Nhà 3 tầng thường dùng ống trục chính từ bồn mái phi 32–40 (phi 32 cho nhà 2–3 WC, phi 40 khi có từ 4 WC hoặc nhiều thiết bị chạy cùng lúc), nhánh mỗi tầng hoặc mỗi WC phi 25 và ống vào từng thiết bị phi 20. Đây là thông lệ của thợ nước ở Việt Nam với ống PPR, và nó có lý do: đoạn ống gần bồn phải chở nước cho mọi thiết bị đang mở, trong khi tầng trên cùng chỉ có vài mét cột nước nên không chịu nổi tổn thất trên ống nhỏ. Bài này giải thích cách chọn phi theo lưu lượng, số thiết bị dùng cùng lúc và áp lực cột nước, kèm một ví dụ nhà phố 3 tầng 4 WC tính từ đầu tới cuối.
Học xong bài này, bạn sẽ làm được:
- Chọn phi ống cho từng tuyến: cấp vào từ đồng hồ, ống đẩy bơm, trục từ bồn mái, nhánh tầng, ống vào thiết bị.
- Cộng lưu lượng thiết bị, ước lượng lưu lượng cao điểm và kiểm tra vận tốc nước trong ống.
- Tính áp tĩnh từ bồn mái tới vòi sen tầng 3 và giải thích vì sao tầng 3 luôn yếu nhất.
- Quyết định khi nào ống to là đủ, khi nào phải lắp bơm tăng áp.
- Tránh 5 lỗi làm nước tầng trên yếu mà chủ nhà hay phàn nàn sau khi ở.
Đang học nghề thợ nước? Bài này thuộc bước "Lắp đường cấp nước & thử áp lực" trong lộ trình 8 bước học nghề thợ nước dân dụng của NAMBIN. Muốn tính nhanh phi ống và công suất bơm cho một căn nhà cụ thể, mở công cụ tính máy bơm và đường ống.
Bảng chọn phi ống cấp nước cho nhà 3 tầng theo từng tuyến
Bảng dưới là cách chọn phổ biến cho nhà phố 3 tầng có bể ngầm, máy bơm đẩy lên bồn mái và nước tự chảy xuống các tầng. "Phi" ở đây là đường kính ngoài ống PPR tính bằng mm. Phần sau của bài giải thích từng con số.
| Tuyến ống | Phi thông lệ | Khi nào tăng phi | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Cấp vào: đồng hồ nước → bể ngầm hoặc bồn | 25 | 32 khi ống dài trên 30 m hoặc nước máy yếu | Đồng hồ nhà phố thường DN15 |
| Ống hút máy bơm (bể ngầm → bơm) | Bằng cửa hút bơm, thường 32 | Không bao giờ nhỏ hơn cửa hút | Có rọ hút, van một chiều |
| Ống đẩy bơm lên bồn mái | 25 | 32 khi nhà từ 5 tầng hoặc bơm lớn | Chọn cấp PN16 |
| Trục chính từ bồn mái xuống | 32 (2–3 WC) | 40 khi từ 4 WC hoặc có máy giặt, bếp lớn | Đoạn chở toàn bộ lưu lượng |
| Nhánh mỗi tầng hoặc mỗi WC | 25 | 32 khi một tầng có trên 2 WC | Có van khóa nhánh |
| Ống vào từng thiết bị | 20 | Giữ 20, ngắn dưới 3 m | Đầu chờ ren trong 1/2" |
| Nước nóng từ bình nóng lạnh | 20 (trục chung 25) | 25 khi một bình cấp 2 phòng | Bắt buộc PN20 |
Phi ống PPR và cỡ ren tương ứng
Quy đổi thường dùng: PPR phi 20 nối ren 1/2", phi 25 nối ren 3/4", phi 32 nối ren 1", phi 40 nối ren 1 1/4". Van góc, vòi lavabo, vòi sen đều ren 1/2", nên ống vào thiết bị dừng ở phi 20 là hợp lý.
