APARTMENT | No.35 Hệ thống đường ống nước trong tòa nhà ( Phần 5)

Apartmen Chuyên đề: Hệ thống đường ống nước trong toà nhà ( Phần 5)

Biên tập bởi

S.M.A.C

35

LƯU HÀNH NỘI BỘ

nt Kính chào Quý độc giả! Ở số trước chúng tôi đã đem đến tới Quý vị những thông tin sơ bộ đầu tiên về việc lắp đặt hệ thống đường ống nước trong các toà nhà cao tầng. Hôm nay, chúng ta sẽ tiếp tục đề cập đến vấn đề này nhưng đi vào chi tiết hơn đến những loại thiết bị và hệ thống đường ống phổ biến, cùng với đó là các phương pháp xác định nhằm lựa chọn một cách phù hợp nhất dựa trên các ưu nhược điểm của từng loại khi lắp đặt tại các công trình khác nhau. Cùng với đó là các biện pháp và quy định đi kèm để đảm bảo hệ thống được vận hành một cách an toàn và hiệu quả.

Chúng tôi mong rằng sẽ tiếp tục được đồng hành cùng Quý độc giả trên chặng đường sắp tới. Sự đón đọc và ủng hộ của Quý vị là vô cùng chân quý với chúng tôi.

Xin chân thành cảm ơn!

Nguyễn Quốc Cương 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 Quốc Cương Biên tập & Thiết kế Phòng phát triển Cộng động Website www.iirr.vn facebook.com/iirr.com

06

THIẾT BỊ PHI CƠ HỌC Các khoảng hở không khí được coi như một tuyến phòng thủ quan trọng để phòng ngừa một cách cao nhất chống lại các loại chất lỏng nguy hiểm nhất.

10

Các thiết bị cơ học Các thiết bị cơ bản được xác định trong Quy định. Khi được sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp, chúng cung cấp mười bốn cách sắp xếp khác nhau để bảo vệ khỏi dòng chảy ngược và chống lại các loại chất lỏng thay đổi từ 2 đến 4.

16

ỐNG ÐỨNG Các thiết bị cơ bản được xác định trong Quy định. Khi được sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp, chúng cung cấp mười bốn cách sắp xếp khác nhau để bảo vệ khỏi dòng chảy ngược và chống lại các loại chất lỏng thay đổi từ 2 đến 4.

32

GIẢM NHIỆT ÐỘ VÀ ÁP SUẤT TRONG CÁC DỊCH VỤ NƯỚC NÓNG Trong khi hệ thống đun nước thông thường dựa vào các lỗ thông hơi thông ra ngoài trời để giảm áp suất, thì các hệ thống khác lấy nước trực tiếp từ đường ống chính lại có các yêu cầu khác.

24

ÁP DỤNG CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ SỰ DẪN NGƯỢC QUA ỐNG SI PHÔNG Các thiết bị cơ bản được xác định trong Quy định. Khi được sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp, chúng cung cấp mười bốn cách sắp xếp khác nhau để bảo vệ khỏi dòng chảy ngược và chống lại các loại chất lỏng thay đổi từ 2 đến 4.

40

HỆ THỐNG CẤP NƯỚC NÓNG QUY ÐỊNH TRONG XÂY DỰNG VÀ QUY ÐỊNH VỀ NƯỚC Có thể có thay đổi trong thực tế do sự thay đổi trong Quy định Xây dựng ở Anh vào năm 1991 và ban hành Quy định về nước năm 1999.

THIẾT BỊ PHI CƠ HỌC

06 Apartment

Các Quy định xác định bảy loại khoảng hở được minh họa trong hình 3.8, đưa ra loại chất lỏng tệ nhất phù hợp với từng loại dao động từ 3 đến 5. Loại AA và AB giả định dòng chảy không hạn chế từ bể chứa. Khoảng hở trong loại AC là giữa điểm thấp nhất của ống dẫn khí vào với mực nước tới hạn. Loại AG là để đáp ứng các yêu cầu của BS 6281: Phần 2: Đặc điểm kỹ thuật cho khoảng hở không khí Loại B. Loại AUK 1 được minh họa bởi một bồn cầu. Đường ống thoát tràn và đường ống cảnh báo phải xả qua hoặc kết thúc với khoảng hở không khí Loại AA. Tất cả các thiết bị này đều phù hợp cho việc bảo vệ khỏi hiện tượng chảy ngược.

Các khoảng hở không khí được coi như một tuyến phòng thủ quan trọng để phòng ngừa một cách cao nhất chống lại các loại chất lỏng nguy hiểm nhất. Nói chung các khoảng hở không được nhỏ hơn 20 mm hoặc gấp đôi đường kính trong của ống dẫn vào tùy theo giá trị nào lớn hơn và có nước xả ra không quá 15o so với phương thẳng đứng. Khoảng hở không khí nằm giữa mức nước xả thấp nhất và mức ‘tới hạn’ trong bình tiếp nhận, nghĩa là mức nước đạt được trong thời gian không dưới 2 giây sau khi đóng đầu nước vào, bắt đầu từ mức nước lớn nhất. Mức tới hạn có nghĩa là mức cao nhất đạt được ở bất kỳ phần nào của bình chứa khi hoạt động liên tục trong các điều kiện có sự cố.

