APARTMENT | No.32 Hệ thống đường ống nước trong tòa nhà ( phần 2)

Apartmen Chuyên đề: Hệ thống đường ống nước trong toà nhà ( Phần 2 )

Biên tập bởi

S.M.A.C

YÊU CẦU TRỮ NƯỚC Các phương pháp ước tính lưu lượng

32

LƯU HÀNH NỘI BỘ

nt Kính chào Quý độc giả!

Vậy là chúng ta lại được gặp nhau ở số tạp chí mới này. Chúng tôi rất vui mừng khi vẫn được đồng hành với Quý vị trên con đường tìm tòi và học hỏi các tri thức mới của nhân loại. Hôm nay, chúng tôi sẽ tiếp nối các nội dung từ số trước để hoàn thiện những quy trình, phương pháp tính toán nhằm xác định được các yếu tố thiết kế cần thiết về đường ống, các trang thiết bị cũng như cơ sở vật chất của hệ thống đường ống nước. Đây chính là bước khởi đầu để chúng ta tiếp tục đi sâu hơn vào các yêu cầu về hệ thống nước trong tòa nhà.

Chúng tôi mong rằng sẽ tiếp tục nhận được sự ủng hộ và đón đọc của Quý vị ở số tạp chị này và cả những số tiếp theo.

Xin chân thành cảm ơn!

Nguyễn Đức Hưng Phó Tổng biên tập

Chịu trách nhiệm nội dung

Hội đồng biên tập Nguyễn Danh Hải Nguyễn Hồng Minh Nguyễn Hoàng Thanh Nguyễn Quang Huy Hoàng Minh Nguyễn Lưu Hồng Hải Nguyễn Cảnh Toàn Phạm Hoàng Hải Lê Tất Anh Hoàng Bá Thuận Cam Văn Chương Đỗ Trung Hiếu Cao Tiến Trung Tổng biên tập Nguyễn Tất Hồng Dương Phó Tổng biên tập Nguyễn Đức Hưng Biên tập & Thiết kế Phòng phát triển Cộng động Website www.iirr.vn facebook.com/iirr.com

06 Một số thủ tục được hệ thống hóa

12 Các phương pháp ước tính lưu lượng nâng cao hơn

17 Khu vực vệ sinh trong các tòa nhà lớn

Yêu cầu trữ nước

28

một số thủ tục được hệ thống hóa Tiêu chuẩn Anh về hệ thống ống vệ sinh, BS 5572, bao gồm các đường cong đồ thị lưu lượng xả trên hình 1.7 cùng với các giá trị đơn vị lưu lượng cho các thiết bị riêng lẻ.

Trong ấn bản đầu tiên, các đơn vị được cho trong bảng 1.8. Ấn bản năm 1994 có nhiều đơn vị hơn (minh họa trong bảng 1.10), để phản ánh sự ra đời của các thiết bị mới và khối lượng xả. Đường cong cho các thiết bị hỗn hợp cũng được nêu trong BS 8301.

Bảng 1.10 Bảng ơn vị xả từ BS 5572 (1994) Thiết bị Bồn cầu xả thẳng 9 lít Bồn cầu xả thẳng 7,5 lít Bồn cầu xả thẳng 6 lít Chậu rửa mặt Ống nhánh 32mm Chậu rửa mặt Ống nhánh 40mm Bồn tắm Ống nhánh 40mm Máy giặt

Thời gian giữa mỗi lần dùng (s) 1200 600 300 1200 600 300 1200 600 300 1200 600 300 1200 600 300 4500 1800 240 Domestic

Nhóm: bồn cầu, bồn tắm, chậu rửa, 1 hoặc 2 chậu rửa, máy giặt

06 Apartment

Đơn vị xả 7 14 27 6 12 24 6 11 23 1 3 5 7 13 26 7 17 18 3 14

Quy chuẩn kỹ thuật ban đầu của Anh CP310 về cấp nước cho các tòa nhà bao gồm một phương pháp đơn vị cố định đơn giản tiếp tục được sử dụng trong BS 6700. Ngoài tốc độ dòng thiết kế, Tiêu chuẩn hiện nay bao gồm tốc độ dòng chảy tối thiểu, ví dụ như bảng 1.11, cũng được đưa ra trong Quy định về nước uống 1999. Trong đó, tốc độ dòng chảy từ thiết bị không được giảm xuống dưới mức tối thiểu khi nhiều thiết bị cùng xả đồng thời.

