Hệ thống cấp nước sinh hoạt chung cư cao tầng gồm những gì? (bồn mái, bể ngầm, booster, PRV…)

Vì sao chung cư cao tầng “không thể cấp nước như nhà thấp tầng”?

Ở nhà phố 1–3 tầng, nhiều trường hợp chỉ cần bồn mái nhỏ và một bơm đẩy lên bồn là đủ. Nhưng với chung cư cao tầng (10–40 tầng, thậm chí 50+ tầng), hệ thống cấp nước sinh hoạt chịu cùng lúc nhiều ràng buộc:

• Chênh cao lớn: áp lực cần thiết ở tầng cao tăng mạnh theo chiều cao tòa nhà.
• Lưu lượng giờ cao điểm biến thiên: sáng – tối, cuối tuần, cư dân cùng sử dụng khiến lưu lượng tăng đột biến.
• Bảo vệ thiết bị vệ sinh: tầng thấp dễ bị quá áp (vòi sen, van xả, máy nước nóng…).
• Ổn định vận hành 24/7: hệ thống phải chạy liên tục, giảm rủi ro “mất nước”.
• Yêu cầu vệ sinh – chất lượng nước: nước phải sạch, không mùi, không bị lưu cữu.

Vì vậy, một hệ thống cấp nước sinh hoạt cho chung cư cao tầng thường là một “tổ hợp” gồm: nguồn cấp → bể ngầm → trạm bơm/booster → mạng ống đứng/ống nhánh → thiết bị ổn định áp (PRV, bình tích áp…) → đo đếm/giám sát → (có thể có bồn mái).

Trong thực tế lựa chọn thiết bị, nhiều dự án hay tham chiếu các dòng bơm đa tầng cánh Pentax và bơm tăng áp Pentax như máy bơm Pentax ULTRA V, máy bơm Pentax ULTRA LG, máy bơm Pentax ULTRA S, máy bơm Pentax ULTRA SLG, máy bơm Pentax ULTRA A, máy bơm Pentax ULTRA SA, máy bơm Pentax MSV, máy bơm Pentax MSH… tùy cấu hình trạm.

Bức tranh tổng thể: 3 sơ đồ cấp nước sinh hoạt phổ biến trong chung cư cao tầng

Sơ đồ 1: Bể ngầm → bơm lên bồn mái → cấp xuống các tầng

Ưu điểm

• Có dự trữ nước trên mái, dùng được khi mất điện ngắn hạn (tùy dung tích).
• Vận hành đơn giản, ít phụ thuộc điều khiển biến tần.

Nhược điểm

• Khó kiểm soát áp lực tầng thấp (tầng thấp dễ quá áp nếu bồn mái cao).
• Nguy cơ nước lưu lâu trong bồn mái nếu quản lý kém (mùi, cặn).
• Kết cấu – chống thấm – an toàn bồn mái là hạng mục nhạy cảm.

Sơ đồ 2: Bể ngầm → booster tăng áp trực tiếp (không bồn mái)

Ưu điểm

• Áp lực ổn định, điều chỉnh linh hoạt theo setpoint.
• Không cần bồn mái (giảm tải mái, giảm rủi ro chống thấm).
• Tối ưu năng lượng nếu dùng biến tần, điều khiển theo tải.

Nhược điểm

• Phụ thuộc điện và hệ điều khiển: cần thiết kế dự phòng (N+1, bypass…).
• Nếu không xử lý tốt có thể xảy ra búa nước hoặc áp dao động.

Sơ đồ 3: Kết hợp (hybrid) – vừa có bồn mái vừa có booster theo zone

Ưu điểm

• Linh hoạt: có thể dùng bồn mái làm “buffer” hoặc cấp cho một số khu vực.
• Dễ tổ chức phân vùng áp lực hơn trong các tòa phức hợp.

Nhược điểm

• Hệ thống phức tạp hơn, phải thiết kế logic vận hành rõ ràng.