Apartment 07

Hai loại khoảng hở khác được gọi là khoảng hở vòi gồm AUK 2 và AUK 3.

AUK 2 đề cập đến khoảng hở cho vòi nước hoặc tổ hợp thiết bị xả trong các vật dụng như chậu rửa, bồn rửa bidet, bồn tắm và buồng tắm có kích thước tương đương với kích thước trong bảng 3.3 nhưng yêu cầu tối đa là 70 mm. Loại chất lỏng tệ nhất là loại 3 với AUK 2 để ngăn ngừa dòng chảy ngược; loại này không thích hợp cho áp suất ngược.

AUK 3 liên quan đến việc xả nước qua các thiết bị có chất lỏng loại 4 hoặc 5, ví dụ như bồn rửa trong nhà hoặc một số thiết bị trong cơ sở chăm sóc sức khỏe. Khi đó khoảng hở không được nhỏ hơn 20 mm hoặc gấp đôi đường kính của ống cấp nước,tùy xem giá trị nào lớn hơn.

08 Apartment

Một lần nữa, thiết bị này thích hợp ngăn chặn dòng chảy ngược nhưng không phải áp suất ngược. Bộ ngắt loại DC (hình 3.12) không có bộ phận chuyển động và có lỗ mở cố định để không khí có thể đi vào cũng thuộc loại thiết bị phi cơ học. Dòng nước phải hướng thẳng đứng xuống phía dưới mà không có vòi hoặc van ở hạ lưu. Nó phải được lắp cao hơn không dưới 300 mm so với mức tràn của bồn cầu hoặc bồn tiểu và không nhỏ hơn 150 mm trên đầu ra của ống xả của bồn tiểu (và xem Hình 3.15, được thảo luận trong Phần áp dụng). Nó phù hợp để bảo vệ chống lại dòng chảy ngược của chất lỏng loại 5 nhưng không thích hợp để chống lại áp suất ngược.

Loại AA Phân loại 5

Loại AA Phân loại 5

Khoảng hở không khí

Loại AC Phân loại 3

Đầu nạp khí

Khoảng hở không khí

Mức tràn

Khoảng hở không khí Đập tràn tròn

Loại AD Phân loại 5

Vòi phun

Loại AF Phân loại 4 Khoảng hở không khí

Lỗ tháo nước tràn

Loại AG Phân loại 3 Đập tràn tròn

Đập tràn tròn kích thước tối thiểu

Loại AUK1 (Loại AG trong bể chứa) Phân loại 5 (chảy ngược), 3 (áp suất ngược)

Chất lỏng nhiễm bẩn

Tối thiểu 300 mm Tối thiểu 15 mm

Hình 3.8 Các sơ đồ để minh họa việc ngăn ngừa dòng chảy ngược qua các khoảng hở không khí, dựa trên các Quy định về Cấp nước năm 1999.

(Phân loại chất lỏng theo bảng 2.2.)

Apartment 09

CÁC THIẾT BỊ CƠ HỌC

10 Apartment

Các thiết bị cơ bản được xác định trong Quy định. Khi được sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp, chúng cung cấp mười bốn cách sắp xếp khác nhau để bảo vệ khỏi dòng chảy ngược và chống lại các loại chất lỏng thay đổi từ 2 đến 4. Bảng 3.4 cung cấp thông tin cơ bản để lựa chọn thiết bị phù hợp. Thông tin đưa ra trong bảng 3.4 được mô tả đơn giản, cung cấp dữ liệu về mức độ phù hợp của thiết bị với các loại chất lỏng tệ nhất. Một số được minh họa trong các hình 3.9 đến 3.12.

Apartment

11

Bộ ngăn dòng chảy ngược loại BA thường được gọi là van RPZ vì chúng được tích hợp ‘vùng giảm áp suất’.

Chúng có lịch sử sử dụng lâu đời ở Mỹ và khoảng 10 năm ở châu Âu nhưng không được chấp nhận trong điều luật về nước của Vương quốc Anh. Nhờ vào các thử nghiệm và trải nghiệm rộng hơn này, các thiết bị đã được đưa vào các Quy định năm 1999, một bước tiến đáng kể cho Anh. Chúng được thiết kế cho các ứng dụng trong thương mại và công nghiệp, nơi cần bảo vệ khỏi chất lỏng loại 4, chứ không phải cho các ứng dụng thông thường.

Hình 3.9 Van giảm áp suất vùng (RPZ) (nguồn: Arrow Valves Ltd., Tring)

12 Apartment

1, 2. Van kiểm tra 3.

Van xả

4.

Trục Spinđen

5.

Màng chắn

6.

Lò xo

7.