Cơ sở được đưa ra trong bảng 1.11 và hình 1.8. Cơ sở này không đưa ra cách thức cho phép khoảng thời gian khác nhau giữa các lần sử dụng, ngoại trừ đề xuất rằng đơn vị lưu lượng cho chậu rửa nên được tăng từ 1,5 lên 3 khi có đạt đỉnh tại cao điểm sử dụng. Đơn vị lưu lượng giá trị lớn được gán cho các bồn tắm là 10 hoặc 22 tùy thuộc vào kích thước đường ống. Bảng 1.11 và hình 1.8 cũng cung cấp thông tin chi tiết về phương pháp được đề cử bởi CIBSE. Các luồng thiết kế được đưa ra bởi ba phương pháp, ta có bảng 1.8 và hình 1.7 so với bảng 1.11 và hình 1.8 có cùng trật tự trong một số tình huống và lệch đi ở những tình huống khác ví dụ như bảng 1.12.

Bảng 1.11 Ví dụ về đơn vị cấp và tỉ lệ dòng chảy tương quan với hình 1.8 Cấp nước phù hợp với thiết bị Chậu rửa Bồn tắm 18mm 25mm Bồn rửa 15mm 20mm WC Chậu vệ sinh Máy giặt Máy rửa bát Vòi hoa sen

CIBSE Đơn vị cầu

BS 6700 Tỉ lệ nước (l/s) Dự Tối thiểu tính 0.15* 0.1

Đơn vị tải

Riêng tư (1200s)

Công cộng (600s)

Nghẽn (300s)

1.5 đến 3

3

5

10

0.3* 0.6*

0.2 0.4

10 22

12

25

47

0.2* 0.3* 0.13* 0.2 0.2 0.15

0.1 0.2 0.05 0.1 0.15 0.1

3 5 2 1 3

11

22

43

5 -

10 -

22 -

0.2

0.1

3

0.1 l/s liên tục (tối thiểu)

* Tốc độ dòng chảy CIBSE như với[ BS6700 Đối với máy giặt và máy rửa bát, tham khảo thông số kỹ thuật về tốc độ dòng của nhà sản xuất Đối với vòi hoa sen, tốc độ dòng chảy phụ thuộc vào loại ống nối – tham khảo nhà sản xuất

Apartment 07

Trong các hệ thống nhỏ, với tất cả các quy trình như vậy lưu lượng tính toán có thể nhỏ hơn mức tối thiểu cần thiết cho một trong các thiết bị sau đó trở thành yếu tố quyết định.

Lưu lượng xả hỗn hợp các thiết bị bao gồm bồn cầu

Lưu lượng xả hỗn hợp các thiết bị không bao gồm bồn cầu Nước cấp

Hình 1.7 Đường cong cấp và xả nước tương quan với bảng 1.8 và 1.10

08 Apartment

Hình 1.8 Lưu lượng dòng chảy thiết kế dưới dạng phương trình của tổng số ơn vị dựa trên bảng 1.11

Với việc tiến tới hài hòa các tiêu chuẩn ở Châu Âu, các phương pháp của các quốc gia trong Liên minh đang được quan tâm. Các quy trình được sử dụng ở Đức và được lặp lại ở một số quốc gia khác dựa trên sự ước lượng gần đúng cho cả việc cấp và thoát nước dựa trên mối quan hệ quy tắc lũy thừa đơn giản giữa lưu lượng thiết kế và tổng số đơn vị. “Đơn vị” là duy nhất cho một thiết bị vệ sinh, và mức cho phép về tần suất sử dụng và kiểu sử dụng được thực hiện thông qua các yếu tố liên quan đến loại tòa nhà. Mặt khác, theo thông lệ của Mỹ và Vương quốc Anh, “đơn vị” thường thay đổi đối với một thiết bị nhất định với khoảng thời gian giả định giữa các lần sử dụng, ví dụ trong bảng 1.8.

Apartment 09

Dạng phương trình cơ bản để tính toán lưu lượng đỉnh dự kiến Q trong các quy trình trước đây là:

Q=a(

u)n + b

Trong đó: u là giá trị lưu lượng dòng chảy thiết kế (đơn vị) cho một thiết bị riêng lẻ biểu thị tổng các thiết bị liên quan a, b và n là các hằng số phụ thuộc vào loại công trình và tải trọng.

Với các tiêu chuẩn của Đức, các hằng số lưu lượng xả được coi như hướng dẫn sơ bộ; còn hằng số lưu lượng cấp nước bao quát và chi tiết hơn và được tính toán dựa trên nhiều phép đo. Các dòng chảy thiết kế từ các quy trình của Anh và Đức có phần khác nhau tùy theo hoàn cảnh và phản ánh một số khác biệt về kích thước ống thu được.