Ở các cấu hình booster, lựa chọn máy bơm nước Pentax dạng đa tầng cánh rất phổ biến; ví dụ nhóm trục đứng như máy bơm Pentax ULTRA V, máy bơm Pentax ULTRA LG; nhóm trục ngang như máy bơm Pentax ULTRA S, máy bơm Pentax ULTRA SLG, máy bơm Pentax ULTRA A, máy bơm Pentax ULTRA SA; hoặc các dòng máy bơm Pentax MSV, máy bơm Pentax MSH cho trạm tăng áp.

Thành phần #1: Nguồn cấp – đồng hồ tổng – cụm van đầu vào

Trước khi nói đến bể ngầm hay booster, hệ thống phải bắt đầu từ “đầu vào”:

• Nguồn cấp: nước máy thành phố, giếng khoan (ít dùng cho chung cư mới), hoặc nguồn dự phòng.
• Đồng hồ tổng và van khóa: chia khu vực, dễ cô lập khi bảo trì.
• Van một chiều/bảo vệ chống chảy ngược (backflow preventer) nếu có yêu cầu từ cấp nước đô thị.
• Lọc rác đầu nguồn (tùy thực trạng cặn rác).
• Đồng hồ áp – cảm biến áp để giám sát.

Đầu vào sạch và ổn định sẽ giảm gánh nặng cho trạm bơm. Trong các dự án có thêm hạng mục kỹ thuật khác, đôi khi dùng máy bơm nước công nghiệp Pentax (như nhóm máy bơm nước Pentax CM EN733 hoặc máy bơm nước Pentax CMS) cho những nhánh phụ trợ/tuần hoàn/hoàn lưu kỹ thuật, còn sinh hoạt dùng booster đa tầng cánh.

Thành phần #2: Bể ngầm (bể chứa) – “trái tim” của hệ cấp nước

Bể ngầm dùng để làm gì?

• Dự trữ nước cho cả tòa nhà.
• Tạo điều kiện cho hệ bơm hút ổn định (đảm bảo mực nước, tránh hút khí).
• Là điểm đặt cảm biến mức, kiểm soát nước vào/ra.

Bể ngầm cần có những gì để vận hành “đúng chuẩn”?

Một bể ngầm tốt không chỉ là “cái hố chứa nước”. Nó cần:

• Ngăn chứa hợp lý (có thể 2 ngăn để vệ sinh luân phiên).
• Ống cấp vào có hướng dòng giảm xoáy, hạn chế kéo cặn.
• Ống tràn, ống xả cặn đáy, có vị trí thao tác an toàn.
• Nắp thăm, thang lên xuống, thông gió.
• Cảm biến mức: mức thấp (chống chạy khô), mức cao (chống tràn), mức cảnh báo.
• Vật liệu chống thấm và quy trình vệ sinh định kỳ.

Sai lầm hay gặp với bể ngầm

• Không có đường xả cặn đáy → bùn cặn tích tụ → nước có mùi.
• Bố trí hút sát đáy → hút cặn → mòn cánh/phớt.
• Không có cảm biến mức tin cậy → booster chạy khô → hỏng bơm.

Vì booster chung cư thường chạy liên tục, nhà thầu hay chọn cụm bơm tăng áp Pentax hoặc bơm đa tầng cánh Pentax để tối ưu ổn định; nhưng dù dùng máy bơm Pentax ULTRA V hay máy bơm Pentax MSV thì bể ngầm vẫn là nền tảng quyết định tuổi thọ bơm.

Thành phần #3: Trạm bơm chuyển nước (bơm lên bồn mái) – nếu có bồn mái

Nếu tòa nhà dùng sơ đồ có bồn mái, thường sẽ có trạm bơm chuyển nước (transfer pumps) từ bể ngầm lên mái:

• Chế độ điều khiển thường đơn giản: theo phao/cảm biến mức bồn mái.
• Có thể dùng bơm “công nghiệp” kiểu end-suction cho tuyến bơm chuyển nước.