Tiết diện ướt

A. Vùng đầu nước vào B. Vùng trung gian C. Vùng đầu nước ra D. Vòng đệm

Hình 3.10 Cấu tạo của van RPZ (nguồn: Arrow Valves Ltd., Tring)

Một van RPZ (hình 3.9 và 3.10) bao gồm hai van kiểm tra nối tiếp với một khoảng không giữa chúng, khoảng không này có một van giảm áp có thể thông ra ngoài trời. Van giảm áp thường đóng, nhưng có thể mở trong điều kiện áp suất bị đảo ngược và khi van kiểm tra không đóng kín để xả chất lỏng có thể bị ô nhiễm. Việc lắp đặt nên theo phương ngang với đầu ra của van giảm áp thấp hơn van kiểm tra, giúp van giảm áp có thể xả bằng trọng lực. Các van cách ly nên được cung cấp ở đầu vào và đầu ra, cùng với bộ lọc trong dòng ở thượng nguồn để giảm nguy cơ các hạt vật chất làm bẩn van kiểm tra. Thiết bị lắp ráp phải được bảo vệ khỏi sương giá và được đảm bảo an toàn, trong phòng máy hoặc trong lồng hoặc mái che.

Apartment 13

14 Apartment

Hình 3.11 Sơ đồ minh họa nguyên lý của van phá chân không - được thể hiện ở vị trí dòng chảy ngược, với lực hút được áp dụng ở chân van

Không khí Vòng đệm ở trên khi áp lực nước bình thường và đóng xuống khi áp xuất tăng

Lực hút tác dụng

Nước

Màng ngăn - đóng đường nước lại khi xảy ra lực hút ở đầu nước vào

Hình 3.12 Sơ đồ minh họa nguyên lý của bộ ngắt ống - thể hiện ở vị trí dòng chảy bình thường

Apartment 15

Các chi tiết liên quan đến việc sử dụng các thiết bị khác nhau bao gồm: • BA, CA: Một khoảng hở không khí loại AA nên được cung cấp giữa cửa giảm áp và phần trên của máng phân phối.

• DA, DB, DUK1: Các thiết bị như vậy cần có khả năng thoát nước và mở sau khi sử dụng và do đó không được có van điều khiển phía hạ lưu.

• DA, DB, DUK1: Để cung cấp một biện pháp bảo vệ bổ sung, chúng phải được lắp đặt ở khoảng cách thẳng đứng không nhỏ hơn 300 mm trên mức tràn của thiết bị vệ sinh liên quan.

16 Apartment

Apartment 17

ỐNG ĐỨNG

18 Apartment

Một “ống đứng” trong hệ thống đường ống, được sử dụng ở nhiều nước và đã được bổ sung vào Quy định năm 1999 ở Anh, là một biện pháp bảo vệ và tính năng hữu ích. Nó được minh họa trong hình 3.13 và mang đến sự tách biệt theo chiều dọc giữa thiết bị và kết nối với đường ống cấp nước.

Không được phép lắp

Lỗ thông hơi không nhỏ hơn

Van chặn

đường kính ống nước Bể chứa

Van phụ trợ

vòi trên đầu ra với loại DA và DUK1

Thiết bị ngắt chân không

Vòi

đứng

Dòng chảy

Thiết bị đầu cuối

Ống

Chậu rửa

Dòng chảy

Ống đứng

Bồn

Hệ thống cấp nước (a)

từ bể chứa

(b)

Hệ thống cấp nước từ đường ống chính

Hình 3.13 Các ví dụ về ống đứng trong đường ống Nếu một thiết bị ngăn dòng chảy ngược mất hiệu quả tại điểm sử dụng, đường ống đứng sẽ giúp giảm khả năng bị chảy ngược nước bẩn trong thiết bị vào đường ống cấp. Trong Quy định, hai loại thiết bị được xác định: Loại A - một đường ống chảy hướng lên, được đặt dưới thiết bị ngắt chân không Loại DA hoặc tổ hợp DUK1, bất kỳ phần nào của đầu xả có độ cao không nhỏ hơn 300 mm so với mức tràn của thiết bị, xem hình 3.13(b).

Loại B - ống nhánh cấp nước cho thiết bị, trong đó chiều cao của bất kỳ phần nào của ống nhánh kết nối với ống phân phối được thông hơi không nhỏ hơn 300 mm: (a) mức tràn của thiết bị; hoặc là (b) điểm xả cao nhất có thể được cấp bởi ống phân phối, chọn điểm nào cao nhất, xem hình 3.13 (a).

