bố trí đường ống cấp nước bên trong nhà: Mạng lưới cấp nước bên trong nhà bao gồm: đường ống chính, các ống đứng, ống nhánh dẫn các thiết bị vệ sinh trong nhà. Yêu cầu: - Đường ống phải đi tới mọi thiết bị dụng cụ vệ sinh bên trong nhà. - Tổng số chiều dài đường ống phải ngắn nhất. - Dễ gắn chắc ống với các kết cấu của nhà: tường, trần nhà, dầm, vì kèo… - Thuận tiện, dễ dàng cho quản lý: kiểm tra, sửa chữa đường ống, đóng mở van… Ngoài ra cần chú ý một số qui định sau: - Không cho phép đặt ống qua phòng ở, hạn chế đặt ống dưới đất. - Các ống nhánh dẫn nước tới các thiết bị vệ sinh, thường đặt với độ dốc 0,002- 0,005 để dễ dàng xả nước trong ống khi cần thiết. - Đường ống chính cấp nước (từ nút đồng hồ đo nước đến các ống đứng) có thể đặt ở hầm mái hoặc sàn tầng trên cùng. 2. Lập sơ đồ tính toán mạng lưới cấp nước bên trong nhà: - Trên cơ sở vạch tuyến mạng lưới cấp nước trên mặt bằng, người ta tiến hành vẽ sơ đồ không gian hệ thống cấp nước bên trong nhà trên hình chiếu trục đo. Sau đó tiến hành đánh số thứ tự các đoạn ống, tính toán tại những vị trí bất lợi nhất ( là tuyến ống từ điểm nối với đường ống cấp nước bên ngoài đến thiết bị vệ sinh bất lợi nhất ở cao và xa nhất). Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 40 3. Xác định lưu lượng nước tính toán: - Một đương lượng đơn vị tương ứng với lưu lượng nước là 0,2 l/s của một vòi nước ở chậu rửa có đường kính 15 mm, áp lực tự do là 2 m. - Lưu lượng nước tính toán và trị số đương lượng của các thiết bị vệ sinh có thể tham khảo bảng 4.3 Bảng 4.3. Lưu lượng nước tính toán của các thiết bị vệ sinh- trị số đương lượng và đường ống nối với thiết bị vệ sinh Loại dụng cụ vệ sinh Trị số đương lượng Lưu lượng nước tính toán (l/s) Đường kính ống nối (mm) Vòi nước chậu rửa nhà bếp, chậu giặt Vòi nước chậu rửa mặt Vòi nước âu tiểu Ống nước rửa máng tiểu cho 1m máng dài Vòi nước thùng rửa hố xí Vòi trộn ở chậu tắm đun nước nóng bằng nguyên liệu rắn Vòi trộn chậu tắm ỏ nơi có hệ thống cấp nước tập trung Vòi rửa hố xí(không có thùng rửa) Chậu vệ sinh phụ nữ cả vòi phun Một vòi tắm hương sen đặt theo nhóm Một vòi tắm hương sen bố trí trong phòng riêng của từng căn nhà ở Vòi nuước chậu rửa tay phòng thí nghiệm Vòi nước chậu rửa phòng thí nghiệm 1 0,33 0,17 0,3 0,5 1 1,5 6-7 0,35 1 0,67 0,5 1 0,2 0,07 0,035 0,06 0,1 0,2 0,3 1,2-1,4 0,07 0,2 0,14 0,1 0,2 15 10-15 10-15 10-15 15 25-32 10-15 15 15 10-15 15 a. Nhà ở gia đình: q = 0,2ª√N + KN ; (l/s) Trong đó: q: Lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống, l/s a: Đại lượng phụ thuộc vào các tiêu chuẩn dùng nước lấy theo bảng 4.4 (theo TCVN- 4513-88) K: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tổng số đương lượng N lấy theo bảng 4.5 N: Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính toán. Bảng 4.4. Các trị số đại lượng a phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước Tiêu chuẩn dùng nước, l/ng.ngđ 100 125 150 200 250 300 350 400 Trị số a 2,2 2,16 2,15 2,14 2,05 2 1,9 1,85 Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 41 Bảng 4.5. Trị số hệ số K phụ thuộc vào tổng số N theo TCVN 4513-88 Tổng số đương lượng N 300 301-500 501-800 801-1200 250 1200 Trị số K 2,2 2,16 2,15 2,14 2,05 2 b. Nhà ở công cộng: q = 0,2.α.√N Trong đó: q: Lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống, l/s N: Tổng số đương lượng của các thiết bị vệ sinh trong đoạn ống tính toán. α: Hệ số phụ thuộc vào chức năng của ngôi nhà lấy theo bảng 4.6 (TCVN 4573-88). Bảng 4.6. Trị số hệ số α Loại nhà Nhà gửi trẻ mẩu giáo Bệnh viện đa khoa Cửa hàng, cơ quan hành chính Trường học, cơ quan giáo dục Bệnh viện, nhà an dưỡng, điều dưỡng Khác sạn, nhà ở tập thể Hệ số α 1,2 1,4 1,5 1,8 2 2,5 c. Các nhà đặc biệt khác: q = ∑[(qo . n . β)/ 100] ; (l/s) Trong đó: q: Lưu lượng nước tính toán cho từng đoạn ống, l/s Qo: Lưu lượng nước tính toán cho một dụng cụ vệ sinh cùng loại, l/s N: Lố lượng thiết bị vệ sinh cùng loại Β: Hệ số hoạt động đồng thời của các thiết bị vệ sinh lấy theo bảng 4.7 (TCVN 4513-88) Bảng 4.7. Hệ số β, tính bằng % theo TCVN 4513-88 Loại dụng cụ vệ sinh Rạp chiếu bóng, hội trường, câu lạc bộ, cung thể thao Rạp hát, rạp xiếc Nhà ăn tập thể, cửa hàng ăn uống, xí nghiệp chế biến thức ăn Phòng sinh hoạt của xí nghiệp Chậu rửa mặt, tay Hố xí có thùng rửa Âu tiểu Vòi tắm hương sen Chậu rửa trong căng tin Máng tiểu Chậu rửa bát Chậu tắm 80 70 100 100 100 100 100 100 100 60 50 80 100 100 100 100 100 100 80 60 50 100 100 100 100 30 30 30 40 25 100 100 100 100 100 50 Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 42 Ví dụ tính toán: Xác định lưu lượng nước tính toán cho một cung thể thao có 10 vòi tắm hương sen, 10 hố xí có thùng rửa, 10 m máng tiểu và 3 chậu rửa mặt. Bài giải: Dựa vào bảng 4.1 và 4.5 ta xác dịnh lưu lượng nước tính toán theo công thức q = ∑[(qo . n . β)/ 100] ; (l/s) q = 0,2 . 