Hệ thống cấp thoát nước nhà xưởng phải phục vụ đồng thời nhiều nhu cầu khác nhau như nước sinh hoạt cho công nhân, nước vệ sinh, nước phục vụ sản xuất, thoát nước mưa và thu gom nước thải. Nếu các tuyến này không được phân chia rõ ngay từ thiết kế, nhà xưởng dễ gặp tình trạng áp lực nước không ổn định, đường thoát thường xuyên tắc, nước mưa lẫn vào hệ nước thải hoặc phải dừng một khu vực lớn chỉ để sửa một đoạn ống nhỏ. Vì vậy, ngoài lựa chọn đúng vật liệu, cần tổ chức toàn bộ mạng theo từng chức năng và khả năng vận hành thực tế. Hùng Anh cùng tìm hiểu những nguyên tắc quan trọng khi bố trí hệ thống cho nhà xưởng.

Hệ thống cấp thoát nước nhà xưởng gồm những mạng nào?

Hệ thống cấp thoát nước nhà xưởng gồm những mạng nào?

Không nên xem toàn bộ đường ống trong nhà xưởng là một hệ thống duy nhất. Tùy loại hình sản xuất, công trình có thể đồng thời tồn tại nhiều mạng nước với chất lượng và điều kiện vận hành khác nhau.

Thông thường có mạng cấp nước sinh hoạt phục vụ nhà vệ sinh, lavabo, phòng ăn và khu hành chính; mạng nước kỹ thuật hoặc nước sản xuất phục vụ thiết bị, vệ sinh dây chuyền hoặc những công đoạn riêng; hệ thoát nước sinh hoạt từ khu vệ sinh; hệ nước thải sản xuất và hệ thoát nước mưa từ mái, sân và đường nội bộ.

Một số nhà xưởng còn có nước nóng, nước làm mát hoặc nước tuần hoàn riêng.

Việc phân mạng ngay từ đầu giúp xác định đúng đường kính, vật liệu và hướng xử lý. Đây cũng là cơ sở để tránh đấu nhầm nước thải sản xuất vào cống mưa hoặc dùng chung một đường cấp cho những khu vực có yêu cầu chất lượng nước khác nhau.

Nước sinh hoạt và nước sản xuất không nên mặc định dùng chung một mạng

Nước dùng cho nhà vệ sinh, pantry hoặc khu hành chính có nhu cầu khá giống một công trình dân dụng. Trong khi đó, nước phục vụ sản xuất có thể yêu cầu lưu lượng lớn hơn, áp lực ổn định hơn hoặc phải trải qua một hệ xử lý riêng trước khi cấp đến thiết bị.

Do đó, từ bể hoặc tuyến cấp chính có thể cần chia thành từng nhánh độc lập.

Ví dụ:

Nguồn nước → bể chứa → trạm bơm → tuyến sinh hoạt + tuyến sản xuất + tuyến vệ sinh kỹ thuật.

Nếu máy sản xuất sử dụng lượng nước lớn nhưng đấu trực tiếp vào cùng một nhánh nhỏ với khu vệ sinh, khi thiết bị hoạt động, áp lực tại lavabo hoặc vòi có thể giảm rõ rệt.

Ngoài ra, với các ngành thực phẩm, đồ uống hoặc dược phẩm, tuyến nước trực tiếp tham gia vào sản phẩm có thể phải đáp ứng yêu cầu vệ sinh và vật liệu riêng của dây chuyền. Không nên tự động dùng hệ ống utility thông thường cho đường tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm khi specification chưa cho phép.

Đường cấp chính nên tính theo lưu lượng sử dụng đồng thời

Một lỗi thường gặp là chọn đường kính theo đầu ra của máy bơm.

Ví dụ máy bơm có đầu DN50 không đồng nghĩa toàn bộ tuyến chính dài hàng trăm mét nên sử dụng DN50. Nếu nhiều khu vực lấy nước cùng lúc, vận tốc trong ống và tổn thất áp lực có thể tăng mạnh khiến điểm cuối tuyến thiếu nước.

Thiết kế cần xác định:

Lưu lượng yêu cầu → số khu hoạt động đồng thời → chiều dài tuyến → chênh cao → tổn thất qua van và phụ kiện → áp lực cần tại điểm cuối.

Nhà xưởng càng dài, việc tính tổn thất càng quan trọng.

Nếu một khu gần phòng bơm luôn mạnh nhưng khu cuối xưởng thường yếu, nguyên nhân có thể nằm ở kích thước tuyến chính hoặc cách phân nhánh chứ chưa chắc do máy bơm thiếu công suất.

Thay một máy bơm lớn hơn khi đường ống quá nhỏ đôi khi chỉ làm áp lực đầu tuyến tăng nhưng không giải quyết triệt để sự mất cân bằng trong mạng.