Ví dụ trong nhóm máy bơm nước công nghiệp Pentax, các dòng máy bơm nước Pentax CM EN733 (đúng chuẩn EN733) hay được đưa vào các hệ bơm chuyển/tuần hoàn kỹ thuật tùy bài toán Q–H:

• Ví dụ tên thương mại thường gặp: Máy bơm nước Pentax CM40-160A công suất 5.5 HP (4kW), Máy bơm nước Pentax CM50-160A công suất 10HP (7.5kW), Máy bơm nước Pentax CM32-200B công suất 7.5HP (5.5kW)…

Còn nếu ưu tiên vật liệu inox cho nước sạch, nhóm máy bơm nước Pentax CMS cũng hay được cân nhắc:

• Ví dụ: Máy bơm nước Pentax CMS40A/2.2, Máy bơm Pentax CMS50C/11, Máy bơm Pentax CMS65B/15…

Nhấn mạnh: bơm chuyển nước lên bồn mái khác “booster tăng áp cấp trực tiếp”. Đừng dùng chung một logic điều khiển cho hai hệ vì mục tiêu vận hành khác nhau.

Thành phần #4: Bồn mái – khi nào cần, khi nào không?

Vai trò của bồn mái

• Dự trữ nước phía trên, tạo cấp nước trọng lực khi có sự cố.
• “Giảm đỉnh tải” cho bơm chuyển nước (không phải tăng áp trực tiếp theo nhu cầu).

Khi bồn mái trở thành rủi ro

• Chống thấm không tốt → thấm mái → khiếu nại cư dân.
• Nước lưu lâu → mùi, cặn, giảm chất lượng.
• Nếu thiết kế áp lực không đúng, tầng thấp dễ bị quá áp.

Giải pháp “bồn mái thông minh”

• Thiết kế dung tích hợp lý (không quá lớn gây lưu lâu).
• Tách ngăn, có xả đáy, luân phiên vệ sinh.
• Kết hợp với booster theo zone để kiểm soát áp lực.

Ngay cả khi có bồn mái, nhiều dự án vẫn dùng bơm đa tầng cánh Pentax ở các zone cần ổn định áp, đặc biệt là các cụm bơm tăng áp Pentax dạng biến tần.

Thành phần #5: Booster tăng áp – “bộ não áp lực” của chung cư cao tầng

Booster là gì?

Booster là cụm bơm tăng áp (thường nhiều bơm song song) kết hợp:

• Biến tần (VFD) hoặc điều khiển cấp bậc,
• Cảm biến áp,
• Bình tích áp (tùy cấu hình),
• Tủ điện/PLC,
  để giữ áp lực ổn định trên đường ống cấp nước.

Vì sao chung cư cao tầng gần như “bắt buộc” phải có booster?

• Không thể chỉ dựa vào bồn mái để đảm bảo áp ổn định cho mọi tầng.
• Giờ cao điểm cần tăng lưu lượng; giờ thấp điểm cần giảm tốc độ để tiết kiệm điện.
• Cho phép phân vùng áp lực: low zone, mid zone, high zone.

Booster gồm những phần cứng nào?

• Cụm bơm: 2–4 bơm (N+1 là phổ biến).
• Ống góp hút/xả, van khóa, van một chiều.
• Cảm biến áp (pressure transmitter).
• Bình tích áp (nếu thiết kế có) giúp giảm dao động và chống búa nước.
• Tủ điện/biến tần/PLC: điều khiển luân phiên bơm, bảo vệ quá dòng, mất pha, chạy khô.
• Đồng hồ áp, lưu lượng, công tắc áp (tùy).

Ví dụ các dòng bơm hay dùng cho booster

Trong nhóm bơm đa tầng cánh, các cấu hình trạm booster thường ưu tiên bơm đa tầng vì:

• Tạo áp cao ổn định,
• Dải điều chỉnh tốt khi chạy biến tần,
• Hiệu suất tốt trong vùng làm việc.

Một số ví dụ “đúng tên thương mại” bạn có thể dùng trong bài thuyết minh/đề xuất:

• Máy bơm tăng áp trục đứng Pentax U5V-200/7T 2HP (1.5kW)
• Máy bơm tăng áp trục đứng Pentax U7SV-300/6T (Cánh Inox)
• Máy bơm tăng áp trục đứng Pentax U7V-300/6T 3HP (2.2kW)
• Máy bơm tăng áp trục đứng Pentax U18V-750/8T 7.5HP (5.5kW)
• Máy bơm tăng áp trục đứng Pentax U18V-900/9T 10HP (7.5kW)

Các ví dụ trên thuộc nhóm máy bơm Pentax ULTRA V – rất hợp cho booster chung cư nhờ thiết kế trục đứng đa tầng cánh, gọn mặt bằng.