10 Apartment

Để đơn giản, các đề xuất về tiêu chuẩn châu Âu cho hệ thống thoát nước trên mặt đất được tuân theo hình thức chung của mối tương quan nói trên, với các dải hằng số được đưa ra nhằm cho phép sự đa dạng về thiết bị, kiểu sử dụng và loại tòa nhà ở các quốc gia khác nhau thuộc Liên minh châu Âu. Các nhà thiết kế sau đó có thể lựa chọn sản xuất với thiết kế phù hợp với các điều kiện cục bộ cụ thể. Mặt khác, các đề xuất về thử nghiệm xả nước của các hệ thống hoàn chỉnh được dựa trên phương pháp xác suất được nêu trước đó trong số trước, từ đó rút ra được bảng 4.2. Hiện nay, tiêu chuẩn thiết kế BSEN 12056:2000 với phụ lục tiêu chuẩn châu Âu tập hợp các thông tin liên quan.

Một khi lưu lượng thiết kế đã được thiết lập, vấn đề chỉ còn là tính toán thủy lực để thiết lập các kích thước ống. Vấn đề này sẽ được đề cập ở các số tiếp theo.

Tiêu chuẩn Châu Âu về hệ thống thoát nước và hệ thống cống bên ngoài các tòa nhà đưa ra phương trình cho lưu lượng dòng chảy thiết kế ở trên nhưng chỉ định mức độ ưu tiên cho việc sử dụng các chỉ dẫn cấp quốc gia, bao gồm BS 8301. Loại thứ hai, với các đường cong đồ thị của lưu lượng xả dựa trên BS5572 (dòng hỗn hợp trong hình 1.7) do đó vẫn là quy trình được khuyến nghị.

Apartment 11

CÁC PHƯƠNG PHÁP

ước tính lưu lượng nâng cao hơn Trong nỗ lực cải tiến các phương pháp đơn vị cố định thực nghiệm, một số nhà nghiên cứu đã cố gắng để hoàn thành phân tích lý thuyết chặt chẽ hơn về dữ liệu thực địa. Họ đã sử dụng cái gọi là phân phối nhị thức tổng quát và phân phối đa thức, và sử dụng máy tính để hỗ trợ về mặt tính toán theo yêu cầu. Việc này giúp gia tăng độ chính xác trong thiết kế, nhưng nếu nó được sử dụng để tạo ra tài liệu thiết kế tiêu chuẩn thì cần phải được chứng thực trên các loại công trình và mục đích sử dụng phù hợp. Nếu những mô tả ngắn sau đó giúp tạo ra nhiều nghiên cứu trong phạm vi này hơn thì tức là chúng đã được sử dụng đúng mục đích.

Bảng 1.12 So sánh tỷ lệ cung ứng từ các quy trình khác nhau Hình 1.7

BS 6700

0.56 0.48 0.41

0.75 0.58 0.50

0.59 0.49 0.42

2.6 6.2

2.4 5.6

2.1 5.1

2.4

3.0

1.8

100 bồn cầu và bồn rửa, 8.8 bồn tắm và chậu rửa

9.8

6.6

Ví dụ

Phụ lục 2 hình A.2.4 Tòa văn phòng Trong khoảng 600s

50 bồn cầu và bồn rửa 50 bồn cầu và bồn rửa

CIBSE

Nhà ở Trong 1200/1800s

20 bồn cầu và bồn rửa, bồn tắm và chậu rửa

12 Apartment

Như trong hình

Phân phối nhị thức tổng quát mang đến cách thức xử lý trực tiếp một hệ thống cấp cho nhiều loại thiết bị vệ sinh có xác suất sử dụng khác nhau. Trong nghiên cứu đã chỉ rõ giờ cao điểm của lưu lượng nước trong các hệ thống ở các căn hộ lớn được tìm thấy từ một phân tích chi tiết là: Nước nóng - Thứ Hai 18.00 - 19.00 Nước lạnh - Chủ nhật 10.00 - 11.00 Nước uống - Chủ nhật 11.00 - 12.00 Phân phối nhị thức tổng quát được sử dụng để xác định lưu lượng dòng chảy thiết kế cho ba hệ thống riêng lẻ dựa trên xác suất quan sát được trong những giờ này. Các nguyên tắc cơ bản của phân phối nhị thức đã được trình bày trong các đoạn trước. Phương pháp này có thể được khái quát như sau: nếu một hệ thống cấp nước cho ba thiết bị độc lập, ví dụ: mỗi loại A, B và C thì sự phân bố lưu lượng dòng chảy trong đường ống cấp nước thông thường được cho bởi biểu thức:

(pA+qA)(pB+qB)(pC+qC) Trong đó p và q là xác suất mà một thiết bị ở trạng thái “mở” hoặc “đóng” tương ứng. Việc mở rộng biểu thức này cung cấp các điều kiện khác nhau, mỗi điều kiện tương ứng với một tổ hợp cụ thể của các thiết bị đang được “mở”, ví dụ: p_B p_C q_A là xác suất để các thiết bị B và C mở cùng lúc, khi lưu lượng dòng chảy là tổng của giá trị lưu lượng sinh ra bởi B cộng với giá trị lưu lượng sinh ra bởi C. Khi một đường ống cấp nước cho n nhóm thiết bị độc lập, biểu thức chung cho phân phối lưu lượng dòng chảy là:

[(pA+qA)(pB+qB)(pC+qC)]n Apartment 13

Khi được mở rộng, biểu thức này sẽ cung cấp thông tin cần thiết để đánh giá lưu lượng thiết kế dựa trên một số tiêu chí đã chọn. Trong nghiên cứu đã mô tả, tác giả đã sử dụng lưu lượng dòng chảy trung bình thực tế quan sát được cho mỗi loại thiết bị tiêu thụ nước (tóm tắt trong bảng 1.13). Lưu lượng dòng chảy trung bình quan sát được hầu hết đều nhỏ hơn dữ liệu (bảng 1.8) đưa ra trong thiết kế, cho thấy rằng lưu lượng dòng chảy trung bình ở mức an toàn. Phương pháp này cho kết quả đề nghị tốc độ dòng chảy thiết kế thấp hơn đáng kể so với phương pháp đơn vị cố định của loại đã được mô tả.

14 Apartment

Đầu ra Chậu rửa Nóng Lạnh Bồn tắm Nóng Lạnh Bồn cầu Bồn rửa Nóng Lạnh

Lưu lượng nước trung bình (l/s) 0.087 0.074 0.15 0.13 0.080 0.098 0.098

Bảng 1.13 Lưu lượng nước được sử dụng trung bình

Cả phương pháp đơn vị cố định và phương pháp được mô tả trong đoạn trước đều sử dụng xác suất dựa trên khoảng thời gian hàng giờ, nhưng có thể dự đoán rằng điểm ngẫu nhiên ngắn hạn mà lượng sử dụng đạt đỉnh sẽ xảy ra trong bất kỳ giờ nào. Hơn nữa, một số hoạt động sử dụng của thiết bị có thể không độc lập như đã được giả định; ví dụ, người ta có thể sử dụng bồn rửa sau khi sử dụng WC, hay khi một chương trình truyền hình nổi tiếng vừa kết thúc, người xem sống tại các căn hộ khác nhau có thể sử dụng nước để uống hoặc sử dụng bồn cầu, dẫn đến mối tương quan giữa việc sử dụng nước tại các căn hộ khác nhau. Lối tư duy ngày dẫn đến một phân tích dữ liệu sâu hơn bằng máy tính từ chuỗi căn hộ đã được mô tả, trong đó sự kết hợp của các thiết bị xả nước được sử dụng cùng lúc trong mỗi căn hộ trong tổng số 30 căn được nghiên cứu đã được thiết lập cho mỗi quãng 300 giây trong tuần.

Apartment 15

Bảng 1.14 đã được sao chép lại từ báo cáo của nghiên cứu này để minh họa loại chi tiết được kiểm tra chỉ trong một khoảng thời gian 300 giây. Sau đó, phân phối đa thức được sử dụng với máy tính để kết hợp các dòng chảy từ các căn hộ khác nhau làm cơ sở để xác định các dòng chảy thiết kế dựa trên một số tiêu chí dịch vụ đã chọn, được chọn là lư lượng dòng chảy vượt quá 1% khoảng nhu cầu khi đạt đỉnh. Một lần nữa, các khuyến nghị thiết kế về cơ bản ít hơn so với các khuyến nghị thu được bằng phương pháp đơn vị cố định. Mặc dù vậy, kết quả của việc kiểm tra các điểm sử dụng đạt đỉnh ngẫu nhiên trong khoảng thời gian ngắn hơn không thấp bằng các đề xuất thu được bằng cách sử dụng xác suất theo giờ với phân phối nhị thức tổng quát nói chung.

Bảng 1.14 Tổ hợp thiết bị được sử dụng vào 18:25 - 18:30, ngày thứ Hai

Thiết bị ược sử dụng Không sử dụng BRL (bồn rửa lạnh) Bồn cầu BRN (bồn rửa nóng) CRN (chậu rửa nóng) CRL (chậu rửa lạnh) BTL (bồn tắm lạnh) BTN (bồn tắm nóng) Bồn cầu, BRL BRL, BRN Bồn cầu, BRN Bồn cầu, CRN CRL, CRN Bồn cầu, BRL, BRN BTL, BTN BTL, BTN, CRN

Lưu lượng nước trung bình (l/s)

Thời lượng (%)

0 0.074 0.080 0.087 0.098 0.98 0.130 0.150 0.154 0.161 0.167 0.178 0.196 0.241 0.280 0.378

89.09 0.14 3.92 0.18 2.31 1.92 0.56 0.11 0.03 0.03 0.18 0.49 0.49 0.03 0.31 0.21

Chú ý: Lưu lượng nước trung bình 0.0124 l/s

16 Apartment

KHU VỰC VỆ SINH

trong các tòa nhà lớn Nghiên cứu hoạt động của loại hình được nêu trong các đoạn trên có thể áp dụng tương tự cho việc nghiên cứu nhu cầu về khu vực vệ sinh trong các tòa nhà lớn. Yêu cầu về chỗ ở trong các cấp công trình khác nhau đã được thiết lập trong nhiều năm từ kinh nghiệm dù không phải là đối tượng nghiên cứu ban đầu. Do đó, cần quan tâm đến cách tiếp cận chặt chẽ hơn đối với vấn đề này như đã được thực hiện trong một vài nghiên cứu về văn phòng, trung tâm mua sắm và trường học.