Apartment 19

Bảng 3.4 Các thiết bị cơ khí để bảo vệ khỏi dòng chảy ngược 20 Apartment

Apartment 21

A

w B

Đầu ra chìm trong nước

s

Hình 3.14 Bản phác thảo định nghĩa

Cơ sở cho yêu cầu chênh lệch chiều cao tối thiểu 300 mm có thể được giải thích như sau. Nếu một lực hút xảy ra đột ngột tại điểm S (hình 3.14), ví dụ: ở chân của ống đứng, van thông hơi mở tại A phải có lỗ thông gió đủ lớn để ngăn mức nước tại B dâng lên lên lỗ tháo nước W nếu muốn ngăn nước bị ô nhiễm đi vào ống đứng. Việc áp dụng lực hút 0,8 bar nhằm đảm bảo lực hút không giảm xuống dưới 0,5 bar trong ít nhất 5 giây đã được đề xuất cho mục đích thử nghiệm. Con số 0,5 bar có một số cơ sở lý thuyết sẽ được đề cập ở các số sau, đây là một yêu cầu khó có thể bị vượt quá trong bất kỳ điều kiện thực tế nào.

22 Apartment

Các thử nghiệm cũng đã xác định được công suất, độ chống chịu, độ kín và độ bền của các thiết bị ngăn dòng chảy ngược khác nhau (xem BS 6280−6282).

Apartment 23

ÁP DỤNG CÁC BIỆN PHÁP NGĂN NGỪA HIỆN TƯỢNG DẪN NGƯỢC QUA ỐNG XI PHÔNG

24 Apartment

Bảng 3.5 Ví dụ về các biện pháp bảo vệ xi phông dẫn ngược

Apartment 25

Ví dụ về việc áp dụng các biện pháp bảo vệ được nêu trong bảng 3.5 đối với các tình huống trong và ngoài căn hộ. Với nhà vệ sinh, chất lỏng trong bồn cầu là loại 5 và các biện pháp phải tương ứng với rủi ro đó, cả đối với bồn cầu được cấp nước bởi bể xả và van xả, cho dù sử dụng trong nhà ở hay không. Các Quy định phân biệt giữa van được cấp nước bởi một bể chứa chuyên dụng (với khoảng hở loại AG) và những van được cấp nước từ một hệ thống đường ống. Với loại thứ hai, một lỗ thông hơi cố định phải được tích hợp trong van hoặc được cung cấp bởi thiết bịngắt đường ống, loại DC, ngay phía đầu ra của van.

Van

Tối thiểu 300 mm

Cao độ lỗ thông hơi yêu cầu thiết

Mép Bồn cầu

Cao độ sàn Hình 3.15 Sơ đồ minh họa sự tách biệt theo phương dọc giữa van xả và thiết bị

Yêu cầu đối với sự tách biệt theo phương dọc giữa van và thiết bị với cả hai kiểu lắp đặt được đưa ra trong hình 3.15. Cơ sở cho con số 300 mm được thảo luận ở trên trong phần “Ống đứng”. Giả định rằng có thể cần mức độ bảo vệ cao hơn với bồn rửa và bồn tắm trong trường hợp không phải sử dụng trong nhà ở, ví dụ như trong bệnh viện hoặc các cơ sở chăm sóc sức khỏe khác, do đó yêu cầu sử dụng thiết bị loại AUK3.

Bồn rửa phải là loại AUK3 trong mọi tình huống. Các thuật ngữ trên mép và dưới mép tràn có nghĩa là trên hoặc dưới mức tràn của thiết bị.

26 Apartment

xả

Tối thiểu 150 mm

tràn Bồn tiểu

Ví dụ: đầu ra của ống được gắn với vòi ở chậu rửa có thể được nhúng vào thiết bị gần đó như bồn cầu, bồn rửa bidet hoặc bồn cầu xổm, khi đó các yêu cầu bảo vệ sẽ cần là đối với chất lỏng loại 5 thay vì loại 3. Để xác định nhu cầu này, cần phải lập ‘vùng rủi ro’ như minh họa trong hình 3.16. Đây là vùng được bao phủ trong một mặt phẳng thẳng đứng và nằm ngang có bán kính bằng chiều dài của ống mềm. Trong hình minh họa, chất lỏng trong bồn cầu cũng như chất lỏng trong bồn rửa nằm trong vùng rủi ro còn trong bồn rửa bidet thì không.

Kết nối ống mềm không được đề cập trong bảng 3.5, tiêu biểu cho mối nguy hiểm được xử lý theo các Quy định. Các tình huống được xem xét là ống mềm và thiết bị phun cho bồn rửa bidet, ống mềm được nối với đường ống cấp nước, ống mềm có thể được gắn vào đầu ra ở bồn rửa mặt, bồn tắm hoặc vòi hoa sen, ống mềm dùng trong vườn và cho nhiều mục đích sử dụng khác trong thương mại và công nghiệp. Khái niệm “vùng rủi ro” được đưa ra để ứng phó với khả năng đầu ra của ống mềm có thể bị ngâm trong chất lỏng gây ra rủi ro cao hơn nhiều so với khi sử dụng bình thường.

Apartment 27

Chất lỏng loại 3 trong chậu rửa Chất lỏng loại 5 trong bồn cầu và chậu rửa vệ sinh

Cụm vòi kết hợp

Cụm vòi kết hợp

Bồn WC

Chậu rửa

Mức sàn

Hình 3.16 Sơ đồ minh họa vùng có nguy cơ chảy ngược thông qua kết nối ống mềm

Chất lỏng trong bồn cầu sẽ là yếu tố quyết định biện pháp bảo vệ cần thiết trong các đường ống cấp nước trong nhà.