10 . 0,1 + 0,1 . 10 . 0,7 + 0,06 . 10 . 1 + 0,07 . 3 . 0,8 q = 3,46 l/s d. Xác định lưu lượng tính toán theo phương pháp xác suất: Thực chất của phương pháp: một trong những yêu cầu cơ bản đối với hệ thống cấp nước trong nhà là hoạt động liên tục. Vì vậy khi tính toán mạng lưới cấp nước trong nhà là không cho phép gián đoạn. Do vậy người ta tính toán theo điều kiện bất lợi, nghĩa là theo lưu lượng giây lớn nhất. 4. Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước bên trong nhà: - Mục đích chọn đường kính, tốc độ hợp lý và kinh tế, đồng thời xác định tổn thất áp lực trong các đoạn ống để tính Hb và HCTnh - Trình tự tính toán như sau: a. Xác định đường kính cho từng đoạn ống: Trên cơ sở lưu lượng nước tính toán đã tính. b. Xác định tổn thất áp lực cho từng đoạn ống: Cũng như toàn bộ mạng lưới theo tuyến tính toán bất lợi nhất, tức là đường ống dẫn nước vào đến dụng cụ vệ sinh ở vị trí cao, xa nhất của ngôi nhà. Cũng như mạng lưới cấp nước bên ngoài , đường kính ống chọn theo vận tốc kinh tế, với mạng lưới cấp nước trong nhà, vận tốc kinh tế thường lấy 0,5-1,0m/s. Vận tốc tối đa trong đường ống cấp nước bên trong nhà là 1,5m/s. Trong các ống nhánh, các đường ống nhà sản xuất và trong trường hợp chữa cháy, vận tốc tối đa có thể cho phép tới 2,5 m/s. Khi tổng số đương lượng N≤20 có thể chọn đường kính ống sơ bộ theo kinh nghiệm như bảng 4.6 (TCVN-4513-88). Bảng 4.8. Đường kính ống chọn sơ bộ theo tổng số đương lượng Tổng số đương lượng 1 3 6 12 20 Đường kính ống, mm 10 15 20 25 32 Tổn thất áp lực do ma sát theo chiều dài trong các đường ống cấp nước bên trong nhà cũng tính theo các công thức như ở mạng lưới cấp nước bên ngoài. Tổn thất áp lực cục bộ trong mạng lưới cấp nước bên trong nhà có thể lấy sơ bộ bằng 20-30% tổng tổn thất dọc đường. Tính toán thủy lực mạng lưới bên trong nhà thông thường là tính cho mạng lưới cụt. Trong trường hợp ngôi nhà tính theo mạng lưới vòng thì tính tổn thất áp lực cho từng nửa vòng theo hai chiều nước chảy. c. Tính HCTnh, Hb: Trên cơ sở tổng tổn thất áp lực đã biết ta dễ dàng tìm được áp lực cần thiết của ngôi nhà để chọn sơ đồ cấp nước cũng như chọn bơm khi cần thiết. Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 43 5. Vẽ sơ đồ không gian mạng lưới cấp nước, bố trí phụ tùng, thiết bị, lập bảng thống kê vật liệu. Ví dụ: Bố trí đường ống, vẽ phối cảnh, thống kê vật liệu mạng lưới cấp nước cho một khu vệ sinh như hình vẽ 4.19 a) Mặt bằng bố trí đường ống cấp nước trong nhà b) Phối cảnh mạng lưới cấp nước bên trong nhà Bảng 4.9. Bảng thống kê vật liệu Tên quy cách vật liệu Ký hiệu Đon vị Số lượng Ghi chú 1. Ống trán kẽm Φ25 m 3,0 Φ20 m 0,5 Có 0,8 m Φ15 m 3,7 Φ 15 đục lỗ 2. Tê thép trán 25×20 cái 1 20×15 cái 1 3. Côn thép tráng kẽm 25×15 cái 1 20×15 cái 1 4. Van Φ20 cái 1 Φ15 cái 2 5. Rắc co Φ20 cái 1 6. Két nước xí bộ 1 7. Hoa sen tắm bộ 1 8. Xí xổm bộ 1 V. Các công trình của hệ thống cấp nước trong nhà: 1. Máy bơm và trạm bơm: Dùng để tăng áp lực đưa nước vào trong nhà khi áp lực nước ngoài nhà bị thiếu (thấp); bơm nước chữa cháy cho ngôi nhà và tăng áp lực cho các nhà cao tầng. Khi áp lực cấp nước bên ngoài không đảm bảo thì dùng máy bơm để tăng áp lực phổ biến nhất là máy bơm ly tâm. Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 44 a. Phương pháp chọn máy bơm: Cần dựa vào hai chỉ tiêu cơ bản sau: - Lưu lượng máy bơm Qb, (m³/h) hoặc (l/s). - Áp lực toàn phần của máy bơm Hb (m). - Các thông số để chọn bơm: lưu lượng bơm Qb và áp lực bơm Hb: Qb = Qmaxsh + Qcc Trong đó: Qmaxsh: Lưu lượng cấp nước sinh hoạt lớn nhất Qcc: Lưu lượng cấp nước chữa cháy - Độ cao bơm nước: + Nếu bơm nước từ bể chứa thì độ cao bơm nước của máy bơm: Hb = Hh + Hđ + Hdđ + Hdư + Hcb ; (m) Trong đó: Hh : Chiều cao bơn nước của máy bơm (chiều cao hình học từ mặt nước thấp nhất đến trục máy bơm) Hđ: Chiều cao đẩy nước (chiều cao hình học từ trục bơm dến dụng cụ vệ sinh ở điểm bất lợi) Hdđ: Tổn thất áp lực dọc đường trong ống hút và ống đẩy. Hcb: Tổn thất áp lực cục bộ qua các phụ tùng thiết bị trên ống hút và ống đẩy. Trong hệ thống cấp nước sinh hoạt Hcb = 20-30%Hdđ Trong hệ thống cấp nước chữa cháy Hcb = 10%Hdđ Trong hệ thống cấp nước hỗn hợp Hcb = 15-20%Hdđ Hdư: Áp lực dư ở đầu vòi tại điểm bất lợi + Nếu bơm nước trực tiếp từ đường ống cấp nước bên ngoài nhà có aps lực đảm bảo thường xuyên là Hbđ thì độ cao bơm nước sẽ là: Hb = Hctnh - Hbđ Trong đó: Hctnh: Áp lực nước cần thiết cho ngôi nhà (m) Hbđ: Áp lực tự do của ống nước ngoài phố (m) + Nếu áp lực đường ống cấp nước bên ngoài dao động thì độ cao bơm nước của máy bơm: Hb = Hctnh – Hngmin ; (m) - Từ Hb và Qb ta có thể chọn máy bơm theo biểu đồ đường đặt tính của máy bơm. b. Bố trí trạm bơm: - Trạm bơm có thể bố trí ở lồng cầu thang hoặc bên ngoài nhà và tầng hầm. Gian đặt bơm phải khô ráo, thông gió, xây bằng vật liệu không cháy hoặc ít cháy, phải có kích thước đủ để lắp đặt và dễ dàng quản lí thuận tiện. - Trên ống đẩy của trạm bơm cần bố trí van khóa, van một chiều và áp kế. Trên ống hút bố trí khóa. Khi bơm nước trực tiếp thì đường ống cấp nước bên ngoài vào nhà cần thêm một đường ống vòng để lấy nước trực tiếp vào nhà khi cần thiết. - Các máy bơm có thể đạt nối tiếp hoặc song song theo thiết kế tùy thuộc áp lực, lưu lượng của từng máy bơm và áp lực, lượng nước ngôi nhà yêu cầu. Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 45 - Các biện pháp chống ồn cho trạm bơm: đặt bệ máy bơm trên nền cát, dùng tấm đệm đàn hồi (gỗ, cao su, lò so) đặt dưới bệ máy, dùng ống mền (cao su) nối với đầu ống hút và ống đẩy của máy bơm. Gian đặt bơm phải khô ráo, sáng sủa, thông hơi, được xây bằng vật liệu không cháy hoặc ít cháy, phải có kích thước đủ lớn để lắp đặt sửa chữa dễ dàng. c. Quản lý trạm bơm: - Khi máy bơm bắt đầu làm việc thường xuyên kiểm tra các bộ phận của máy bơm, lau chùi, sửa chữa, thay thế kịp thời. - Thực hiện việc đóng mở các trạm bơm một cách tự động hóa. Để giải quyết vấn đề tự động hóa của trạm bơm thường dùng các thiết bị sau đây: + Rơle phao: Áp dụng ngôi nhà có két nước trên mái. + Rơle áp lực: còn gọi là áp lực kế tiếp xúc dùng không có két nước. + Rơle tia: hoạt động dựa trên nguyên tắc khi tốc độ chuyển động của nước trong ống thay đổi sẽ tự động đóng ngắt điện để mở và dừng máy bơm. 2. Két nước và bể chứa nước ngầm, trạm khí ép: a. Két nước: Trong trường hợp áp lực nước ngoài nhà không đảm bảo thường xuyên hoặc hoàn toàn, thì trong hệ thống cấp nước bên trong nhà thường xây dựng két nước.  Két nước mái có nhiệm vụ điều hoà nước, tức là dự trữ nước khi thừa (nhà dùng không hết nước do bơm hoặc HTCN trực tiếp cấp vào) và cung cấp nước khi thiếu, đồng thời tạo áp để đưa nước đến các nơi tiêu dùng. Ngoài ra, chỉ làm nhiệm vụ dự trữ 1 lượng nước cho chữa cháy ban đầu: 5 – 10 phút.  Két nước phần nhiều đặt chung với máy bơm, chỉ khi nào áp lực nước của hệ thống nhà tăng lên một cách chu kỳ mới đặt két nước riêng.  Hình dạng két có thể là hình tròn, chữ nhật, vuông. Vật liệu làm bằng gạch, thép tấm hàn, bê tông, bê tông cốt thép.. Vị trí ở trong nhà, két nước áp lực thường đặt bên trong, trên mái, sân thượng, trong buồng thang (nơi cao nhất).  Khoảng cách từ thành két nước đến tường gian phòng, nếu két nước hình chư nhật không nên nhỏ quá 0,7m, hình tròn > 0,5m, từ nắp két đến mái nhà > 0,6m.  Dung tích két nước không nhỏ hơn 5% lưu lượng nước ngày đêm (tính cho ngôi nhà) khi đóng mở máy bơm bằng tự động và cũng không lớn hơn 20% khi đóng mở bằng tay. Tuy nhiên, dung tích két không nên vượt quá 20 – 25m3/1 két. - Dung tích toàn phần của két nước xác định theo công thức: Wk = K . (Wđh + Wcc) ; (m³) Trong đó: Wcc: Dung tích nước chữa cháy (nếu có) lấy bằng lượng nước chữa cháy trong 10 phút khi vận hành bằng tay và 5 phút khi vận hành tự động. K - hệ số dự trữ kể đến chiều cao xây dựng và phần cặn lắng ở đáy két nước, K = 1,2-1,3 Wđh – dung tích điều hòa của két nước, (m³) và được xác định như sau: + Khi không dùng máy bơm: khi không có số liệu đầy đủ có thể lấy 50-80% lưu lượng nước ngày đêm Qngđ Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 