Công thức tính toán lưu lượng nước mưa

Công thức tính toán lưu lượng nước mưa
Tiêu chuẩn thiết kế ống thoát nước mưa

Bất kì công trình nào cũng cần đến hệ thống ống thoát nước mưa, tuy nhiên không đơn giản chỉ là lắp đặt mà các nhà thầu thi công cần được quan tâm đến kích thước, đường kính, yêu cầu, độ dốc tối thiểu… tất cả sẻ được chuyên gia điện nước Khánh Trung giải đáp ngay sau đây

Ống thoát nước mưa là gì ?

Ống thoát nước mưa trong tiếng anh là Rainwater Drainage Pipe đây là hệ thống được thiết kế nằm trên mái nhà, sê nô mái tôn. Khi mưa xuống nước sẻ từ sàn mái chảy tràn xuống sê nô, rồi từ sê nô tự động chảy vào ống dẫn nước mưa

Các tiêu chuẩn thiết kế ống thoát nước mưa

Quá trình thi công thiết kế, lắp đặt hệ thống ống thoát nước mưa cần được thực hiện đúng các tiêu chuẩn về kích thước, đường kính, độ chôn sâu, độ dốc… cụ thể chi tiết dưới đây

Kích thước và đường kính ống thoát nước mưa

Kích thước ống nước mưa xả ngang

Đường kínhLưu lượng nước mưa (Lít / giờ)Chú ý
Độ dốc 1:50Độ dốc 1:100
Ø 277050Không sử dụng ống gộp xả
Ø 3412588
Ø 49247175Có thể sử dụng ống gộp xả
Ø 60473334
Ø 90900525

Kích thước ống nước mưa xả đứng

Đường Kính (mm)Lượng nước ngưng tụ (lít / h)Lưu ý
Ø 21220Không sử dụng cho ống gọp xả
Ø 27410
Ø 34470Sử dụng cho ống gộp xả
Ø 491440
Ø 602760
Ø 765710
Ø 908280

Độ sâu chôn ống thoát nước mưa

Đối với ống thoát nước mưa âm tường thì độ chôn sâu giao động từ 10 – 20 cm, với hệ thống được đặt sâu dưới lòng đất thì độ chon sâu giao động từ 50 cm – 1m, tránh để đường ống nằm quá sau dưới hố ga, cách mực nước thải 20 cm

Công thức tính ống thoát nước mưa

Tính toán lưu lượng thoát nước mưa trên mái được tính theo công thức:

Q = K.F.q5/10000 (l/s)

Trong đó: F = F mái + 0.3 F tường

Với:

  • F: diện tích thu nước (m2)
  • Fmái: diện tích hình chiếu của mái
  • Ftường: Diện tích tường đứng tiếp xúc với mái hoặc cao trên mái (m2)
  • K: hệ số lấy bằng 2
  • Q5: Cường độ l/s.ha tính cho địa phương có thời gian mưa 5 phút và chu kỳ vượt quá cường độ tính toán bằng 1 năm (p=1) tra trong phụ lục TCVN 4474 : 1987

Tính toán số lượng ống đứng thu nước mưa cần thiết xác định theo công thức:

nôđ ≥ Q/qôđ

Trong đó:

  • Q: Lưu lượng tính toán nước mưa trên mái (l/s)
  • qôđ: Lưu lượng tính toán của 1 ống đứng thu nước mưa lấy theo bảng 9 TCVN 4474 : 1987
  • Tính toán chọn đường kính ống thoát nước ngang (nối chân các ống đứng) với độ đầy ≤ 0.8

VD:

  • Ống có phi (đường kính) 49 mm có thể thoát nước cho diện tích mái 40m2.
  • Ống phi 60 mm có thể thoát nước cho diện tích mái 50 – 70m2.
  • Ống phi 90 mm có thể thoát nước cho diện tích mái 70 – 100m2.
  • Ống phi 110 mm có thể thoát nước cho diện tích 100 – 150m2.
  • Ống phi 125 mm có thể thoát nước cho diện tích 150 – 200m2.
  • Ống phi 140 mm có thể thoát nước cho diện tích 200 – 300m2.
Công thức tính toán lưu lượng nước mưa
Cấu tạo hệ thống thoát nước mưa trên mái

Cách lắp đặt ống thoát nước mưa

Hệ thống ống thoát nước mưa thường được lắp đặt theo phương thẳng đứng và quá trình lắp đặt cần phải đạt các tiêu chuẩn như sau:

+ Độ dốc tối thiểu là 45 độ

+ Với diện tích sân thượng, sàn mái dài trên 100m2 cần lắp đặt 6 ống thoát, 4 vị trí cho 4 góc và 2 vị trí ở giữa

+ Đối với sân thượng hay sàn mái cần được lắp đặt sê nô, đây là bộ phận máng nước được thiết kế theo hình chữ U, với sê nô đa phần được làm bằng nhựa cao cấp, tôn mạ kẽm với độ dốc tương đương 0,5%

Công thức tính toán lưu lượng nước mưa
Thiết kế ống nước mưa

+ Đầu lỗ thoát nước mưa cần được lắp đặt quả cầu chắn rác hoặc phẽo lọc rác, tránh trường hợp rác thải, lá cây hay các vật dụng lạ tràn xuống gây tắc nghẽn hệ thống ống dẫn nước

+ Xung quanh cổ ống thoát nước mưa cần được sử dụng keo chống thấm cực tốt và trám trít cẩn thận tránh tình trạng động nước sàn mái gây thấm nước xuống tường nhà

+ Quá trình lắp đặt, cần không nên sử dụng quá nhiều co lơ, cút nối và quá trình thi công cần thực hiện đúng bản vẽ, yêu cầu thiết kế. Nếu bạn không có kiến thức chuyên môn thì nên nhờ sự tư vấn của kĩ thuật

Bước 1: Xác định nhu cầu thoát nước thải

Lưu lượng nước thải tính bằng 80% lưu lượng nước cấp trong ngày dùng nước lớn nhất:

Qth = 80% Qsh

Bước 2: Tính toán dung tích bể tự hoại

W bể tự hoại = 0.75 x Qth +4.75 (m3)

Trong đó:

  • Qth: lưu lượng nước thải trong ngày (m3) (lấy bằng 80% Qngd)

Hoặc có thể tính theo bảng K-2 “Quy chuẩn hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình” (trang 289)

Hoặc dung tích bể tự hoại được tính bằng công thức:

W = Wn + Wc

Trong đó:

  • Wn – thể tích nước của bể (lấy bằng 80% lượng nước cấp trong một ngày).
  • Wc – thể tích cặn của bể, được tính theo công thức:

Công thức tính toán lưu lượng nước mưa

Trong đó:

  • a: lượng cặn trung bình của một người thải ra 1 ngày, a = 0,4 l/người ngày.
  • T: thời gian giữa hai lần lấy cặn là 6 tháng, T = 180ngày.
  • W1: độ ẩm cặn tươi vào bể: W1 = 95%.
  • W2: độ ẩm cặn lên men: W2 = 90%.
  • b: Hệ số giảm thể tích khi lên men: b = 0,7.
  • c: Hệ số kể đến lượng cặn hoạt tính: c = 1,2.
  • N: Số người phục vụ.

Bước 3: Tính toán dung tích bể tách dầu mỡ

Tách sơ bộ dầu mỡ khỏi nước thải, tránh tình trạng dính bám các cặn bẩn dính dầu mỡ để các loại trừ tắc, trít đường ống và thiết bị.

Thể tích bể:

W= Q x t (m3)

Trong đó:

  • W: thể tích bể tách mỡ m3
  • Q: lưu lượng trung bình m3/h
  • t: thời gian lưu nước 20 phút -60 phút

Chọn chiều cao bể là H (m)

Chiều cao xây dựng : Hxd= H+ Hbv=H+(0,3-0,5m)

Diện tích hữu ích của bể là: F = W/M (m2)

Từ diện tích hữu ích ta chọn ra chiều dài và chiều rộng của bể.

Bước 4: Tính toán chọn bơm thoát nước

Tính toán bơm thoát nước bể tự hoại

  • Lưu lượng bơm thoát nước thải phải đủ để đảm bảo thoát nước trong giờ dùng nước lớn nhất. Lưu lượng thoát nước được tính theo công thức:qth = qc + qdc (l/s)
    Trong đó:

    • qc: Lưu lượng tính toán cấp nước của toàn bộ xí, tiểu (đổ vào bể tự hoại) (l/s) xác định theo tiêu chuẩn TCVN 4513:1988.
    • qdc: Lưu lượng dụng cụ vệ sinh có lưu lượng lớn nhất lấy theo bảng 1 của TCVN 4474 :1987
    • qmax: lưu lượng nước thải cho phép cho 1 ống đứng. Lấy theo bảng 8 TCVN 4474 : 1987
  • Cột áp của bơm nước thải được tính theo công thức:Hb ≥ hhh + htt + hdp
    Trong đó:

    • hhh: độ chênh hình học giữa mực nước cao nhất trong hố ga hoặc cống thoát nước ngoài nhà với cao độ mực nước thấp nhất ngăn đặt máy bơm nước thải
    • htt: tổn thất áp lực (cục bộ, chiều dài) trên đường ống đẩy của bơm
    • hb: Tổn thất áp lực qua máy bơm (hb = 2m)
    • hdp: áp lực dự phòng cho máy bơm (hdp = 2m)

Tính toán bơm thoát nước tầng hầm

  • Trường hợp tầng hầm có dốc lên, xuống xe lộ thiên, tính toán lưu lượng bơm phải đảm bảo thoát toàn bộ nước mưa cho dốc đó.
  • Tính toán lưu lượng thoát nước mưa
  • Cột áp bơm mước mưa tính toán tương tự cột áp bơm nước thải cho bể tự hoại.

Bước 5: Tính toán thủy lực cho mạng lưới thoát (tính toán chọn đường ống thoát)

Lưu lượng nước thải trong đoạn ống tính toán được tính theo công thức:

qth = qc + qdc (l/s)

Trong đó:

  • qth: lưu lượng nước thải sinh hoạt trong đoạn ống
  • qc: Lưu lượng tính toán cấp nước bên trong nhà (l/s) xác định theo tiêu chuẩn TCVN 4513:1988.
  • qdc: Lưu lượng dụng cụ vệ sinh có lưu lượng lớn nhất lấy theo bảng 1 của TCVN 4474 :1987
  • qmax: lưu lượng nước thải cho phép cho 1 ống đứng. Lấy theo bảng 8 TCVN 4474 : 1987

* Lưu ý: Khi chiều dài ống nhánh l >4.6 m, đường kính ống thông hơi > 32mm, > 1/2 đường kính của ống dẫn mà ống thông hơi nối tới. Đối với nhà > 10 tầng, ống thông hơi chung cho 1 nhóm ống đứng thoát nước phải có đường kính lớn hơn hay bằng đường kính của ống đứng có đường kính lớn nhất. Trong trường hợp ống đứng TN và TP đã chọn lên 1 cấp thì ống thông hơi TH vẫn giữ nguyên đường kính.

Đường kính ống thoát nước ngang (nối chân các ống đứng) có h/d < h/d cho phép.

Tính toán đường ống đứng thoát nước rửa

Công thức tính toán lưu lượng nước mưa

Đường ống thoát nước nằm ngang

Công thức tính toán lưu lượng nước mưa

Đường kính ống thoát nước xí, tiểu

Công thức tính toán lưu lượng nước mưa

Đường kính ống nằm ngang thoát xí, tiểu

Công thức tính toán lưu lượng nước mưa

Bước 6: Tính toán hệ thống thoát nước mưa

  • Tính toán lưu lượng thoát nước mưa trên mái được tính theo công thức:
    Q = K.F.q5/10000 (l/s)
    Trong đó:F = Fmái + 0.3 Ftường
    Với

    • F: diện tích thu nước (m2)
    • Fmái: diện tích hình chiếu của mái
    • Ftường: Diện tích tường đứng tiếp xúc với mái hoặc cao trên mái (m2)
    • K: hệ số lấy bằng 2
    • Q5: Cường độ l/s.ha tính cho địa phương có thời gian mưa 5 phút và chu kỳ vượt quá cường độ tính toán bằng 1 năm (p=1) tra trong phụ lục TCVN 4474 : 1987
  • Tính toán số lượng ống đứng thu nước mưa cần thiết xác định theo công thức:
    nôđ ≥Q/qôđ
    Trong đó:

    • Q: Lưu lượng tính toán nước mưa trên mái (l/s)
    • qôđ: Lưu lượng tính toán của 1 ống đứng thu nước mưa lấy theo bảng 9 TCVN 4474 : 1987
  • Tính toán chọn đường kính ống thoát nước ngang (nối chân các ống đứng) với độ đầy ≤ 0.8

________________

VNK EDU gửi tặng bạn “Bộ thuyết minh bản vẽ hệ thống Cấp thoát nước Căn hộ du lịch và khách sạn Penninsula
Nhận tài liệu

Công thức tính toán lưu lượng nước mưa

________________
Trải nghiệm buổi học thử miễn phí khóa học “Kỹ sư M&E – Thiết kế hệ thống Cấp thoát nước” giúp bạn nắm bắt tổng quan kiến thức về hệ thống Cấp thoát nước.

Công thức tính toán lưu lượng nước mưa

________________

Hãy chia sẻ, nếu bạn cảm thấy bài viết có ích cho bạn bè !