Các ví dụ khác được đưa ra trong bảng 3.6 về loại chất lỏng sẽ xác định biện pháp bảo vệ cần thiết tương ứng đối với các ống mềm cấp nước, giả sử đầu ra của ống chìm trong nước trong các thiết bị được minh họa. Nếu một đầu ra ống có thể nhúng vào hai hoặc ba thiết bị khác nhau, thì biện pháp bảo vệ được cung cấp phải tương ứng với rủi ro cao nhất.

Bảo vệ toàn bộ khu vực và địa điểm được khuyến nghị đối với các tòa nhà có nhiều người ở, khi các biện pháp phòng ngừa bổ sung cần được thực hiện như là một “biện pháp bảo vệ chống chảy ngược thứ cấp”. Điều này là để giảm nguy cơ xảy ra hiện tượng chảy ngược, ví dụ từ căn hộ này sang căn hộ khác trong một khối nhà nhiều tầng. Quy trình kết hợp các thiết bị thích hợp và ống đứng trong toàn bộ hệ thống.

28 Apartment

Đầu ra ống mềm có thể ngâm trong

Nguồn nước cấp vào ống được bảo vệ chống lại loại chất lỏng

Bồn WC

5

Chậu rửa vệ sinh

5

Bồn tiểu

5

Bồn rửa

5

Chậu rửa

3

Bồn tắm

3

Chậu tắm

3

Bảng 3.6 Cơ sở để bảo vệ nguồn cấp nước đối với ống mềm

Bể chứa Cụm van một

Van dịch vụ

chiều kép

Bảo vệ thứ cấp ở mỗi tầng

Ống đứng

Dòng chảy

Cụm van một

Thiết bị bảo vệ dòng

chiều kép

chảy ngược tại mỗi điểm dử dụng

Ống đứng

Dòng Mức sàn

Hệ thống cấp

Van dừng

Cấp ống chính

bể chứa

Hình 3.17 Các ví dụ về bảo vệ khỏi dòng chảy ngược trong một khối căn hộ nhiều tầng Apartment 29

Các ví dụ được đưa ra trong hình 3.17 cho cả tình huống cấp nước từ đường ống chính và từ bể chứa, cho thấy mục đích của việc sử dụng cụm van kiểm tra kép và có ống đứng tối thiểu là 300 mm. Các thiết bị bổ sung (thứ cấp) có thể bị bỏ qua ở tầng thấp nhất trong khối. Nếu lắp đặt bể chứa, có thể sử dụng phương pháp bảo vệ thứ cấp bằng lỗ thông hơi và có ống đứng không nhỏ hơn 300 mm như trên hình 3.13 (a). Các nguyên tắc tương tự được khuyến nghị cho các trường hợp có tiềm ẩn nhiều nguy hiểm hơn như công nghiệp, thương mại và bệnh viện. Tất nhiên, những tình huống như vậy thường yêu cầu các biện pháp bảo vệ cao nhất.

30 Apartment

Nếu nhìn thoáng qua, người ta có thể cho rằng chi phí của các biện pháp như vậy là tương đối cao nhưng điều này dường như không đúng. Các nghiên cứu về hệ thống lắp đặt trong nhà chỉ ra rằng, đối với những ngôi nhà thông thường, việc bảo vệ tại thời điểm sử dụng sẽ không dẫn đến bất kỳ sự gia tăng tổng thể nào về chi phí. Chi phí lắp đặt toàn bộ thiết bị bảo vệ trong các ngôi nhà thông thường, nếu được yêu cầu, có thể lên tới 10% chi phí lắp đặt hệ thống nước nhưng sẽ chiếm một tỷ lệ nhỏ hơn nhiều so với chi phí ở công trình có nhiều người ở như trong các khu chung cư, khách sạn, cơ quan… Một thực nghiệm trên một khu bệnh viện cho thấy rằng các đề xuất về lắp đặt thiết bị bảo vệ có thể làm tăng thêm 1% chi phí của hệ thống.

Apartment 31

GIẢM NHIỆT ĐỘ VÀ ÁP SUẤT TRONG CÁC DỊCH VỤ NƯỚC NÓNG

32 Apartment

“

Trong khi hệ thống đun nước thông thường được minh họa trong hình 3.1 dựa vào các lỗ thông hơi thông ra ngoài trời để giảm áp suất, thì các hệ thống khác lấy nước trực tiếp từ đường ống chính chẳng hạn như trong hình 3.5 lại có các yêu cầu khác.

Phương pháp tiếp cận là xem xét việc kiểm soát năng lượng cung cấp cho hệ thống, thông qua việc kiểm soát nhiệt độ, hạ nhiệt độ và tản nhiệt an toàn; và sau đó là kiểm soát an toàn sự giãn nở của nước nóng, đồng thời phải giảm thiểu lãng phí nước. Tất nhiên, van giảm áp - nhiệt và các bình giãn nở kín là các thiết bị phổ biến trong một số ngành kỹ thuật.