HDPE phù hợp với nhiều tuyến cấp nước hạ tầng ngoài nhà

Đối với đường cấp từ bể trung tâm đến nhà xưởng, tuyến đi giữa nhiều khối nhà hoặc tuyến chôn dưới sân, HDPE là một lựa chọn đáng cân nhắc.

Vật liệu có độ dẻo dai, không bị gỉ và phù hợp với nhiều mạng cấp – thoát nước chịu áp khi chọn đúng SDR, PN và điều kiện thi công. Danh mục hiện hành của Nhựa Tiền Phong tiếp tục có hệ HDPE bên cạnh PVC-U và PP-R cho nhiều nhóm ứng dụng cấp thoát nước.

HDPE còn có lợi thế ở những tuyến dài nhờ phương pháp hàn phù hợp có thể tạo mạng tương đối liên tục.

Tuy nhiên, tuyến chôn dưới đường xe tải trong nhà máy phải được thiết kế khác tuyến nằm dưới cảnh quan. Độ sâu, nền đỡ, lấp trả và tải trọng phía trên vẫn phải được tính riêng; không nên chỉ tăng PN rồi cho rằng đường ống đã đủ khả năng chịu mọi tải trọng bên ngoài.

PP-R phù hợp với mạng nước nóng lạnh trong khu phụ trợ

Bên trong khu văn phòng, nhà vệ sinh, phòng thay đồ hoặc khu ăn uống của nhà xưởng, PP-R phù hợp với nhiều mạng nước nóng lạnh.

Ưu điểm của việc sử dụng một hệ PP-R đồng bộ là thuận tiện khi bố trí các nhánh cấp nhỏ đến từng thiết bị.

Nếu một đoạn PP-R phải chạy ngoài trời hoặc qua khu vực thường xuyên tiếp xúc ánh nắng, có thể cân nhắc PP-R UV theo đúng phạm vi ứng dụng của sản phẩm.

Với đường nước nóng đi nổi dài, thiết kế còn cần quan tâm đến bảo ôn, giá đỡ và giãn nở nhiệt. Không nên kẹp cứng toàn bộ tuyến vì sự thay đổi nhiệt độ có thể làm đường ống thay đổi chiều dài.

Ngược lại, PP-R không phải lựa chọn mặc định cho mọi đường nước kỹ thuật của nhà máy. Nếu lưu chất, nhiệt độ hoặc yêu cầu của dây chuyền khác nước nóng lạnh thông thường thì vật liệu phải được kiểm tra riêng.

PVC-U có vai trò lớn trong hệ thống thoát nước nhà xưởng

PVC-U phù hợp với nhiều mạng thoát nước tự chảy nhờ trọng lượng nhẹ, không gỉ và hệ phụ kiện đa dạng.

Trong nhà xưởng, PVC-U có thể xuất hiện tại thoát nước khu vệ sinh, thoát mái, thoát nước sàn ở những khu vực phù hợp và mạng nước mưa.

Tuy nhiên, cần phân biệt PVC-U thoát tự chảy với PVC-U chịu áp. Hai hệ không nên được sử dụng thay thế tùy tiện.

Đối với nước thải sản xuất, cần kiểm tra thành phần lưu chất trước khi quyết định. Nếu nước chứa hóa chất, dung môi, nhiệt độ cao hoặc chất có khả năng ảnh hưởng đến vật liệu, không nên mặc định PVC-U phù hợp chỉ vì nó được sử dụng tốt cho nước thải sinh hoạt.

Nhà xưởng cũng nên bố trí các điểm thông tắc và hố ga phù hợp. Một tuyến dài hoàn toàn kín dưới sàn sẽ rất khó xử lý khi có cặn tích tụ.

Nước thải sản xuất phải được tách khỏi nước thải sinh hoạt khi cần

Đây là một trong những phần quan trọng nhất của hệ thống cấp thoát nước nhà xưởng.

Nước từ nhà vệ sinh có thành phần khác với nước rửa máy, nước vệ sinh sàn công nghiệp hoặc nước từ một công đoạn sản xuất.

Tùy ngành nghề, nước thải có thể chứa dầu, chất rắn, hóa chất hoặc nhiều chất hữu cơ. Vì vậy, không nên đưa tất cả vào cùng một tuyến mà không đánh giá khả năng xử lý phía sau.

Một hệ thống có thể được phân theo hướng:

Nước thải sinh hoạt → bể/hệ xử lý phù hợp.

Nước thải sản xuất → thu gom riêng → tiền xử lý → hệ xử lý nước thải.

Nước nhiễm dầu → hố thu/tách dầu phù hợp → xử lý tiếp.

Việc phân dòng từ đầu giúp hệ xử lý hoạt động ổn định hơn và tránh trường hợp một loại nước thải đặc thù ảnh hưởng toàn bộ mạng.