46 + Khi dùng máy bơm Wđh không được nhỏ hơn 5% lưu lượng nước ngày đêm Qngđ, tính cho ngôi nhà khi mở máy bơm tự động. Còn khi máy bơm mở tay Wđh = (20÷30%)Qngđ. Trong các ngôi nhà nhỏ, lượng nước dùng ít cho phép Wđh = (50÷100%)Qngđ. + Theo chế độ mở máy bơm: áp dụng cho máy bơm đóng mở tự động Wđh = Qb/2n, (m3) Trong đó: Qb: Công suất máy bơm , (m3/h) n: Số lần mở máy bơm trong một giờ (2-4 lần)  Bố trí và cấu tạo két nước: có thể dạng tròn, chữ nhật, xây bằng gạch hoặc đổ bê tông hoặc bằng thép. - Bố trí kết nước: ở lồng cầu thang, trên các khu vệ sinh - Cấu tạo: (hình 4.20) + Đường ống dẫn nước lên két có thể là một hoặc nhiều đường ống. Trên đường ống bố trí khóa và van phao hình cầu, thường đặt cách đỉnh két 100÷200 mm. + Ống dẫn nước ra khỏi két có thể dùng chung hoặc riêng với đường ống dẫn nước lên két 50÷100mm và có bố trí van một chiều hoặc khóa. + Ống tràn dùng để xả nước đi để đề phòng khi van phao hình cầu hỏng làm tung nắp két hoặc nước chảy ra mái nhà, thường đặt cao hơn mức nước két 50 mm, đường kính ống 1,5-2 lần đường kính ống lên két. Phễu tràn phải lớn gấp 2-4 lần đường kính ống dẫn nước lên, ống tràn được nối với ống thoát nước. + Ống xả cặn có đường kính 40÷50 mm đặt ở chổ thấp nhất của đáy két dể xả cặn lắng. Trên ống có lắp van chắn đống mở khi cần thiết. + Thước đo hay tín hiệu chỉ mức nước có đường kính 15÷20mm, trong két hoặc ống tín hiệu nối từ ống tràn đến chậu rủa của phòng thường trực trạm bơm để biết khi nào nước đầy quá thì ngắt máy bơm hoặc đóng khóa lại. 0,2 m 1 2 0,2 m 3 4 5 6 i = 0.02 7 1 - èng n­íc lªn xuèng kÐt - Van phao h×nh cÇu2 - PhÔu trµn3 - èng tÝn hiÖu - èng th¸o bïn - èng trµn 6 5 4 - èng th«ng h¬i7 Hình 4.20. Két nước Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 47 b. Bể chứa nước ngầm: - Khi áp lực nước ngoài phố < 6m thì cần xây dựng bể chứa nước ngầm. - Dung tích bể chứa bằng 1 – 2 lần lưu lượng nước tính toán ngày đêm và lưu lượng 3h chữa cháy. Khi thiết kế bể chứa phải có máy bơm kèn theo. - Cũng như két nước mái, bể chứa nước ngầm có thể xây dựng bằng gạch, đổ bằng bê tông cốt thép, mặt bằng hình tròn hoặc chữ nhật, đặt trong hoặc ngoài nhà và có thể đặt chìm hoặc nổi. - Các thiết bị cho bể chứa gồm có: (hình 4.21) + Ống nước vào bể, có van phao hình cầu. + Ống nước ra và nối với các máy bơm, có cơrêpin đặt cách đáy rốn bể 0,8D (D là đường kính ống hút của máy bơm). Ống vào và ra đặt thế nào để không có dung tích chết trong bể. + Ống nước tràn có xi phông (ống cong giữ nước) đặt ngang mực nước lớn nhất trong bể. + Ống tháo rửa bể từ rốn bể ra ngoài, trên ống này có bắt van khóa. + Ống thông hơi bể có D = 100mm và lớn hơn. + Cửa lên xuống cọ rửa bể và khi sửa chữa có D =500mm. + Thước báo mức nước trong bể. + Rốn bể phải được làm thẳng với cửa lên xuống để dễ quan sát, trong bể có các bậc thang lên xuống. Hình 4.21. Bể chứa nước 1. Ống ước vào bể; 2.Ống nước tràn; 3. Ống nước ra; 4. Ống tháo rửa; 5. Thang lên xuống; 6. Ống thông hơi; 7. Chóp thông hơi c. Trạm khí ép: Trong trường hợp không thể xây dựng két nước bên trong nhà vì lí do nào đó như dung tích két nước quá lớn (phục vụ chữa cháy, nhu cầu sản xuất…) thì người ta thường xây dựng các trạm khí ép làm nhiệm vụ điều hòa và tạo áp lực thay cho két nước. Sơ đồ trạm khí ép (hình 4.22) gồm hai thùng bằng thép (có thể dùng một thùng khi yêu cầu dùng nước bé) một thùng chứa nước và một thùng chứa không khí. Khi nước thừa thì nó vào thùng, nước dồn không khí sang thùng không khí và ép chặt lại. Khi nước lên đầy thùng nước thì áp lực không khí sẽ lớn nhất (Pmax) Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 48 Khi thiếu nước, nước từ thùng nước chảy ra cung cấp cho tiêu dùng. Không khí lại từ thùng không khí dẫn sang thùng nước và giãn ra. Khi nước cạn tới đáy thùng nước thì áp lực không khí là nhỏ nhất (Pmin). Để tạo áp lực không khí thì trạm máy ép thường phải bố trí thêm một máy ép khí bơm không khí vào thùng. Trạm khí ép có thể đặt ở tầng hầm, tầng một hoặc lưng chừng nhà (trong hệ thóng cấp nước phân vùng). Việc đóng mở máy bơm khi có trạm khí ép có thể tự động hóa nhờ các rơ le áp lực đặt ở đáy thùng chứa nước. Hình 4.22. Trạm khí ép 1. Thùng không khí; 2. Thùng nước; 3. Ống dẫn không khí; 4. Máy ép khi; 5,6. Ống dẫn nước; 7. Khóa đóng nước; 8. Lưỡi gà để ngăn nước khỏi hạ thấp và trnhs cho không khí đi vào mạng lưới; 9. Lưỡi gà để ngăn không cho nước vào thùng không khí. Bài 5 - CẤP NƯỚC CHỮA CHÁY I. Nguyên tắc chung: Để bảo vệ tính mạng và tài sản của nhân dân, các kho vật liệu tư của nhà nước, trong các khu nhà dân dụng, khu xí nghiệp công nghiệp, các kho tàng, cần thiết phải thiết kế hệ thống cấp nước chữa cháy bên trong các công trình. 