Bảng này không bàn tới cấp PN
Phi quyết định ống chở được bao nhiêu nước; cấp áp lực PN quyết định ống chịu được bao nhiêu áp và nhiệt. Hai chuyện khác nhau. Chọn PN10, PN16 hay PN20 cho từng tuyến, xem bài ống PPR PN10, PN16, PN20 khác nhau thế nào. Bài này tính theo ống lạnh PN10 — lòng ống rộng nhất trong ba loại.
Lưu lượng và số thiết bị dùng cùng lúc quyết định phi ống
Mỗi thiết bị khi mở cần một lượng nước nhất định mỗi giây. Ống phải chở đủ lượng đó mà nước không chạy quá nhanh.
Lưu lượng của từng thiết bị (tham khảo)
Theo thông lệ thiết kế cấp nước trong nhà ở Việt Nam: vòi lavabo khoảng 0,10 lít/giây (6 lít/phút), bồn cầu có két khoảng 0,10 lít/giây, vòi sen khoảng 0,20 lít/giây, vòi bếp khoảng 0,15 lít/giây, máy giặt khoảng 0,20 lít/giây. Thiết kế chính xác cho công trình lớn dùng phương pháp đương lượng trong TCVN 4513:1988 "Cấp nước bên trong"; với nhà phố, thợ dùng cách ước lượng dưới đây là đủ.
Không phải mọi vòi mở cùng lúc
Nhà 13 thiết bị không bao giờ mở cả 13 cùng lúc. Lúc cao điểm buổi tối thường có 1–2 người tắm, một người nấu ăn, một người rửa tay và máy giặt chạy — khoảng 4–5 thiết bị. Vì vậy thợ tính lưu lượng cao điểm = tổng các thiết bị có thể chạy cùng lúc trong tình huống bận nhất, thường bằng 40–50% tổng lưu lượng của nhà nhỏ.
Mỗi phi ống chở được bao nhiêu nước
Ống cấp nước trong nhà nên giữ vận tốc khoảng 0,5–1,5 m/giây; với nước tự chảy từ bồn mái, áp ít, nên giữ quanh 1 m/giây. Lưu lượng = tiết diện lòng ống × vận tốc. Bảng dưới tính cho ống PPR PN10.
| Phi ống | Lòng ống PN10 | Ở 1 m/giây | Ở 1,5 m/giây | Thường đủ cho |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 16,2 mm | 0,21 l/s | 0,31 l/s | 1 thiết bị, tối đa 1 sen + 1 lavabo |
| 25 | 20,4 mm | 0,33 l/s | 0,49 l/s | 1 WC đủ 3 thiết bị |
| 32 | 26,2 mm | 0,54 l/s | 0,81 l/s | Trục nhà 2–3 WC |
| 40 | 32,6 mm | 0,83 l/s | 1,25 l/s | Trục nhà 4–5 WC |
Áp lực cột nước: vì sao tầng 3 luôn yếu nhất
Nhà dùng bồn mái thì áp lực tại vòi chỉ đến từ độ cao của nước. Quy tắc nhớ: 10 m cột nước ≈ 1 bar. Vòi càng thấp càng mạnh; vòi càng gần bồn càng yếu.
Áp tĩnh từng tầng
Nhà 3 tầng + tum, tầng cao 3,6 m, bồn đặt trên mái tum, đáy bồn cao 14,3 m so với sàn tầng 1. Đầu sen tầng 3 cao 9,2 m (sàn 7,2 m + 2 m), nên áp tĩnh chỉ có 14,3 − 9,2 = 5,1 m, khoảng 0,51 bar. Sen tầng 2 có 8,7 m; vòi lavabo tầng 1 có 13,4 m (xem bảng bên phải Hình 1). Tính theo đáy bồn là cách tính an toàn: khi bồn đầy, mặt nước cao hơn khoảng 1 m.
Tổn thất trên ống "ăn" vào áp ít ỏi đó
Nước chảy trong ống mất áp do ma sát; ống càng nhỏ, nước càng nhanh thì mất càng nhiều. Với tầng 1 có 13 m cột nước, mất 1–2 m không ai nhận ra. Với sen tầng 3 chỉ có 5,1 m, mất 4 m là gần như hết nước. Đó là lý do đoạn trục gần bồn phải to nhất: nó chở nhiều nước nhất và nằm trên đường đi tới tầng 3.