Apartment 17

Mục đích của mô phỏng là để điều tra xác suất hàng đợi và thời gian chờ cho các tình huống thực tế khác nhau, và do đó thiết lập các quy mô cung cấp thực tế. Phương pháp sau được coi là có thể áp dụng rộng rãi nếu đã có đủ dữ liệu nghiên cứu tình huống.

iệc cung cấp khu vực vệ sinh trong các tòa nhà văn phòng được kiểm soát bởi “Luật an toàn, vệ sinh lao động 2015” do Quốc Hội ban hành và cũng được đề cập trong Thông tư số 19/2016/ TT-BYT, bao gồm các quy mô cung cấp tối thiểu dựa trên lượng sử dụng của từng loại thiết bị trong Quy định. Con số này có liên quan tuyến tính với số người được phục vụ, với sự khác biệt trong việc cung cấp nhà vệ sinh cho nam giới tùy thuộc vào việc có cung cấp bồn tiểu hay không. Để xác định điều khoản này có thực tế hay không hoặc thể hiện sự giám sát thừa thãi hay thiếu thốn, cần có thông tin về mức sử dụng khu vực vệ sinh trong các tòa nhà có người cư ngụ và mô phỏng máy tính dựa trên dữ liệu thực địa thu được.

18 Apartment

Dữ liệu thu được về thời gian sử dụng các thiết bị vệ sinh từ các nghiên cứu tại các tòa nhà văn phòng ở Vương quốc Anh, trong một tòa nhà văn phòng của Mỹ và tại một trung tâm mua sắm ở Canada. Thời gian sử dụng trung bình được tóm tắt trong bảng 1.15, dựa trên các quan sát với số lượng từ 200 đến 600. Trên thực tế, thời gian sử dụng trung bình chênh lệch rất lớn, từ 20 đến 250 giây hoặc hơn, ví dụ như với bồn cầu dành cho nữ. Có một biện pháp hợp lý với thỏa thuận mặc dù có sự khác biệt về kiểu lưu trú, trong khi sự khác biệt đối với bồn cầu nam có thể được giải thích một phần do số lượng tương đối của bồn cầu và bồn tiểu, trong đó thông tin đầy đủ không có sẵn.

Apartment 19

Nhu cầu về khu vực vệ sinh đã được nghiên cứu tại bảy tòa nhà văn phòng ở Vương quốc Anh và cho thấy rằng cao điểm nhu cầu thường xảy ra vào gần giờ ăn trưa, nhưng với bồn cầu nam nhu cầu cao nhất là vào gần đầu giờ làm việc (xem hình 1.4). Các cao điểm nhu cầu được phân tích để đưa ra số lượng người sử dụng khu vệ sinh trong khoảng thời gian 300 giây. Xác suất mà r người sử dụng khu vệ sinh trong 300 giây được chứng minh tuân theo định luật Poisson (phương trình 1.2 – ở số trước) trong đóεlà số lượt sử dụng trung bình trong bất kỳ khoảng 300 giây nào. Tỷ lệ trung bình được xác định nhờ các cuộc điều tra thực địa được đưa ra trong bảng 1.16. Tỷ lệ số lượt trung bình ở nam và nữ lần lượt là 3% và 3,5% trên tổng số, ví dụ: những người này có thể được giả định đến để sử dụng khu vực vệ sinh sau mỗi 300 giây trong thời gian cao điểm. Con số 1% phù hợp với số lượng nam giới sử dụng nhà vệ sinh vào thời điểm sớm hơn trong ngày. Số lượng đối tượng nghiên cứu dao động từ dưới 10 đến hơn 250.

20 Apartment

Nghiên cứu của Canada đưa ra dữ liệu liên quan đến trung tâm mua sắm lớn với số lượng đối tượng nghiên cứu được xác định bằng khảo sát, lên đến khoảng 2000 người trong thời gian mua sắm cao điểm.