1. Hệ thống cấp nước chữa cháy: Có thể xây dựng chung với hệ thống cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất trong công trình, hoặc phải xây dựng cho phương án nào cần phải so sánh về mặt kinh tế kĩ thuật của từng phương án ấy. 2. Đường ống cấp nước chữa cháy: Có thể là đường ống có áp lực thấp tùy thuộc vào yêu cầu bảo vệ và các công trình điều kiện khác. Nếu đường ống chữa cháy có áp lực cao thì áp lực cần thiết để chữa cháy là do các máy bơm chữa cháy đặt cố định tại các công trình tạo nên. Các máy bơn này phải được thiết kế bộ phận khởi động máy không chậm quá 3 phút sau khi có tín hiệu báo cháy. Trong đường ống cấp nước chữa cháy có áp lực thấp thì áp lực cần thiết của máy bơm là do máy bơm lưu động hoặc xe bơm chữa cháy, lấy nước từ các trụ nước chữa cháy ở ngoài nhà. Áp lực tự do cần thiết trong đường ống chữa cháy có áp lực thấp kgoong được nhỏ hơn 10 m tính từ mặt đất. Đối với đường ống có áp lực cao, thì áp lực tự do ở đầu miệng phun của họng chữa cháy đặt ở vị trí cao, xa nhất của ngôi nhà. Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 49 3. Thời gian cần thiết để dập tắt một đám cháy: Trong khu dân dụng và khu công nghiệp lấy bằng 3 giờ. Việc cung cấp nước cần thiết để chữa cháy thì phải bảo đảm cả lượng nước lớn nhất dùng cho các nhu cầu khác, nhưng không tính lượng nước dùng để tưới đường, tưới cây trong khu vực hay lượng nước để lau chùi sàn nhà, máy móc. Còn lưu lượng nước tắm rửa tính bằng 15% lượng nước tính toán. 4. Trường hợp không thể lấy nước trực tiếp: Không lấy được nước ở nguồn cung cấp, nếu lấy được nhunwg không có lợi về mặt kinh tế thì phải xét đến việc dự trữ nước để chữa cháy. Khối lượng nước cần dự trữ để chữa cháy phải được tính toán, căn cứ vào lượng nước chữa cháy trong 3 giờ và nếu lượng nước ấy lớn hơn 1000m3 thì phải dự trữ trong hai bể chứa. Lượng nước chữa cháy có hẻ chứa chung với nước sinh hoạt và sản xuất. Khi tính dung tích dự trữ nước chữa cháy. Trong trường hợ lượng nước chữa cháy bên ngoài lấy ở hồ chứa, mà bên trong nhà cần thiết phải có hệ thống đường ống cấp nước sinh hoạt và chữa cháy, thì thể tích của bể chứa nước dự trữ cần đảm bảo lượng nước dùng trong thời gian cho một họng chữa cháy trong một giờ và các nhu cầu dùng nước khác. 5. Những đài và bể chứa áp lực phải có thể tích để đảm bảo điều hòa nước sinh hoạt, sản xuất và phục vụ cho chữa cháy; tính như sau: - Đối với xí nghiệp công nghiệp: lượng nước dự trữ để chữa cháy phải tính theo lượng nước cần thiết cho họng chữa cháy trong nhà và thiết bị phun nước tự động trong thời gian 10 phút đầu khi xảy ra cháy. - Đối với khu dân dụng: lượng nước dự trữ phải đảm bảo cung cấp cho một đám cháy bên trong và một đám cháy bên ngoài, trong thời gian 10 phút với lưu lượng tiêu chuẩn, đồng thời vẫn đảm bảo lượng nước dùng vào nhu cầu khác. - Đối với ngôi nhà xây riêng biệt: có két nước riêng, lượng nước dự trữ phải tính dư để chữa cháy trong 10 phút với lưu lượng lớn nhất, đồng thời cũng phải đảm bảo lưu lượng nước dùng vào nhu cầu khác. Bể chứa và đài nước để chữa cháy phải được trng bị thước đo mực nước, thiết bị tín hiệu mực nước cho nơi quản lí. Hệ thống đường ống dẫn nước bên ngoài phải thiết kế mạng vòng có thể đặt các ống nhánh đến các nhà riêng lẻ để cấp nước chữa cháy, khi chiều dài đường ống không lớn quá 200m. Nếu đường ống cụt dài quá 200m cần làm bể chứa hay hồ nước chữa cháy. 6. Các loại công trình dân dụng và công nghiệp sau đây phải đặt hệ thống đường ống chữa cháy bên trong: - Trong tất cả các loại sản xuất trừ những nhà sản xuất mà khi tiếp xúc với nước có thể sinh ra tiêng nổ, cháy làm lửa lan ra, nhà xây dựng làm bằng vật liệu không cháy, kho kim loại, nhà tắm… - Trong tất cả các nhà ở gia đình 9 tầng trở lên và nhà khách sạn, tiệm ăn cao 5 tầng trở lên. - Trong các cơ quan hành chính và trường học cao 3 tầng trở lên. - Trong các nhà ga, kho hàng hóa, công trình công cộng, các nhà phụ của xí nghiệp cong nghiệp, nhà giữ trẻ, khi khối tích mỗi nhà 5000m3. Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 50 - Trong các nhà hát, rạp chiếu bóng, câu lạc bộ, nhà văn hóa, hội trường có 300 chỗ ngồi. 7. Tiêu chuẩn lưu lượng nước chữa cháy: Tiêu chuẩn dùng nước chữa cháy bên trong những nhà sản xuất phải tính với hai vòi phun chữa cháy đồng thời, lưu lượng mỗi vòi là 2,5 l/s. Tiêu chuẩn dùng nước chữa cháy và số vòi chữa cháy đồng thời bên trong các nhà ở, nhà công cộng qui định ở (bảng 4.10). Bảng 4.10. Tiêu chuẩn lượng nước cho cột phun chữa cháy và lưu lượng nước cho mỗi cột 8. Áp lực tự do hường xuyên: Của các họng chữa cháy bên trong nhà phải được bảo đảm có một cột nước dày đặc với chiều cao cần thiết Sk ≥ 6m cho các loại nhà. II. Phương pháp chữa cháy: Tùy trình độ khoa hoạc kỹ thuật, nguyên vật liệu cháy mà sử dụng các phương pháp chữa cháy cơ bản như chữa cháy bằng nước, bằng cát, bằng khí CO2 và tuyết CO2. Đa số trường hợp chữa cháy là bằng nước. Vì vậy, đối với ngành cấp thoát nước đi sâu vào nghiên cứu các hình thức chữa cháy bằng nước, tùy theo tầm quan trọng của công trình, trang bị chữa cháy mà áp dụng cho thích hợp. III. Hình thức chữa cháy: - Hình thức chữa cháy thông thường: Thiết bị những họng chữa cháy ngoài sân và trong nhà (có vòi rồng chữa cháy). Khi có đám cháy xảy ra, người mang và vòi rồng chữa cháy, mở van cho phun nước vào đám cháy. - Hình thức chữa cháy tụ động: (kiểu hương sen tự động) khi có cháy xảy ra, do nhiệt độ đám cháy kích thích, hương sen chữa cháy tự động mở và quay về đám cháy phun nước vào chỗ cháy. - Hình thức chữa cháy bán tự động: Thiết bị kiểu chữa chyas tự động nhưng khi có cháy phải có người điều khiển mở van cho nước phun vào chỗ cháy. Tính chất của nhà Số cột nước chữa cháy Lưu lượng nước một vòi phun Nhà ở gia đình cao 9 tầng trở lên, nhà tập thể, cơ quan hành chính, công trình công cộng, nhà ga,cơ quan khám bệnh, nhà giữ trẻ, mẫu giáo, nhà phụ của xí nghiệp khối tích từ 25000m3 trở xuống, các phòng dưới khán đài của sân vận động có từ 20000 chỗ ngồi trở xuống… 1 2.5 Cơ quan hành chính, nhà ở tập thể, trường học kho chứa hàng, khách sạn, nhà sinh hoạt công cộng, nhà phụ của xí nghiệp khối tích trên 25000 m3, rạp chiếu bóng rạp hát, câu lạc bộ, cung văn hóa, hội trường có 300 chỗ ngồi, các phòng dưới đài sân vận động có chỗ ngồi xem từ 20000 trở lên… 2 2.5 Rạp hát, rạp chiếu bóng, câu lạc bộ, cung văn hóa, hội trường có trên 300 chỗ ngồi… 2 5 Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 51 1. Sau đây ta đi sâu nghiên cứu về hình thức chữa cháy thông thường: a. Họng chữa cháy ngoài sân: Đặt ở chỗ quang đãng, dễ thấy, nhiều người qua lại. nếu ngoài đường phố thì đặt các họng dọc đường xe chạy. - Khoảng cách giữa các trụ không quá 150m, cách tường ít nhất là 5m và nên đặt ở ngã tư hay ngã ba đường. Nếu trụ đặt ra bên ngoài hai mép đường xe chạy thì không nên đặt cách xa mép đường quá 2,5m. - Cần thiết kế các van chia đường ống cấp nước chữa cháy thành những đoạn, để tiệ cho việc sửa chữa và tính toán sao cho số trụ nước chữa cháy trên mỗi đoạn không được nhiều quá 5 trụ. - Bán kính hoạt động của mỗi trụ nước chữa cháy ngoài nhà phụ thuộc vào chiều dài vòi rồng và áp lực nước chữa cháy, chiều dài tính toán của vòi rồng bằng vải bạt, lắp trong hệ thống áp lực cao không được dài quá 125m và trong hệ thống áp lực thấp không được quá 150m. - Trong các xí nghiệp công nghiệp, thành phố hay khu công nhân mà lưu lượng nước chữa cháy ben ngoài không lớn quá 20 l/s thì khoảng cách tính toán giữa hai trụ nước chữa cháy bên ngoài không được dài quá 120m. Nói chung trong mọi trường hợp, bán kính hoạt động của các trụ chữa cháy (R) ngoài nhà phải giao nhau, bảo đảm được chữa cháy mọi nơi trong khu vực.