Chúng cũng đã được sử dụng trong các hệ thống nước sinh hoạt ở châu Âu và châu Mỹ trong lĩnh vực này nhưng ít được sử dụng ở Anh.

“

Apartment 33

Một điều cần cân nhắc là có thể xuất hiện dòng chảy của nước nóng trở lại nguồn cấp nước lạnh do lực hút trong nguồn ống chính hoặc do sự giãn nở của nước trong bình chứa nước nóng. Điều này không nhất thiết phải coi là mối nguy hiểm, và không được coi là nguy cơ giống như dòng chảy ngược của nước ô nhiễm vào các đường cung cấp. Do đó, mặc dù có thể sử dụng van kiểm tra để ngăn dòng chảy ngược của nước nóng, điều này là không bắt buộc. Tuy nhiên, trong trường hợp thứ hai, phải đưa ra các biện pháp để ngăn nước từ bình chứa chảy ngược lại nguồn ống chính khi các bình này rỗng vì một lý do nào đó, xem Hình 3.18. Những khác biệt này là đáng kể khi có liên quan đến việc giảm áp. Các yêu cầu sẽ phức tạp hơn khi có van kiểm tra . Đức và Mỹ áp dụng trong thực tế khác nhau về vấn đề này. Ở Mỹ, van kiểm tra thường không được sử dụng trong đường cấp cho thiết bị nước nóng để giảm nguy cơ cháy nổ.

34 Apartment

Dưới đây là gợi ý cách phân loại đơn giản để cân nhắc các biện pháp giảm áp: • Các tình huống cho phép dòng chảy ngược nhưng có cách thức để ngăn không cho bể chứa bị thoát nước; • Các tình huống trong đó van kiểm tra hoặc thiết bị tương tự được lắp đặt để ngăn dòng chảy ngược.

Apartment 35

Hình 3.18 (a)-(c) minh họa các nguyên tắc giảm nhiệt độ và áp suất trong hai trường hợp này bằng cách đưa ra ba ví dụ đơn giản về lắp đặt hệ thống đun nước, dựa trên kết quả và khuyến nghị của một bài đánh giá từ Bộ Môi trường UK năm 1976.

Yêu cầu cơ bản đằng sau những khuyến nghị này là ngăn chặn việc tạo ra hơi nước tức thời trong trường hợp áp suất giảm đột ngột do vỡ đường ống. Việc kiểm soát được thực hiện bởi các thiết bị hoạt động theo trình tự khi nhiệt độ tăng lên.

36 Apartment

Trong hai ví dụ đầu tiên, hình 3.18 (a) và (b), một bình đun với bộ gia nhiệt bằng điện chìm được coi là nguồn nước nóng. Giả định rằng bản thân bộ gia nhiệt được trang bị một phương tiện để kiểm soát năng lượng nhiệt hoặc nhiên liệu đầu vào thông qua bộ điều nhiệt, để giới hạn nhiệt độ nước nóng, chẳng hạn như ở 60°C. Cần có lớp bảo vệ thứ hai, loại “tự ngắt năng lượng khi đạt nhiệt độ thiết lập và không tự thiết lập lại” để hoạt động ở một số nhiệt độ dưới 100oC, chẳng hạn 90oC trong trường hợp bộ điều nhiệt bị lỗi. Các biện pháp bổ sung được khuyến nghị nếu có các lớp bảo vệ khác. Trong hình 3.18 (a) không có van kiểm tra nào được lắp đặt và do đó nước có thể tự do tràn trở lại vào đường cấp.

Một phép tính đơn giản cho thấy rằng lượng nước xét đến là khá nhỏ, chỉ khoảng một hoặc hai lít với một bình đun trữ nước trong nhà. Trong những trường hợp này, cần có van giảm áp trong đường cấp nước và van giảm áp hoạt động theo nhiệt độ được đặt ở điểm có nhiệt độ nước cao

Van giảm nhiệt Nóng (a)

Thiết bị gia nhiệt ngầm Van giảm áp

Ống chính Bình chứa mở rộng

Thiết bị gia nhiệt ngầm

(b) Van 1 chiều

(c) Mạch sơ cấp

Hình 3.18 Sơ đồ minh họa nguyên lý giảm nhiệt độ và áp suất nhất để ngăn nhiệt độ nước vượt quá 95oC. Trong hình 3.18 (b), một van kiểm tra được mặc định là đã được lắp đặt và trong tình huống này, các biện pháp bảo vệ bổ sung chẳng hạn như một bình giãn nở kín sẽ tiếp nhận sự giãn nở của nước khi đun như được minh họa. Các biện pháp tương tự sẽ thích hợp nếu sử dụng van giảm áp một chiều thay vì van kiểm tra.