Ngoài ra, tùy thiết kế có thể gặp:

• máy bơm Pentax ULTRA LG (ví dụ: U18LG-1000/11T; U18LG-920/10T) cho bài toán lưu lượng/cột áp theo cấu hình dự án,
• nhóm trục ngang đa tầng như máy bơm Pentax ULTRA S, máy bơm Pentax ULTRA SLG, máy bơm Pentax ULTRA A, máy bơm Pentax ULTRA SA,
• hoặc các dòng máy bơm Pentax MSV và máy bơm Pentax MSH (thường gặp trong danh mục đa tầng cánh cho tăng áp).

Thành phần #6: PRV (van giảm áp) – “lá chắn” cho tầng thấp

PRV là gì?

PRV (Pressure Reducing Valve) là van giảm áp tự động: giữ áp phía sau van ở mức cài đặt, dù áp đầu vào biến thiên.

Tại sao PRV rất quan trọng trong chung cư?

Trong tòa cao tầng, nếu dùng một booster “đẩy mạnh” cho tầng cao, tầng thấp sẽ chịu áp quá lớn:

• Vòi sen phun mạnh gây khó chịu,
• Van xả bồn cầu, gioăng, dây cấp thiết bị nhanh hỏng,
• Tăng nguy cơ rò rỉ âm tường.

PRV giúp:

• Chia zone áp lực rõ ràng,
• Bảo vệ thiết bị, giảm rò,
• Tối ưu vận hành booster (không phải “đè áp” toàn hệ).

Đặt PRV ở đâu?

Có 2 cách phổ biến:

1. Đặt PRV theo zone trên ống đứng (riser): mỗi zone có PRV riêng.
2. Kết hợp break tank/PRV ở tầng kỹ thuật (mechanical floor) tùy thiết kế.

Những lỗi PRV hay gặp

• Chọn PRV sai dải lưu lượng → rung, hú, áp dao động.
• Không có lọc/strainer trước PRV → kẹt cặn → van không ổn định.
• Không có van bypass/van khóa bảo trì → khó vận hành.

Trong thực tế, dù trạm sử dụng bơm tăng áp Pentax hay các hãng khác, PRV vẫn là “mấu chốt” của phân vùng áp lực. Đây là lý do khi thiết kế booster theo zone, người ta thường đi kèm cả cụm bơm đa tầng cánh Pentax + PRV + bình tích áp + điều khiển biến tần để ra một hệ đồng bộ.

Thành phần #7: Mạng đường ống cấp nước sinh hoạt – ống đứng, ống nhánh, vòng tuần hoàn

Các lớp đường ống cơ bản

• Ống trục chính (main header): từ phòng bơm ra.
• Ống đứng (riser): chạy theo trục kỹ thuật lên các tầng.
• Ống nhánh tầng (floor branch): cấp cho từng tầng/cụm căn.
• Ống vào căn hộ (apartment inlet): thường có van khóa, đồng hồ (nếu tách đo).

Nguyên tắc thiết kế ống cho chung cư cao tầng

• Hạn chế tổn thất quá lớn (tránh ống quá nhỏ).
• Tránh vận tốc cao gây ồn/rung/búa nước.
• Bố trí van khóa theo tầng/zone để cô lập bảo trì.
• Có điểm xả khí, xả cặn, đồng hồ áp ở các vị trí kiểm tra.

Vật liệu ống và những lưu ý

Tùy tiêu chuẩn dự án, có thể dùng PPR, HDPE, uPVC, ống thép mạ, inox… Mỗi loại có ưu/nhược:

• PPR dễ thi công nhưng phải kiểm soát chất lượng hàn nhiệt.
• Ống thép/inox bền cơ học nhưng cần xử lý chống ăn mòn/chi phí cao hơn.
• Quan trọng nhất: khớp nối – giá treo – bù giãn nở phải đúng, nếu không sẽ rung ồn và rò rỉ.