Ống to không tạo thêm áp
Ống to chỉ giảm tổn thất, không tăng áp tĩnh. Dù trục phi 40 hay phi 50, sen tầng 3 trong ví dụ không bao giờ vượt 5,1 m cột nước. Hình 2 ở phần ví dụ cho thấy rõ: đổi ống từ phi 25 lên 40 cứu được tầng 3 từ "không có nước" lên khoảng 0,36 bar, nhưng muốn sen mạnh trên 1 bar thì phải có bơm tăng áp.
Ví dụ làm mẫu: nhà phố 3 tầng 4 WC
Nhà phố 4,5 × 15 m, 3 tầng + tum, tầng cao 3,6 m. Bể ngầm 3 m³, máy bơm đẩy lên bồn inox 1.500 lít trên mái tum. Tầng 1: WC khách (lavabo, bồn cầu) và bếp. Tầng 2: hai WC đủ lavabo, bồn cầu, sen. Tầng 3: một WC đủ ba thiết bị và máy giặt ở sân phơi. Nước nóng dùng bình nóng lạnh riêng từng WC. Sơ đồ trục và cao độ bồn như Hình 1.
Bước 1: liệt kê thiết bị và cộng lưu lượng
| Thiết bị | Số lượng | Lưu lượng mỗi cái | Cộng |
|---|---|---|---|
| Vòi lavabo | 4 | 0,10 l/s | 0,40 l/s |
| Bồn cầu có két | 4 | 0,10 l/s | 0,40 l/s |
| Vòi sen | 3 | 0,20 l/s | 0,60 l/s |
| Vòi bếp | 1 | 0,15 l/s | 0,15 l/s |
| Máy giặt | 1 | 0,20 l/s | 0,20 l/s |
| Tổng | 13 | 1,75 l/s |
Cộng kiểm tra: 4 + 4 + 3 + 1 + 1 = 13 thiết bị; 0,40 + 0,40 + 0,60 + 0,15 + 0,20 = 1,75 lít/giây.
Bước 2: ước lượng lưu lượng cao điểm
Tình huống bận nhất lúc 19–20 giờ: một người tắm tầng 3 (0,20), một người tắm tầng 2 (0,20), nấu ăn ở bếp (0,15), một người rửa tay tầng 2 (0,10), máy giặt chạy (0,20). Cộng: 0,20 + 0,20 + 0,15 + 0,10 + 0,20 = 0,85 lít/giây, tức 5 trong 13 thiết bị và khoảng 49% tổng lưu lượng — đúng khoảng 40–50% nêu ở trên.
Bước 3: chọn phi cho từng đoạn trục
Mỗi đoạn chọn theo lưu lượng cao điểm của phần nhà phía sau nó, giữ vận tốc quanh 1 m/giây:
- Đoạn A (bồn → tê tầng 3, dài 12 m): chở 0,85 l/s. Phi 32 thì vận tốc 0,85 ÷ 0,54 ≈ 1,6 m/giây — quá nhanh cho nước tự chảy. Phi 40: 0,85 ÷ 0,83 ≈ 1,0 m/giây. Chọn phi 40.
- Đoạn B (tầng 3 → tầng 2): lúc bận nhất phía dưới có hai sen tầng 2, vòi bếp và một lavabo: 0,20 + 0,20 + 0,15 + 0,10 = 0,65 l/s. Phi 32: 0,65 ÷ 0,54 ≈ 1,2 m/giây. Chọn phi 32.
- Đoạn C (tầng 2 → tầng 1): bếp, lavabo, bồn cầu: 0,15 + 0,10 + 0,10 = 0,35 l/s. Phi 25: 0,35 ÷ 0,33 ≈ 1,1 m/giây. Phi 25 đủ; nhiều thợ giữ luôn phi 32 cho đồng bộ phụ kiện, chênh lệch tiền không đáng kể.
- Nhánh WC: phi 25, có van khóa nhánh. Vào thiết bị: phi 20, mỗi đoạn dưới 3 m.