Apartment 37

Van giảm áp (van xả) được lắp gần bình chứa đóng vai trò rất quan trọng nhưng nó không được coi là lớp bảo vệ đầu tiên chống lại sự giãn nở. Lớp bảo vệ đầu tiên cần cung cấp không gian cho lượng nước đang giãn nở trong hệ thống cấp nước hoặc bổ sung bể chứa mở rộng. Van giảm áp mang đến một cơ chế an toàn khi xảy ra sự cố, theo đó nước có thể được xả ra ngoài một cách an toàn khi áp suất trong hệ thống tăng lên do sự cố ở một địa điểm khác. Thông thường, một van như vậy sẽ hoạt động khi áp suất nước tăng lên 0,5 bar so với áp suất mà bể chứa thường phải chịu. Mục đích là để giảm thiểu lãng phí nước, dấu hiệu cho thấy hệ thống đang gặp sự cố.

Trong hình 3.18 (c) tình huống của hình 3.18 (a) được lặp lại nhưng quá trình làm nóng được tiến hành bằng phương pháp gián tiếp, đường ống sơ cấp được làm đầy và thông hơi đến một bể cấp nước mở. Van giảm nhiệt tiếp tục được lắp vào bình làm nóng gián tiếp như hình minh họa.

38 Apartment

Tất nhiên, có thể hình thành nhiều biến thể của các ví dụ đơn giản trong hình 3.18. Ví dụ, với cách bố trí trong hình 3.18 (a), được cấp nước từ bể chứa thay vì đường ống chính, các biện pháp phòng ngừa tương tự sẽ được yêu cầu. Với đướng ống sơ cấp của hình 3.18 (c) mặc định là mạch kín, mặt khác, sẽ cần một bình giãn nở kín để bổ sung cho các hệ thống giảm áp suất và nhiệt độ đã nêu ở trên. Nhiều hệ thống có thể được xây dựng dựa trên các nguyên tắc cơ bản đã nêu.

Đường ống sơ cấp sẽ có một van giảm áp. Nếu nguồn nhiệt là dầu hoặc khí thì bộ điều nhiệt và ngắt năng lượng sẽ được cung cấp, nhiệt độ được kích hoạt ở mức dưới 100°C. Nếu được phép trong những trường hợp này, một lò hơi đốt nhiên liệu rắn sẽ yêu cầu các biện pháp thay thế và có thể là một van điều tiết có bộ điều nhiệt và van giảm áp.

Apartment 39

HỆ THỐNG CẤP NƯỚC NÓNG QUY ĐỊNH TRONG XÂY DỰNG VÀ QUY ĐỊNH VỀ NƯỚC

40 Apartment

Có thể có thay đổi trong thực tế do sự thay đổi trong Quy định Xây dựng ở Anh vào năm 1991 và ban hành Quy định về nước năm 1999. Những thay đổi này xuất hiện thông qua thực nghiệm ở Anh và ở các nước khác cũng như các nghiên cứu đã được xem xét ở trên. Các yêu cầu cơ bản có thể được tóm tắt như sau.

Apartment 41

QUY ĐỊNH XÂY DỰNG 1. Quy định xây dựng nêu rõ các yêu cầu về lưu trữ nước. Nếu nước nóng được lưu trữ và hệ thống lưu trữ không có lỗ thông hơi ra ngoài trời, cần phải có các biện pháp phòng ngừa phù hợp để: (i) ngăn nhiệt độ của nước được lưu trữ tại bất kỳ thời điểm nào vượt quá 100oC (ii) đảm bảo rằng nước nóng chảy ra từ các thiết bị an toàn được đưa đến nơi có thể nhìn thấy một cách an toàn mà không gây nguy hiểm cho những người trong hoặc xung quanh tòa nhà.

Phải lắp đặt thiết bị ngắt nhiệt không tự thiết lập lại.

42 Apartment

Những yêu cầu này không áp dụng cho: (i) hệ thống có bình chứa từ 15 lít trở xuống; (ii) hệ thống sưởi ấm không khí; (iii) hệ thống làm nóng hoặc lưu trữ nước trong công nghiệp.

Hệ thống phải được lắp đặt bởi người có thẩm quyền thự hiện.

Apartment 43

QUY ĐỊNH VỀ NƯỚC 2. Quy định về Nước nêu rõ một loạt các yêu cầu, gồm cả hệ thống có và không có lỗ thông hơi. Hướng dẫn giải thích chi tiết về một loạt các tình huống. Các vấn đề bao gồm: • Cung cấp và vận hành hiệu quả các thiết bị kiểm soát nhiệt độ và áp suất để giới hạn nhiệt độ nước không quá 100oC; • Xem bảng 3.7; • Phương pháp phù hợp với sự giãn nở của nước nóng; • Xả và thải nước nóng an toàn từ các thiết bị điều khiển; • Phòng tránh các nguy cơ kết nối chéo và dòng chảy ngược; • Các khía cạnh khác của việc phân phối và lưu trữ nước, bao gồm cả cân nhắc về nhiệt độ, như đã thảo luận trước đó.