Khi mạng ống lớn và yêu cầu lưu lượng ổn định, một số nhánh kỹ thuật có thể dùng máy bơm nước công nghiệp Pentax (như máy bơm nước Pentax CMS hoặc máy bơm nước Pentax CM EN733) cho nhiệm vụ bổ trợ; còn tuyến cấp sinh hoạt theo áp thường bám vào booster, nơi máy bơm nước Pentax dạng đa tầng cánh phát huy lợi thế.

Thành phần #8: Van – phụ kiện – thiết bị đo (nhỏ nhưng “định sống còn”)

Một hệ thống tốt không chỉ có bể và bơm. Các “chi tiết nhỏ” quyết định độ ổn định:

• Van khóa (isolation valve): phải đủ theo zone/tầng/nhánh.
• Van một chiều (check valve): ngăn nước hồi, giảm búa nước.
• Van xả khí (air release): đặt ở điểm cao để tránh túi khí gây tụt áp/ồn.
• Van an toàn/relief (tùy thiết kế): bảo vệ quá áp.
• Lọc Y/strainer: bảo vệ PRV, cảm biến, bơm.
• Đồng hồ áp, lưu lượng: phục vụ nghiệm thu và vận hành.
• Khớp nối mềm – chống rung: giảm truyền rung từ bơm sang ống.

Đặc biệt trong phòng bơm, nếu sử dụng booster với bơm tăng áp Pentax (như nhóm máy bơm Pentax ULTRA V), khớp nối mềm và chống rung giúp giảm tiếng ồn rất đáng kể — yếu tố cư dân cảm nhận trực tiếp.

Thành phần #9: Tủ điện – điều khiển – cảm biến (để hệ chạy “êm và thông minh”)

Cảm biến thường có

• Cảm biến áp (pressure transmitter) cho booster.
• Cảm biến mức bể ngầm (level sensor): mức cao/thấp/cạn.
• Lưu lượng kế (flow meter) tùy yêu cầu.
• Cảm biến rò rỉ/phòng bơm (tùy dự án).

Tủ điện và các chế độ vận hành

• Auto/Manual.
• Luân phiên bơm theo giờ chạy (equal runtime).
• Bảo vệ: quá dòng, mất pha, kẹt bơm, chạy khô.
• Điều khiển biến tần: PID giữ áp.

Vì sao điều khiển đúng giúp “tiết kiệm điện thật”?

Nếu không biến tần, bơm thường chạy on/off nhiều, gây:

• hao điện,
• mòn cơ khí,
• áp dao động.

Biến tần giúp bơm chạy theo tải, đặc biệt hợp với bơm đa tầng cánh Pentax ở booster. Đây cũng là lý do các dự án hay nhắc đến bơm tăng áp Pentax và các dòng như máy bơm Pentax ULTRA V, máy bơm Pentax MSV, máy bơm Pentax MSH trong cấu hình trạm.

Thành phần #10: Xử lý chất lượng nước (lọc, khử khuẩn, xả đáy)

Chung cư cao tầng cần chú ý chất lượng nước vì:

• Nước lưu trong bể ngầm/bồn mái có thể bị ảnh hưởng mùi/cặn.
• Cặn bẩn làm hỏng PRV, làm kẹt van, mòn cánh bơm.

Các giải pháp phổ biến:

• Lọc thô đầu vào, lọc Y trước PRV/booster.
• Xả đáy bể định kỳ, vệ sinh bể theo quy trình.
• Tùy dự án có thể có UV/châm clo (khâu này phải tuân thủ quy định và vận hành chuyên nghiệp).

Phân vùng áp lực: “xương sống” của hệ cấp nước chung cư cao tầng

Phân vùng áp lực là gì?

Chia tòa nhà thành các vùng (zone) để mỗi vùng có dải áp phù hợp:

• Zone thấp: áp vừa đủ, tránh quá áp.
• Zone cao: áp lớn hơn để cấp đến điểm cao nhất.

Có mấy cách phân vùng?

• PRV theo zone (một booster, nhiều PRV).
• Booster theo zone (mỗi zone một booster riêng).
• Break tank ở tầng kỹ thuật + booster phía trên (cho tòa rất cao).

“Dấu hiệu” hệ không phân zone chuẩn

• Tầng thấp hay rò, vỡ ống mềm, hỏng van.
• Tầng cao lúc có lúc không, giờ cao điểm yếu rõ.
• Bơm chạy không ổn định, áp dao động mạnh.