Bước 4: kiểm tra áp ở sen tầng 3
Tính tổn thất trên đoạn A dài 12 m theo công thức Hazen–Williams cho ống nhựa (làm tròn): phi 25 mất khoảng 4,2 m, phi 32 khoảng 1,2 m, phi 40 khoảng 0,4 m. Nhánh WC, ống vào sen, van, cút và vòi trộn mất thêm khoảng 1,1 m. Áp còn lại ở sen tầng 3:
- Trục phi 25: 5,1 − 4,2 − 1,1 = −0,2 m → gần như không có nước khi cả nhà đang dùng.
- Trục phi 32: 5,1 − 1,2 − 1,1 = 2,8 m ≈ 0,28 bar → sen chảy yếu.
- Trục phi 40: 5,1 − 0,4 − 1,1 = 3,6 m ≈ 0,36 bar → tốt hơn, nhưng vẫn dưới 0,5 bar.
Bước 5: kết luận ghi vào báo giá
Trục đoạn A phi 40, đoạn B phi 32, đoạn C phi 25–32, nhánh WC phi 25, vào thiết bị phi 20. Tầng 1 và tầng 2 tự chảy đủ dùng. Tầng 3 dù ống đúng vẫn chỉ khoảng 0,36 bar, nên đề xuất lắp bơm tăng áp ngay sau bồn mái, cài 1,5–2 bar, để sen tầng 3 đạt khoảng 15 m cột nước như cột xanh trong Hình 2. Nhập số liệu nhà khách vào công cụ tính máy bơm và đường ống để đối chiếu.
Ống cấp nước chính và ống từ bồn xuống: thi công đúng
Từ đồng hồ nước vào bể ngầm
Nhà phố thường dùng đồng hồ DN15 kèm van khóa như Hình 3. Sau đồng hồ đi ống phi 25 vào bể ngầm, có phao cơ ở đầu ống để tự ngắt khi đầy. Không nối máy bơm hút thẳng từ ống nước máy: nhiều công ty cấp nước không cho phép vì bơm hút làm tụt áp cả khu phố và có thể hút ngược nước bẩn vào mạng chung.
Ảnh: Bijay Chaurasia / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Ống đẩy bơm lên bồn mái
Ống đẩy chỉ cần chở nước đủ để bơm làm đầy bồn trong 20–40 phút, nên phi 25 là đủ cho nhà 3 tầng. Ống này chịu áp bơm cộng búa nước mỗi lần phao điện ngắt, nên chọn cấp PN16. Đi ống đẩy và trục xuống thành hai tuyến riêng; đừng dùng chung một ống vừa đẩy lên vừa cấp xuống.
Đầu ra bồn và van tổng
Ống ra bồn đặt cao hơn đáy bồn 5–10 cm để cặn không chui vào ống; ống xả cặn riêng ở đáy. Ngay sau đầu ra lắp van tổng cùng phi trục (phi 40 thì van ren 1 1/4"). Khi đặt bồn trên giá như Hình 4, giá phải chịu được bồn đầy: bồn 1.500 lít nặng hơn 1,5 tấn.
Ảnh: PattayaPatrol / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Trục đứng và nhánh tầng
Trục đi trong hộp kỹ thuật hoặc góc tường, kẹp đỡ mỗi 1–1,2 m với phi 32–40. Ở mỗi tầng chia nhánh bằng tê thu (ví dụ tê 40 × 25), sau tê là van khóa nhánh để sửa một WC không phải khóa cả nhà. Nhánh trong WC đi phi 25, tới từng thiết bị chuyển phi 20 bằng tê thu 25 × 20 và kết thúc bằng đầu chờ ren trong 1/2" (Hình 5).
Ảnh: Vyacheslav Argenberg / Wikimedia Commons, CC BY 4.0
Hàn xong toàn bộ, thử áp trước khi trát tường theo quy trình trong bài lắp đường cấp nước nóng lạnh và thử áp lực trước khi trát tường. Mối hàn phi 32–40 cần đúng thời gian gia nhiệt — xem bài hàn ống PPR đúng kỹ thuật.