Thông thường, khoảng 8% số đối tượng nghiên cứu sử dụng khu vực vệ sinh trong giờ cao điểm, cả vào tối thứ Sáu hay chiều thứ Bảy. Trong khoảng thời gian tương ứng một phần tư giờ, khoảng 3% (nữ) và 2% (nam) đã sử dụng khu vệ sinh. Hơn nữa, nghiên cứu tại các khu văn phòng đã cung cấp thông tin tương đối về việc sử dụng các thiết bị trong thời gian cao điểm, ví dụ: những người chỉ muốn sử dụng bồn rửa mặt, những người sử dụng bồn cầu trước, v.v. Tóm lại, kết quả được trình bày như trong bảng 1.17.

Thời gian trung bình (s)

Nam

Nữ

Chỉ sửphòng, dụng Tòa văn UK bồn rửa

10

13

267 WC Chỉ dử dụng WC trước

1180

87

Chỉ sử dụng 18 nhà vệ sinh trước

7919

_

Tình huống

Tiểu tiện

Đàn ông

39

Chậu rửa

Phụ nữ

_

Tòa văn phòng, USA

88 260 tỉ lệ sử dụng WC 1.17 Phần trăm Bảng thiết _ tại thời bị Tiểu vệ tiện sinh trong một36văn phòng gian 15.5 23 Chậucao rửa điểm Trung tâm mua sắm Canada 184 (54*)

92

Tiểu tiện

35

_

Chậu rửa

14

20

WC

Bảng thời gian trung bình trong phòng vệ sinh

Apartment 21

Các nghiên cứu tương tự cũng đã được thực hiện ở bảy trường tiểu học và sáu trường trung học ở Anh với kết quả trong bảng 1.18 đến 1.20 và hình 1.9 và 1.10. Các trường tiểu học khác nhau về cơ sở vệ sinh, hầu hết đều có các buồng vệ sinh và bồn rửa bên trong hoặc liền kề với các lớp học và các phòng treo quần áo riêng biệt.

Một trường học sử dụng không gian mở với hai phòng treo đồ cho nam và cho nữ với mỗi phòng phục vụ khoảng 90 học sinh. Kết quả là lượt sử dụng được phân loại trong nghiên cứu như trong bảng 1.18, trong đó phòng thay đồ cho trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ được mặc định là phục vụ cả hai giới tính, giống như trong các ví dụ này.

22 Apartment

Bồn rửa mặt

Bồn cầu

Thời gian sử dụng (s) Hình 1.9 ví dụ về việc phân phối thời gian sử dụng đối với học sinh tiểu học tại 4 trường

Ví dụ, ở các trường tiểu học, sự phân bố thời gian sử dụng như trong hình 1.9 không có sự khác biệt đáng kể giữa các trường với nhau. Thời gian dao động lên đến 170 giây hoặc hơn với các giá trị trung bình cho trong bảng 1.18. Mặt khác, mô hình nhu cầu thay đổi đáng kể tùy thuộc vào sơ đồ trường học, phương pháp giảng dạy và chính sách của nhà trường. Điều này được thể hiện qua bảng tổng hợp tỷ lệ sử dụng trong bảng 1.18. Hơn nữa, không phải lúc nào cũng làm rõ được liệu người sử dụng bồn rửa có sử dụng bồn cầu trước đó hay không. Với mục đích mô phỏng, để chắc chắn, giá trị 20% được mặc định làm tỷ lệ học sinh sử dụng phòng thay đồ trong khoảng thời gian cao điểm 300 giây trong ngày đi học, xảy ra vào đầu bữa trưa.

Với tỷ lệ sử dụng bồn cầu và bồn rửa như trong ba cột đầu tiên của bảng 1.18, một nửa số người sử dụng được cho là chỉ sử dụng bồn rửa và một nửa còn lại sử dụng bồn cầu sau đó đến bồn rửa; đối với riêng các bé trai, tỷ lệ cần sử dụng nhà vệ sinh, bồn tiểu và bồn rửa được lấy là 2:25:15.

Trường tiểu học giờ ăn trưa

Thời gian (s) Trường cấp hai giờ nghỉ buổi sáng con trai con gái

Thời gian (s)

Hình 1.10 Nhu cầu cao điểm dựa trên quan sát trường học

Bảng 1.18 Thời gian và lượt vào trung bình đến nhà vệ sinh tại 7 trường tiểu học Trẻ sơ sinh

Thời gian trung bình (s) Lượt vào theo phần trăm sĩ số trong 300s vào giờ cao điểm

Học sinh tiểu học Bồn WC rửa

Học sinh tiểu học nam Bồn WC rửa 42 -

WC

Bồn rửa

50

28

43

25

3 (12) 9 (22)

6 (10) 5 (53)

2 (10)

2 (10) (10)

-

-

-

-

16 (24)

16 (26)

5 (7)

4 (11)

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Học sinh tiểu học nữ WC

Vệ sinh

Bồn rửa

23

71

22

30

-

-

-

-

(10) 13 (22)