Một số “kịch bản cấu hình” dễ áp dụng khi thuyết minh dự án

Kịch bản A: Chung cư 10–20 tầng, 1 zone chính + PRV tầng thấp

• Booster giữ áp cho toàn hệ.
• PRV giới hạn áp cho tầng 1–5 (tùy chiều cao).
• Ưu tiên N+1 bơm, biến tần, bình tích áp vừa đủ.

Ví dụ minh họa thiết bị booster (đúng tên thương mại):

• Máy bơm tăng áp trục đứng Pentax U5V-200/7T 2HP (1.5kW)
• Máy bơm tăng áp trục đứng Pentax U7V-300/6T 3HP (2.2kW)

Kịch bản B: Chung cư 20–40 tầng, 2–3 zone

• Mỗi zone có booster riêng hoặc booster chính + PRV tầng kỹ thuật.
• Tăng khả năng ổn định áp và giảm rủi ro quá áp.

Ví dụ booster zone cao:

• Máy bơm tăng áp trục đứng Pentax U18V-750/8T 7.5HP (5.5kW)
• Máy bơm tăng áp trục đứng Pentax U18V-900/9T 10HP (7.5kW)

Kịch bản C: Có bồn mái làm dự phòng + booster cấp trực tiếp

• Bồn mái cung cấp dự phòng.
• Booster đảm bảo áp ổn định, chất lượng trải nghiệm cư dân tốt.

Checklist nhanh: hệ thống cấp nước sinh hoạt chung cư cao tầng “đủ bài” gồm những gì?

Bạn có thể dùng checklist này làm phần tóm tắt ở cuối bài:

1. Nguồn cấp & cụm đồng hồ tổng – van đầu vào
2. Bể ngầm: ngăn chứa, xả đáy, tràn, cảm biến mức
3. (Tùy thiết kế) Trạm bơm chuyển nước lên bồn mái
4. (Tùy thiết kế) Bồn mái: dung tích, xả đáy, chống thấm, thông hơi
5. Cụm booster tăng áp: N+1, biến tần, cảm biến áp, ống góp
6. PRV van giảm áp theo zone/tầng kỹ thuật
7. Mạng đường ống: ống trục, ống đứng, ống nhánh, van khóa theo khu vực
8. Thiết bị chống rung – khớp nối mềm – xả khí – lọc Y
9. Tủ điện điều khiển/giám sát: auto/manual, bảo vệ chạy khô, mất pha
10. Quy trình vận hành & bảo trì: vệ sinh bể, kiểm tra PRV, test áp định kỳ

FAQ – Câu hỏi hay gặp khi làm hệ cấp nước chung cư cao tầng

1) Có nhất thiết phải dùng bồn mái không?

• Không bắt buộc. Nhiều tòa dùng booster trực tiếp để ổn định áp và tối ưu vận hành. Bồn mái phù hợp khi cần dự phòng trọng lực và có điều kiện kết cấu – chống thấm tốt.

2) PRV đặt sai thì hậu quả gì?

• Áp tầng thấp có thể quá cao gây rò rỉ, hỏng thiết bị, ồn rung; hoặc áp dao động nếu chọn PRV sai dải lưu lượng.

3) Booster bao nhiêu bơm là hợp lý?

• Phổ biến là N+1 (2 bơm cho tải 1 bơm chạy, 1 bơm dự phòng; hoặc 3 bơm tùy lưu lượng). Quan trọng là logic luân phiên và khả năng đáp ứng giờ cao điểm.

4) Dùng bơm trục đứng hay trục ngang?

• Trục đứng gọn mặt bằng, hợp booster tăng áp chung cư; trục ngang phù hợp một số bài toán lưu lượng – bố trí. Thực tế có thể phối hợp nhiều dòng: bơm đa tầng cánh Pentax trục đứng (như máy bơm Pentax ULTRA V) và các dòng trục ngang như máy bơm Pentax ULTRA S, máy bơm Pentax ULTRA SLG, máy bơm Pentax ULTRA A, máy bơm Pentax ULTRA SA tùy cấu hình.