(hình 4.23) Hình 4.23. Bán kính hoạt động của trụ chữa cháy liền nhau - Tùy theo phương tiện chữa cháy mà quyết định vị trí bán kính phục vụ của các bể chứa nước chữa cháy. - Nếu có xe bơm chữa cháy, bán kính phục vụ là 200m. - Nếu có máy bơm di động thì tùy theo từng loại máy bơm mà quyết định bán kính phục vụ từ 100÷150m. b. Họng chữa cháy trong nhà (tủ phòng hỏa): Khi có cháy xảy ra trong nhà cần có nước ngay tại chỗ để dập tắt vì thế nước phải được đua đến các họng nước chữa cháy đặt trong các gian của công trình. - Nguyên tắc chọn vị trí và số họng chữa cháy bên trong các công trình như sau: + Trong gian nhà sản xuất hạng A, B, trong gian nhà có khối tích >1000m3; còn ngành sản xuất hạng C, trong các gian nhà bán hàng và chứa hàng có khối tích >25000m3 và trong rạp hát chiếu bóng, câu lạc bộ với số chỗ ngồi > 300 thì tính mỗi điểm của gian nhà pahir được ít nhất 2 họng chữa cháy phun đến. + Trong gian nhà có khối tích >100m3 có hạng sản xuất C, D. D không phụ thuộc vào khối tích, các gian bán hàng và kho chứa hàng có khối tích ≤ 25000m3 ; Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 52 rạp hát, rạp chiếu bóng, câu lạc bộ, hội trường có số chỗ ngồi ≤ 300 thì mỗi điển cao xa nhất của ngôi nhà phải bảo đảm có 2 họng gần nhau phun nước đến được. + Trong nhà ở và những kiểu nhà hành lang giữa, những cơ quan hành chính, những nhà phụ của xí nghiệp công nghiệp thì mỗi gian riêng biệt phải có ít nhất 1 họng nước chữa cháy. Trong các công trình trên, các họng chữa cháy phải đặt ngay ở lối ra bên trong các gian hay ở chiếu nghỉ của cầu thang, hành lang, hay ở lối qua lại, dễ nhìn thấy. Họng chữa cháy trong nhà đặt cao 1,25m kể từ mặt sàn đến tâm của họng chữa cháy. c. Thiết bị của một họng chữa cháy: Trong nhà được đặt trong một các tủ gọi là tủ phòng hỏa có kích thước khoảng 850×600×250 (hình 4.24) Hình 4.24. Tủ chữa cháy bên trong nhà - Các thiết bị gồm có: 1. Van chữa cháy nối với ông đứng. Khi cần thiết mở van, nước sẽ chảy ra với vòi rồng, tùy theo ngôi nhà lớn hay nhỏ mà dùng ống đứng và van có kích thước bằng nhau (D = 50÷60mm). 2. Vòi rồng làm bằng gai hay cao su, được cuộn với một bánh xe quay quanh trục trong tủ phòng hỏa. Vòi rồng có chiều dài 10m hoặc 20m và có đường kính D = 50mm hoặc 60mm (bằng D của ống đứng). 3. Dầu phun nước (còn gọi là súng phun nước) bằng kim khí lắp liền với đầu vòi rồng có dạng hình côn dài khoảng 50cm. Đầu lớp lắp liền với đầu vòi rồng có đường kính bằng đường kính vòi rồng, đầu nhỏ thường có 4 cỡ đường kính: 13, 16, 19, 22 (mm). Khi có cháy, lấy vòi rồng ra khỏi tủ mang đến nơi có cháy, mở van ra, ta có một dòng nước phun ra từ đầu súng phun để dập tắt đám cháy. Dòng nước phun ra có 2 thành phần (hình 4.25). Hình 4.25. Vòi phòng hỏa Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 53 - Một phần ở ngay miệng súng phun tạo thành một đống nước dày đặc, chiều dày dòng phun gọi là Sk. - Một phần nữa ở ngoài xa hơn tạo thành một dòng nước phun tung toe ss như mưa, ít có tác dụng. Toàn bộ chiều dài của dòng nước phun ra ở miệng súng phun gọi là SB. - Trong nhà ở, nhà công cộng, nhà công nghiệp… Sk phải có độ dài để phun tới mọi điểm nhưng không được < 6m. - Sk phải thỏa mãn điều kiện: + Vị trí đặt tủ phòng hỏa. + Điểm cao xa nhất (bán kính hoạt động của tủ phòng hỏa). + Chiều dài vòi rồng hiện có (trừ độ vồng khi sử dụng). d. Tính toán hệ thống cấp nước chữa cháy thông thường:  Xác định lưu lượng nước chữa cháy: Tra bảng 4.10 dựa vào lưu lượng cho một vòi phun chữa cháy và số vòi phun chũa cháy hoạt đọng trong nhà.  Lưu lượng nước tính toán cho ngôi nhà khi có cháy qttcc sẽ bằng tổng lưu lượng nước sinh hoạt lớn nhất qshmax và lưu lượng nước chữa cháy cần thiết qcc của ngôi nhà. Qttcc = qsh max + qcc ; (l/s)  Áp lực cần thiết của ngôi nhà trong trường hợp có cháy có thể tính theo công thức sau: Hctcc = hhhcc + hctcc + hdhcc + ∑hcc + hcbcc ; (m) Trong đó: hhhcc : Chiều cao hình học tính từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến van chữa cháy ở vị trí cao nhất, xa nhất so với đường dẫn nước vào, (m) hdhcc : Tổn thất áp lực qua đồng hồ khi có cháy, (m) ∑hcc : Tổn thất áp lực của mạng lưới khi có cháy, (m) hcbcc : Tổn thất áp lực cục bộ khi có cháy, (m) hctcc : Áp lực cần thiết ở van có cháy hctcc = hv+ ho , (m) hv: Áp lực cần thiết ở miệng vòi phun để tạo ra một cột nước đặc lớn hơn 6m, áp lực này thay đổi tùy thuộc vào miệng phun. ho: Tổn thất áp lực theo chiều dài qua ống vải gai, tính theo công thức sau ho = A .l (qcc)2 qcc: Lưu lượng nước của vòi phun chữa cháy, (l/s) l : Chiều dài ống vải gai, l = 10÷20 m A: Sức kháng đơn vị của ống vải gai lấy như (bảng 4.8) Bảng 4.11. Sức kháng đơn vị của ống vải gai Khi đường kính d , (mm) Ống vải gai , A Ống vải gai có chứa cao su, A 50 0,012 0,0075 66 