-

-

2 (8)

(12) 14 (23)

-

18 (27)

-

-

-

-

-

-

-

-

8 (10) 8

3 (8) 12 (15) 10

-

8 (11) 14

-

8 (16) 8

Apartment 23

Với các trường trung học, tỷ lệ nhu cầu cao điểm xảy ra vào giờ nghỉ sáng hơn là vào giờ ăn trưa và ít thay đổi hơn nhiều so với các trường tiểu học, có lẽ là do trẻ không được khuyến khích sử dụng phòng thay đồ trong giờ học. Không giống như các trường tiểu học, nam sinh trung học hầu như không sử dụng bồn rửa và nữ sinh cũng ít sử dụng hơn. Chỉ một vài lượt sử dụng WC ở nhóm nam sinh được ghi nhận. Bảng 1.19 tóm tắt thời gian sử dụng trung bình đối với các thiết bị vệ sinh và bảng 1.20 tóm tắt tỷ lệ nhu cầu quan sát được. Đối với mô phỏng, tỷ lệ nhu cầu trong thời gian cao điểm 300 giây là 12% và 9% được giả định lần lượt cho nhóm nữ và nhóm nam. Yêu cầu đầu tiên được giả định là trên cơ sở tỉ lê 5: 1 (Bồn cầu:Bồn rửa) cho nhóm nữ và 1:16:1 (Bồn cầu:Bồn tiểu:Bồn rửa) cho nhóm nam. Trên cơ sở quan sát, các mô hình nhu cầu thể hiện trong hình 1.10 đã được giả định trong mô phỏng.

Bảng 1.19 Thời gian sử dụng trung bình (theo giây) của nhà vệ sinh trong 6 trường trung học

Nam

24 Apartment

Nữ

WC

Vệ sinh

WC

Vệ sinh

190

22

71

20

Bảng 1.20 Phần trăm người sử dụng trong mỗi 300 giây vào giờ nghỉ sáng tại 6 trường trung học

Vệ sinh nam

Vệ sinh nữ

300 giây 1 2

3

4

300 giây 1 2

8 5 7 8 3

7 4 3 4 6

6 2 0 2 8

2 1 3 5

11 5 5 6 5 2 Trung bình = 6 11 6 4 Nghỉ ăn trưa

1

8

6

5

3

11

4

6

3

5

4

5

Giả định Chú ý: Đã bao gồm giờ nghỉ ăn trưa ở mỗi trường.

‘Giả định’ ở đây là sự phân phối được chấp nhận để mô phỏng

Các nghiên cứu của Anh và Canada đều tích hợp dữ liệu đó vào các mô hình được chạy trên máy tính để xem xét các tình huống thực tế khác nhau. Kết quả trọng tâm của những mô hình này là tỷ lệ thời gian mà tất cả các thiết bị vệ sinh đều được sử dụng cùng lúc, từ đó đưa ra xác suất người dùng sẽ phải đợi trước khi được sử dụng thiết bị. Xác suất 0,01 đã được sử dụng (xem tiêu thức cho các đơn vị cố định) trong nghiên cứu tại khu văn phòng như một tiêu chí chung để thiết lập một mức độ dự phòng hợp lý.

Apartment 25

Nói cách khác, một người dùng sẽ có tỷ lệ gặp trường hợp tất cả bồn tiểu đều đang có người sử dụng trong cao điểm sử dụng khi họ có như cầu là khoảng 1%. Trên cơ sở này, quy mô dự phòng cơ sở đã được khuyến nghị, trong đó hình 1.11 minh họa các ví dụ so với các khuyến nghị của BS. Điều thú vị là, mặc dù các kết quả nói chung cho thấy rằng có thể giảm số lượng thiết bị để tiết kiệm hơn có so với mức nhu cầu hiện tại, nhưng trong một số trường hợp nhất định, các tiêu chí được sử dụng trong nghiên cứu này lại không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng. Các tác giả lưu ý rằng mô hình của họ đã không tính đến hành vi điều tiết của người sử dụng khi các cơ sở vệ sinh trong cao cao điểm sử dụng. Tính kinh tế trong việc dự phòng cũng được đề xuất từ kết quả của nghiên cứu tại các trường học, trong đó sử dụng tiêu thức 5% của hạ tầng thiết bị được sử dụng.

Quy mô đề xuất Yêu cầu Nam: Bồn tiểu, bồn cầu

Nữ: Bồn rửa

Số người Hình 1.11 So sánh những đề xuất với yêu cầu cho văn phòng

26 Apartment

Người ta hy vọng rằng nhiều hơn các nghiên cứu kiểu này sẽ được thực hiện để xác nhận khả năng ứng dụng chung của thông tin đó từ nghiên cứu và mở rộng phạm vi dữ liệu đáng tin hiện có. Vào những năm 1990, O.M. Goncalves tại Đại học Sao Paolo, Brazil, đã áp dụng các phương pháp này để dự trù cơ sở vật chất và ước tính lưu lượng dòng chảy.