Khi nào cần bơm tăng áp và lắp ở đâu
Như ví dụ trên, sen tầng 3 của nhà 3 tầng dùng bồn mái thường chỉ có 0,3–0,5 bar dù ống đúng. Sen cảm giác mạnh cần khoảng 1–1,5 bar; vòi trộn nóng lạnh và một số bình nóng lạnh cũng hoạt động kém khi áp dưới 0,5 bar.
Dấu hiệu cần bơm tăng áp
- Bồn đặt trên sàn mái, không có tum, cao hơn đầu sen tầng trên cùng dưới 5 m.
- Chủ nhà muốn sen mạnh, sen cây nhiều chế độ hoặc dùng máy nước nóng trực tiếp.
- Đã dùng trục phi 32–40 mà tầng trên vẫn yếu khi tầng dưới mở nước.
Vị trí và cách lắp
Lắp bơm tăng áp trên sân thượng ngay sau van tổng của bồn (vị trí ô vàng nét đứt trong Hình 1). Ống hút vào bơm không nhỏ hơn cửa hút; ống sau bơm chọn PN16. Lắp thêm một đường vòng (bypass) có van một chiều song song với bơm để khi mất điện nước vẫn tự chảy xuống. Bơm tăng áp loại tự chạy khi mở vòi (có rơ le áp hoặc cảm biến dòng chảy) tiện cho nhà ở; một bơm jet chạy điện như Hình 6 cũng là kiểu bơm dân dụng thường gặp.
Ảnh: KVDP / Wikimedia Commons, Public domain
Chọn bơm theo lưu lượng và cột áp
Nếu bơm cấp cho cả trục, lưu lượng bơm phải đạt lưu lượng cao điểm: trong ví dụ là 0,85 l/s ≈ 51 lít/phút, ở cột áp khoảng 15–20 m. Nếu chỉ cấp riêng tầng 3 (một WC và máy giặt), lưu lượng cần khoảng 0,40 l/s ≈ 24 lít/phút. Cách chọn công suất, đấu phao và rơ le áp có trong bài lắp máy bơm, bồn nước mái và bình nóng lạnh cho nhà phố.
Cảnh báo an toàn: máy bơm đặt ngoài trời phải có mái che, dây tiếp địa và aptomat chống giật 30 mA riêng; mọi thao tác đấu nối điện bơm phải ngắt aptomat trước và nên để thợ điện làm. Làm việc trên mái tum, sân thượng không lan can phải đeo dây an toàn. Đường nước nóng từ bình nóng lạnh dùng ống PN20 và ngắt điện bình, xả nguội trước khi cắt sửa.
Lỗi hay gặp khi chọn phi ống cho nhà 3 tầng
Dùng phi 25 cho cả trục chính
Dấu hiệu: tầng 3 yếu hẳn, tắt hẳn khi tầng dưới mở vòi hoặc máy giặt chạy. Nguyên nhân: ống nhỏ mất khoảng 4 m cột nước trên 12 m ống, gần hết áp tĩnh của tầng 3. Cách sửa: thay đoạn A bằng phi 32–40; nếu không đục được tường, đi một trục mới đi nổi trong hộp kỹ thuật.
Ống to nhưng thiếu bơm tăng áp
Dấu hiệu: đã dùng phi 40 mà sen tầng 3 vẫn yếu. Nguyên nhân: áp tĩnh chỉ khoảng 5 m, ống to không tạo thêm áp. Cách sửa: nâng bồn lên giá cao hơn hoặc lắp bơm tăng áp sau bồn như phần trên.
Thu nhỏ ống ở đầu ra bồn hoặc qua van nhỏ
Dấu hiệu: trục phi 40 nhưng nước vẫn yếu. Nguyên nhân: đầu ra bồn chỉ có ren 3/4" (tương đương phi 25) hoặc van tổng nhỏ hơn ống. Cách sửa: khoan mở rộng đầu ra hoặc dùng bồn có đầu ra đúng cỡ; van tổng luôn bằng phi trục.
Nối tiếp các WC trên một ống phi 20
Dấu hiệu: mở sen phòng này thì phòng kia mất nước. Nguyên nhân: ống phi 20 chỉ chở khoảng 0,2–0,3 l/s, vừa đủ cho 1 sen. Cách sửa: nhánh chung phi 25, mỗi WC rẽ riêng bằng tê.