Thoát nước mưa cần tính cả mái xưởng và sân bê tông

Nhà xưởng thường có diện tích mái rất lớn. Khi mưa lớn, lượng nước tập trung tại máng, phễu và ống đứng trong thời gian ngắn có thể đáng kể.

Ngoài mái, sân bê tông và đường nội bộ cũng tạo dòng chảy mặt nhanh hơn nền đất tự nhiên.

Do đó, hệ thoát mưa cần được tính như một chuỗi:

Mái → máng/phễu thu → ống đứng → hố ga → tuyến chính → điểm xả.

Đối với sân:

Bề mặt → rãnh thu → hố ga → tuyến thoát mưa.

Nếu chỉ tăng đường kính tuyến chính nhưng phễu thu hoặc hố ga quá ít, nước vẫn có thể ngập cục bộ.

Mạng nước mưa cũng nên được tách khỏi nước thải sản xuất để tránh làm tăng đột ngột lưu lượng cho hệ xử lý khi mưa lớn.

Nhà xưởng nên chia van theo từng khu vực để dễ bảo trì

Một nhà máy đang sản xuất không thể dễ dàng khóa toàn bộ nước trong nhiều giờ để sửa một lavabo hoặc một đường ống của khu phụ trợ.

Vì vậy, mạng cấp cần được chia thành các zone có van độc lập, chẳng hạn:

Khu sản xuất A – khu sản xuất B – nhà vệ sinh – khu văn phòng – kho – khu kỹ thuật.

Khi một nhánh gặp sự cố, đội bảo trì chỉ cần khóa khu vực liên quan.

Các van chính nên được bố trí tại vị trí dễ nhận biết và tiếp cận, thay vì nằm sâu trên trần hoặc bị máy móc che kín.

Với nhà xưởng thường xuyên cải tạo dây chuyền, việc chừa một số vị trí đấu nối dự phòng hợp lý cũng giúp giảm nhu cầu cắt sửa tuyến chính trong tương lai.

Đường ống trong nhà xưởng cần tránh va đập và xung đột với thiết bị

Đường ống trong nhà xưởng cần tránh va đập

Tuyến đi nổi rất thuận tiện cho bảo trì nhưng cũng dễ bị xe nâng, pallet, máy móc hoặc vật liệu tác động.

Vì vậy, cần chọn cao độ và hành lang kỹ thuật hợp lý. Ở những khu vực nguy cơ va chạm cao, đường ống có thể cần kết cấu bảo vệ riêng.

Trên trần, đường cấp thoát nước còn phải phối hợp với ống gió, điện, sprinkler, máng cáp và kết cấu.

Riêng đường thoát tự chảy cần duy trì độ dốc, vì vậy nên được kiểm tra cao độ sớm trong quá trình phối hợp MEP. Nếu phải nâng – hạ liên tục để tránh hệ khác, tuyến rất dễ hình thành điểm đọng cặn.

Giá đỡ cũng phải đúng với loại ống. Khoảng cách quá lớn làm tuyến võng, còn kẹp quá cứng trên những hệ có giãn nở nhiệt lại có thể tạo ứng suất không cần thiết.

Một hệ thống cấp thoát nước nhà xưởng hiệu quả phải được thiết kế từ cách nhà máy thực sự sử dụng và xử lý nước.

Nước sinh hoạt, nước sản xuất, nước nóng, nước mưa và nước thải không nên được gộp chung chỉ để giảm số lượng đường ống. Phân tuyến hợp lý giúp lựa chọn đúng đường kính, kiểm soát áp lực, tránh quá tải hệ xử lý và thuận tiện hơn khi bảo trì.

HDPE có nhiều lợi thế cho tuyến cấp nước hạ tầng và chôn ngầm; PP-R phù hợp với nhiều mạng nước nóng lạnh trong khu phụ trợ; PVC-U được sử dụng hiệu quả ở nhiều tuyến thoát tự chảy và mạng nước phù hợp. Với nước thải công nghiệp, việc lựa chọn phải dựa thêm vào thành phần lưu chất, nhiệt độ và yêu cầu của dây chuyền.

Bên cạnh vật liệu, nhà xưởng cần đặc biệt chú ý chia van theo khu, bố trí điểm vệ sinh – kiểm tra, phối hợp cao độ MEP và lưu giữ bản vẽ hoàn công. Đây là những yếu tố giúp hệ thống duy trì ổn định khi công trình mở rộng hoặc thay đổi dây chuyền sau này.

Để được tư vấn lựa chọn ống và phụ kiện Nhựa Tiền Phong phù hợp với hệ thống cấp thoát nước nhà xưởng, liên hệ Xây Dựng Hùng Anh – Nhà phân phối chính thức Nhựa Tiền Phong tại phường Tân Hưng, Tp.HCM.