Apartment 27

YÊU CẦU

TRỮ NƯỚC

Một số tác giả đã tìm cách thiết lập một cơ sở hợp lý cho lượng nước lạnh và nước nóng được trữ trong các tòa nhà. Các tác giả đã dựa trên phương pháp tiếp cận theo ngày thiết kế, trong đó thông tin thu được từ một loạt các nghiên cứu đo lường nhu cầu trong các tòa nhà được thu hẹp thành dữ liệu trong một ngày và được coi là đại diện cho loại tòa nhà cụ thể đã chọn. Đường cong thiết kế thu được như vậy đã được lựa chọn bằng phương pháp thử nghiệm đến khi tìm được phương án đúng nhằm bao hàm được cả các trường hợp dự kiến xấu nhất.

Thông thường, các cuộc điều tra được thực hiện theo cách này mà có các thông số khác nhau về quy mô địa điểm có liên quan chặt chẽ nhất đến mức tiêu thụ nước nóng cho mỗi kích thước của tòa nhà được đo. Sau đó, kết quả được biểu thị dưới dạng thông số này để cung cấp dữ liệu trên mỗi đơn vị, ví dụ: số lượng mỗi bữa ăn phục vụ cho một nhà hàng. Những dữ liệu này được quét để tìm ra mức tiêu thụ tối đa 1, 2, 3, v.v. mỗi giờ và kết quả được kết hợp để đưa ra một “ngày thiết kế” cho địa điểm. Giả định rằng mối quan hệ giữa lượng nước tiêu thụ và thông số đã chọn về quy mô địa điểm là không đổi đối với tất cả các tòa nhà thuộc loại được xem xét.

28 Apartment

Mặc dù kiểu tiếp cận này là một tiến bộ so với các phương pháp truyền thống, nhưng vẫn thiếu một cơ sở thống kê chính xác. Trong một loạt các nghiên cứu về các khu bệnh viện được thực hiện bởi Đơn vị Nghiên cứu Dịch vụ Tòa nhà tại Đại học Glasgow, các phương pháp thống kê và mô phỏng bằng máy tính đã được sử dụng, qua đó, lần đầu tiên định lượng hóa mối quan hệ giữa khối lượng lưu trữ và tốc độ đun nước nóng hay giữa khối lượng lưu trữ và tốc độ cấp nước lạnh. Các yếu tố như mức độ và thời gian xuất hiện nhu cầu trong mỗi ngày được tính toán đến bằng cách sử dụng dữ liệu được đo lường làm đầu vào để chạy mô phỏng trên máy tính kỹ thuật số của hệ thống cung/trữ/cầu. Bằng cách chạy dữ liệu vèe nhu cầu thông qua mô hình sử dụng các tỷ lệ cung cấp khác nhau, có thể xác định nhu cầu lưu trữ tối đa cho mỗi ngày được nghiên cứu cho ngày đó. Qua đó, thu được một đường cong thiết kế lưu trữ/cung cấp.

Apartment 29

Các công trình nghiên cứu gần hơn đã được xây dựng dựa trên những nghiên cứu này bằng cách cải thiện một số giả định được đưa ra, ví dụ: bằng cách kết hợp trong mô phỏng một đặc tính vận hành của van bi cải tiến. Công trình cũng đã phân biệt giữa các yêu cầu về lưu trữ “dự trữ” (để cung cấp một lượng nước dự trữ trong trường hợp nguồn nước chính không thể cấp nước) và “vùng đệm” lưu trữ (để hạn chế tốc độ rút nước tối đa từ nguồn nước chính). Phương thức thứ nhất nhằm tính đến sự thay đổi giữa các ngày, trong khi phương thức thứ hai là một hàm giữa phương pháp cung cấp và sự thay đổi về nhu cầu trong ngày và có thể được gọi là yêu cầu “trong ngày”.

Lưu trữ vùng đệm là lưu trữ bổ sung cần thiết để tốc độ cung cấp có thể được giới hạn ở một giá trị nhỏ hơn nhu cầu tối đa trong tòa nhà trong khi vẫn duy trì lưu trữ dự trữ ở mức cần thiết trong mọi điều kiện. Công trình chưa cung cấp nhiều dữ liệu để sử dụng trong thực tế nhưng cung cấp một khung lý thuyết làm điểm khởi đầu cho các nghiên cứu thực tế sâu hơn cho các loại công trình khác nhau. Phụ lục 2 đưa ra một ví dụ về tính toán lưu trữ.

30 Apartment

Apartment 31

32 Apartment

Apartment 33

34 Apartment

Apartment 35

Biên tập bởi

S.M.A.C