Không có van khóa nhánh
Dấu hiệu: sửa vòi một WC phải khóa nước cả nhà. Nguyên nhân: tiết kiệm vài van. Cách sửa: mỗi nhánh tầng hoặc WC có một van riêng ngay sau tê chia.
Câu hỏi thường gặp
Nhà 3 tầng dùng ống nước phi bao nhiêu?
Thông lệ: trục từ bồn mái phi 32 (2–3 WC) hoặc phi 40 (từ 4 WC), nhánh tầng phi 25, vào thiết bị phi 20. Tính chính xác theo lưu lượng cao điểm và vận tốc khoảng 1 m/giây như ví dụ trong bài.
Ống cấp nước chính phi bao nhiêu, phi 25 hay 32?
Ống cấp vào từ đồng hồ nước dùng phi 25 là đủ vì nước máy có áp 1–3 bar. Ống trục chính từ bồn mái xuống thì nên phi 32 trở lên, vì chỉ có vài mét cột nước cho tầng trên.
Ống nước từ bồn xuống phi mấy?
Phi 32 cho nhà 2–3 WC, phi 40 khi từ 4 WC hoặc có máy giặt, nhiều sen dùng cùng lúc. Đầu ra bồn và van tổng phải cùng cỡ với ống.
Ống nhánh vào thiết bị dùng phi mấy?
Phi 20, kết thúc bằng đầu chờ ren trong 1/2" cho van góc, vòi lavabo, vòi sen. Nhánh chung của một WC dùng phi 25.
Ống to hơn có làm nước mạnh hơn không?
Chỉ đến một mức: ống to giảm tổn thất nên nước bớt yếu khi nhiều vòi mở, nhưng không tăng áp tĩnh. Tầng sát mái muốn mạnh phải nâng bồn hoặc lắp bơm tăng áp.
Bài tập thực hành và tự đánh giá
- Chọn một căn nhà 3 tầng (nhà bạn hoặc nhà người quen): đếm thiết bị từng tầng, lập bảng lưu lượng như Bước 1, cộng tổng.
- Viết ra tình huống cao điểm buổi tối, cộng lưu lượng cao điểm và so với tổng.
- Đo hoặc ước lượng cao độ đáy bồn và đầu sen tầng trên cùng, tính áp tĩnh bằng mét và bar.
- Vẽ sơ đồ trục đứng như Hình 1, ghi phi cho đoạn A, B, C, nhánh WC và ống vào thiết bị; kết luận có cần bơm tăng áp không.
Tiêu chí tự đánh giá
- Đạt: bảng lưu lượng cộng đúng; vận tốc mỗi đoạn trục trong khoảng 0,5–1,5 m/giây; đoạn gần bồn có phi lớn nhất.
- Đạt: tính đúng áp tĩnh tầng trên cùng và nêu rõ khi nào cần bơm tăng áp, bơm lắp ở đâu, có đường vòng khi mất điện.
- Chưa đạt: dùng một phi cho cả nhà, đặt ống phi 20 nối tiếp nhiều WC, hoặc cho rằng ống to thay được bơm tăng áp.
Chọn đúng phi là phần tính toán của bước Lắp đường cấp nước & thử áp lực; tiếp theo là đi ống, lắp van và thử áp trước khi trát. Bước tiếp theo trong lộ trình là Thoát nước, độ dốc & chống mùi — đọc bài độ dốc ống thoát nước và cách chống mùi hôi cho nhà vệ sinh để hoàn thiện nửa còn lại của hệ thống nước trong nhà.
Muốn học nghề thợ nước bài bản? Theo lộ trình 8 bước học nghề thợ nước dân dụng trên NAMBIN — từ chọn ống, hàn PPR, đi đường cấp tới máy bơm và nhận việc. Khi khách hỏi "nhà tôi dùng ống phi bao nhiêu, có cần bơm tăng áp không", mở công cụ tính máy bơm và đường ống để trả lời ngay tại công trình.
Ảnh bìa: BohunkaNika / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