44 Apartment

BS 6283

Đặc điểm kỹ thuật cho các thiết bị an toàn: 1. Van mở rộng, kích hoạt áp suất 2. Van giảm nhiệt độ 3. Van giảm áp và nhiệt độ kết hợp 4. Van giảm áp suất đóng kín

Đặc điểm kỹ thuật cho các thiết bị an toàn: Được thiết kế để sử dụng cho các hệ thống nước nóng được cấp nguồn chính; giải quyết việc thiết kế và xây dựng các thiết bị và thử nghiệm của chúng về sức mạnh, độ bền, áp suất, lưu lượng, khả năng xả

Bảng 3.7 Đặc điểm kỹ thuật cho các thiết bị điều khiển nhiệt độ và áp suất Tóm lược nêu trên về các nguyên tắc cơ bản mang đến điểm khởi đầu để xem xét việc áp dụng một số yêu cầu này, đặc biệt là khi chúng liên quan đến các hệ thống không được thông hơi.

Apartment 45

Hình 3.19 Sơ đồ minh họa các đặc điểm của hệ thống lưu trữ nước nóng không được thông hơi

Đầu xả nước nóng

Đường ống sơ cấp Đầu cấp nước lạnh

Đường ống sơ cấp được thông hơi: 1. Không hạn chế ở đường ống cấp tại A Lắp van giãn nở tại B Lắp van giảm nhiệt hoặc van giảm áp - nhiệt tại C Điều tiết nước giãn nở trong hệ thống (Hình 3.20) 2. Hạn chế trong đường ống cấp tại A Lắp van giãn nở tại B Lắp van giảm nhiệt hoặc van giảm áp - nhiệt tại C Lắp bình giãn nở tại D Đường ống sơ cấp kín Đại thể như trên Lắp bình giãn nở vào đường ống sơ cấp

46 Apartment

Hình 3.19 và 3.20 mô tả các đặc điểm của một hệ thống đơn giản và các cách thức để đáp ứng việc mở rộng. Thông thường, cần dung tích bằng 4% thể tích của hệ thống trữ nước để đối phó với sự giãn nở của nước, vì nước giãn nở khoảng một lượng tương đương 4% thể tích của nó khi nhiệt độ tăng từ 4oC đến 100oC. Trong hình 3.19, thuật ngữ “hạn chế” liên quan đến việc có hoặc không van kiểm tra, van giảm áp, hoặc van chặn có vòng đệm không chặt. Hạn chế này có thể giúp ngăn chặn dòng chảy ngược khi nhiệt độ tăng. Điểm A có thể không gần bình đun; nó có thể ở một khoảng cách xa.

Điểm C ở gần đỉnh của bình, nằm trong 20% thể tích trên cùng của nước. Các biện pháp thể hiện trong hình 3.20 có thể thích hợp với các hệ thống lắp đặt đơn giản. Một điều kiện hạn chế đặc biệt liên quan tới hình 3.20 (a) là sự thay đổi ngược dòng trong hệ thống sẽ xảy ra vào thời điểm nào đó. Ví dụ, bằng cách lắp van tạo ra sự hạn chế, có thể ngăn chặn sự đảo ngược của dòng chảy trong quá trình giãn nở. Tương tự, có thể có vấn đề ở các hệ thống trong công trình cũ như việc van chặn ở điểm vào công trình có thể có vòng đệm không chặt.

Apartment 47

Hình 3.20 Sơ đồ minh họa cách thức điều tiết nước giãn nở VPT: Van phụ trợ (với vòng đệm cố định)

VPT

(a) Sử dụng đường ống cấp mở rộng

(b) Sử dụng một lớp không khí trong bình chứa

48 Apartment

Một phương pháp an toàn hơn là cung cấp một bình giãn nở riêng có tích hợp một lớp màng túi; nước vào trong túi nở ra áp vào lớp đệm không khí hoặc khí trơ. Phương pháp này được ưu tiên trong mọi trường hợp, khi đường cấp nước lạnh có hạn chế (hình 3.19). Như đã lưu ý trước đó, van giãn nở được đề cập trong hình 3.19 được coi là một thiết bị đảm bảo an toàn khi xảy ra sự cố.

Apartment 49

Hướng dẫn Quy định về Nước đề cập đến mối nguy hiểm có thể xảy ra với các bình giãn nở có một lối vào duy nhất cho nước. Điều này có nghĩa là vi khuẩn có thể phát triển trong khu vực không có dòng nước chảy qua, như trong một đoạn ống cụt (xem bảng 3.2). Do đó, các thiết bị mà nước chảy qua liên tục như loại bình cho dòng chảy đi qua được ưu tiên hơn.

50 Apartment

Các hệ thống lên đến 500 lít và 45 kW được khuyến nghị lắp ráp tại nhà máy chứ không phải tại khu vực thi công để giảm nguy cơ bỏ sót các thiết bị an toàn.

Apartment 51

52 Apartment

Apartment 53

54 Apartment

Apartment 55

S.M.A. C

56 Apartment