0,00385 0,00177 Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 54 2. Hệ thống cấp nước chữa cháy tự động: a. Phạm vi sử dụng: Ngôi nhà rất nguy hiểm về cháy như các kho bông vải sợi, nhựa, các kho chứa chất dễ nổ...Hệ thống cấp nước chữa cháy tự động dùng để tự động phun nước dập tắt đám cháy, đồng thời báo động khi xảy ra hỏa hoạn. b. Sơ đồ cấu tạo: Mạng ống đường ống chính và đường ống phân phối: làm bằng thép có ren hình nón và có độ đốc 0,005-0,01 hướng về phía ống đứng, phụ thuộc vào đường kính ống. Mỗi ống nhánh phục vụ không quá sáu vòi phun, các vòi phun đặt cách trần nhà 0,3-0,4 m, cách tường nhà 1,2-2,0 m. Có thể chon đường kính ống sơ bộ theo bảng 4.12. Bảng 4.12. Chọn đường kính ống cho mạng lưới chữa cháy tự động Số vòi phun chữa cháy tự động 3 5 9 18 28 46 86 150 Đường kính ống, mm 25 32 33 50 65 75 100 - Thiết bị báo hiệu mở nước: Khi có cháy xảy ra dù chỉ một vòi phun chữa cháy hoạt động, lưởi gà của thiết bị mở ra cho nước chảy qua, đồng thời nước làm quay một tuốc bin có gắn một hệ thống búa đập vào chuông báo hiệu có cháy. - Vòi phun chữa cháy tự động: Bộ phận chủ yếu nhất, gắn với ống nhánh phân phối nước, đạt cách nhau 3-4 m sao cho một vòi phục vụ một diện tích khoảng 9-12 m2 mặt sàn. Bộ phận chủ yếu của vòi phun chữa cháy tự động là các khóa bằng hợp kim dễ nóng chảy và lưỡi gà thủy tinh. Khi có cháy xảy ra, nhiệt độ trong phòng tăng lên đến (72o C, 93o C, 140o C, 182o C...) các khóa sẽ chảy ra, lưỡi gà thủy tinh rơi xuống và nước tự động phun ra chữa cháy, vòi phun chữa cháy tự động thường chế tạo có đường kính 8; 10; 12,7 m. - Nguồn cấp nước: Phải tổ chức hai nguồn cấp nước độc lập nhau. Nếu áp lực không đủ có thể thêm két nước, trạm khí ép hoặc máy bơm chữa cháy. c. Tính toán hệ thống cấp nước chữa cháy tự động: - Lưu lượng nước qua một vòi phun chữa cháy tự động được xác định theo công thức: Qccv = Kv . √Hv , l/s Trong đó: Kv : Hệ số phụ thuộc đường kính vòi phun chữa cháy và được chọn như bảng 4.13. Hv : Trị số áp lực ở đàu vòi phun (m). Áp lực tối thiểu ở đầu vòi phun là 5 m. Bảng 4.13 dv 12,7 10 8 Kv 0,392 0,243 0,156 - Áp lực yêu cầu của hệ thống cấp nước chữa cháy tự động có thể xác định theo công thức sau: Hyccctd = Hv + hhh + ∑h + hcb + hb ; (m) Trong đó: hhh: Chiều cao hình học tính từ trục đường ống cấp nước bên ngoài đến van chữa cháy ở vị trí cao nhất, xa nhất so với đường dẫn nước vào, (m) Trường cao đẳng Phương Đông Môn: Cấp thoát nước GV: Huỳnh Ngọc Hợi Trang 55 ∑h: Tổn thất áp lực của mạng lưới khi có cháy, (m) hcb : Tổn thất áp lực cục bộ khi có cháy, (m) Hv : Áp lực tự do ở đầu vòi phun ≥ 5 m. hb : Tổn thất áp lực qua thiết bị báo hiệu mở nước hb = Sb . q2b ; m Sb: Sức kháng của thiết bị báo hiệu mở lấy nước lấy theo bảng 4.14 qb: Lưu lượng nước qua thiết bị, (l/s). Bảng 4.14. Trị số sức kháng Sb của thiết bị mở nước Loại thiết bị Đường kính Lưỡi gà, mm Sb Báo hiệu kiểm tra bằng nước Báo hiệu kiểm tra bằng nước Báo hiệu kiểm tra bằng không khí + nước Báo hiệu kiểm tra bằng không khí + nước BC-100 BC-150 BC-100 BC-150 100 150 100 150 0,00302 0,000869 0,00726 0,00208 Các công trình khác (nếu có) như: két nước, trạm bơm, bể chứa...tính toán giống như phần trước. Một hệ thống cấp nước chữa cháy tự động thường không quá 800 vòi phun. 3. Hệ thống cấp nước chữa cháy bán tự động: a. Phạm vi sử dụng: Tạo ra những màng che, màng ngăn bằng nước theo chiều thẳng đứng để ngăn ngừa ngọn lửa khỏi lan ra các bộ phận khác của phòng, nhà,...(Ví dụ: để ngăn cách giữa sân khấu với phòng khán giả của các rạp hát, chiếu bóng, câu lạc bộ, giữa các chỗ đỗ ôtô trong gâ ra, trong một số nhà sản xuất,...) b. Cấu tạo: Chủ yếu là vòi phun chữa cháy bán tự động có kết cấu giống như kiểu tự động nhưng không có màng ngăn, lưỡi gà thủy tinh và hợp kim dễ chảy. - Khi có cháy xảy ra mở van trên đường ống và tấc cả các vòi phun hoạt động tạo ra một màn ngăn cách dày đặc. Lỗ vòi phun chữa cháy bán tự động có đường kính 8, 10, 12,7 m. Lưu lượng vòi phun không nhỏ quá 0,6 l/s, các vòi phun bố trí cách nhau 3 m, cách tường và vách ngăn 1,5 m. Đường kính ống của hệ thống cấp nước chữa cháy bán tự động có thể chọn theo bảng 4.15. Bảng 4.15. Chọn đường ống của hệ thống chữa cháy bán tự động Số vòi phun bán tự động 2 4 6 10 20 36 72 Đường kính ống, mm 25 30 40 50 70 80 100